CN112887898A - 室内定位方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种室内定位方法、系统、电子设备及存储介质。所述方法包括：通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定两个定位基站分别接收到的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值；获取定位标签发送的惯导运动轨迹信息；响应于两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域；在确定定位标签进入特定区域之后，再次接收定位标签发送的惯导运动轨迹信息；至少根据再次接收的定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定定位标签在特定区域内的位置。本申请无需在每个特定区域(如每个房间等室内区域)内都布置基站，从而大大降低了0维定位的成本。

Description

室内定位方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质
技术领域
本申请涉及室内定位技术领域，特别是涉及一种室内定位方法、室内定位系统、一种电子设备及一种计算机可读存储介质。
背景技术
UWB(Ultra Wide Band，超宽带)室内定位技术具有其它室内定位技术无可比拟的定位精度(厘米级)，在工业制造、人员车辆、仓储管理等领域具有广阔的应用前景。由于FCC(Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会)对民用UWB信号辐射功率谱密度的限制，使得UWB信号基站的部署密度高于其它技术，因而其成本偏高。
目前为了降低基站部署的密度，通常根据不同区域和不同需求采用不同维度的定位方法。例如，在开阔的区域，通常采用二维或三维定位，狭长的走道采用一维定位，单个房间采用0维定位(0维度定位即存在定位，能判断是否在房间里，不能定位在房间的具体位置)。
定位基站数S与定位维度D之间的关系为：S＝D≥1。通常维度越高，基站密度越高。零位定位无论房间的大小，都需要在房间内部署一个以上的基站，在小房间较多的应用场景下(如监狱房间、养老院房间、办公区域、公寓房间等)会造成零维基站的部署密度高于其它维度定位，增加了基站在特殊0维定位环境下的部署成本。
发明内容
本申请提供一种室内定位方法、一种室内定位系统、一种电子设备及一种计算机可读存储介质，以解决现有技术中基站在0维定位环境下的部署成本的问题。
为了解决上述问题，本申请公开了一种室内定位方法，包括：
通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定所述两个定位基站分别接收到的所述超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值；
获取所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息；
响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入特定区域；
在确定所述定位标签进入所述特定区域之后，再次接收所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息；
至少根据再次接收的所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定所述定位标签在所述特定区域内的位置。
可选地，所述方法还包括：
响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度高于强度阈值，确定所述定位标签处于超宽带定位区域内；
记录两个所述定位基站分别接收所述超宽带定位信号的接收时间；
根据两个所述接收时间，确定所述定位标签在所述两个定位基站构建的一维坐标系中的一维坐标；
基于所述一维坐标和所述两个定位基站的位置信息，确定所述定位标签在所述超宽带定位区域内的位置。
可选地，所述至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入特定区域包括：
根据所述定位标签在所述超宽带定位区域的位置和所述惯导运动轨迹信息，共同确定所述定位标签是否进入所述特定区域。
可选地，所述定位标签包括惯性导航模块，所述定位标签通过所述惯性导航模块检测所述惯导运动轨迹信息；所述方法还包括：
根据所述定位标签在所述一维坐标中的一维坐标，确定所述定位标签是否位于所述惯性导航模块的工作区域；
响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为工作状态；
响应于所述定位标签位离开所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为休眠状态。
可选地，所述惯性导航模块的工作区域在所述一维坐标的长度，大于从所述定位标签发送所述超宽带定位信号开始计时，至调整所述惯性导航模块为工作状态或休眠状态的时间与所述定位标签的移动速度的乘积。
可选地，
响应于所述定位标签位于所述特定区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息；
响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息。
为了解决上述问题，本申请公开了一种室内定位系统，应用于上述任一项所述的室内定位方法，所述定位系统包括定位标签、至少两个基站和定位服务器，所述定位标签包括脉冲信号发射器和惯性导航模块，所述至少两个基站至少包括位于不同位置的两个定位基站；其中，
所述脉冲信号发射器，用于向所述位于不同位置的两个定位基站发送超宽带定位信号；
所述惯性导航模块，用于测量所述定位标签在特定区域外的惯导运动轨迹信息，及所述定位标签在所述特定区域内的惯导运动轨迹信息；
所述位于不同位置的两个定位基站，用于接收所述脉冲信号发射器发送的超宽带定位信号；
所述定位服务器，用于通过确定所述两个定位基站分别接收到的所述超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值，获取所述惯导运动轨迹信息，响应于所述位于不同位置的两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入所述特定区域，在确定所述定位标签进入所述特定区域之后，再次接收惯导运动轨迹信息，至少根据再次接收的所述惯导运动轨迹信息，确定所述定位标签在所述特定区域内的位置。
可选地，所述定位标签还包括：无线收发模块，其中，
所述无线收发模块，用于生成无线信号，并通过所述无线信号携带所述惯导运动轨迹信息发送至所述定位服务器。
可选地，所述定位服务器包括同步控制器，
所述同步控制器，用于控制所述至少两个基站和所述定位标签的时钟信息保持一致。
可选地，所述惯性导航模块包括：加速度计和陀螺仪。
为了解决上述问题，本申请公开了一种电子设备，包括：
处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述的室内定位方法。
为了解决上述问题，本申请公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的室内定位方法。
与现有技术相比，本申请包括以下优点：
本申请实施例提供了一种室内定位方案，通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定两个定位基站分别接收到的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值，获取定位标签发送的惯导运动轨迹信息，响应于两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域，在确定定位标签进入特定区域之后，再次接收定位标签发送的惯导运动轨迹信息，至少根据再次接收的定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定定位标签在特定区域内的位置。本申请实施例结合定位标签在特定区域内的运动轨迹信息对定位标签进行室内定位，从而无需在每个特定区域(如每个房间等室内区域)都布置基站，从而大大降低了0维定位的成本。
附图说明
图1为本申请实施例一提供的一种室内定位方法的步骤流程图；
图1a为本申请实施例提供的一种信息传输信道的示意图；
图1b为本申请实施例提供的一种多房间区域定位平面的示意图；
图1c为本申请实施例提供的一种惯性导航模块的工作区域的示意图；
图2为本申请实施例三提供的一种室内定位系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
实施例一
参照图1，示出了本申请实施例提供的一种室内定位方法的步骤流程图，该室内定位方法具体可以包括如下步骤：
步骤101：通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定所述两个定位基站分别接收到的所述超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值。
在本申请实施例中，在UWB定位系统中，通常需要布置定位标签，定位标签内设置有脉冲信号发射器，通过脉冲信号发射器可以向外发送超宽带定位信号，定位服务器可以通过至少两个基站接收到超宽带定位信号的时刻解算出定位标签的位置。
在具有障碍物阻挡的区域(以存在多个房间的室内为例)内，由于障碍物的阻挡，基站接收不到脉冲信号发射器发射的超宽带定位信号，而为了能够实现室内的定位，需要在室内走廊位置设置至少两个基站，以接收脉冲信号发射器发射的超宽带定位信号。而对于该室内的多个房间内，由于墙壁的阻隔，导致设置于走廊位置侧的基站还是不能接收到脉冲信号发射器发射的超宽带定位信号。
为了解决这种问题，本申请在定位标签上添加了无线收发模块和惯性导航模块。无线收发模块可以用于接收和发送2.4GHz无线信号，实现系统与终端定位标签信息传送。2.4GHz无线信号强于脉冲UWB信号(由于UWB信号发射强度被FCC(Federal CommunicationsCommission，美国联邦通讯委员会)严格限制)其传送距离大于脉冲UWB信号。惯性传感模块由加速度计和陀螺仪组成，用于测量定位标签的运动轨迹。
对于定位标签的信号发送过程可以如图1a所示，定位标签上设置的脉冲信号发射器可以向基站发送超宽带定位信号，定位标签上设置的无线收发模块可以向基站发送无线信号，并接收基站、交换机和服务器发送的无线信号。
在定位标签处于惯性导航模块的工作区域内时，可以由惯性导航模块测量定位标签在惯导定位区域内的惯导运动轨迹信息，进而，由无线收发模块向两个基站发送携带惯导运动轨迹信息的无线信号。
惯性导航模块的工作区域是指定位标签上的惯性导航模块的状态为工作状态的区域，如图1b所示，双箭头之内的走廊区域和各房间(如房间A至房间I)所处区域即为惯性导航模块的工作区域，在定位标签进入双箭头之内的走廊区域，或房间区域时，则控制惯性导航模块进入工作状态。
而在此过程中，定位标签上的脉冲信号发射器还可以向两个基站发送超宽带定位信号，如图1b所示，当定位标签位于两个定位基站之间的走廊上，定位标签上的脉冲信号发射器还可以向两个基站发送超宽带定位信号，例如定位标签在定位基站A和B之间的走廊上，未进入任何房间时不存在对UWB信号阻挡的障碍物。
当然，在定位标签处于超宽带定位区域内时，可以仅依据定位标签发送的超宽带定位信号对定位标签进行定位，具体地，结合下述具体实现方式进行详细描述。
在本申请的一种具体实现方式中，所述方法还可以包括：
步骤A1：响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度高于强度阈值，确定所述定位标签处于超宽带定位区域内。
在本申请实施例中，超宽带定位区域是指由业务人员预先设置的用于可依据超宽带定位信号实现定位标签的定位的区域，即在超宽带定位区域内两个定位基站可以接收到脉冲信号发射器发送的超宽带定位信号。如图1b所示，在走廊上对UWB信号无阻挡的定位基站之间区域即为超宽带定位区域。
在两个定位基站分别接收到定位标签的超宽带定位信号之后，可以获取两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度，并将两个接收信号的强度与强度阈值进行比较。
在两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均高于强度阈值时，则可以确定定位标签处于超宽带定位区域内，如图1b所示，在定位基站A和定位基站B接收的定位标签发送的超宽带定位信号的强度大于强度阈值时，则可以确定定位标签定位基站A和B之间的走廊上，未进入房间。
可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本申请实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本申请实施例的唯一限制。
在确定定位标签处于超宽带定位区域内之后，执行步骤A2。
步骤A2：记录两个所述定位基站分别接收所述超宽带定位信号的接收时间。
接收时间是指两个定位基站分别接收到定位标签在超宽带定位区域内发送的超宽带定位信号的时间，例如，如图1b所示，在定位标签处于超宽带定位区域内(如ab段的运动轨迹上的某个位置，或cd段的运动轨迹上的某个位置)时，定位标签上的脉冲信号发射器可以生成并发送超宽带定位信号，定位基站A和定位基站B可以接收到定位标签发送的超宽带定位信号，并由定位基站A和定位基站B分别记录接收到超宽带定位信号的时间，即两个定位基站接收的超宽带定位信号的接收时间。
在记录两个定位基站分别接收超宽带定位信号的接收时间之后，执行步骤A3。
步骤A3：根据两个所述接收时间，确定所述定位标签在所述两个定位基站构建成的一维坐标系中的一维坐标。
一维坐标系是指基于两个定位基站之间的连线所构建的坐标系，例如，如图1b所示，在定位标签处于超宽带定位区域(如图1b所示的走廊区域)内时，定位标签处于两个定位基站(即定位基站A和定位基站B)之间，对定位标签在超宽带定位区域内的定位时，可以基于定位基站A和定位基站B构建一维坐标系。如图1b，由于走廊为一维定位，因此UWB定位时不考虑标签在Y方向上的移动，后续惯性导航模块的工作区域通过惯性导航模块对Y方向的移动信息进行捕捉，以判断进入的是走道两边的哪个房间，以定位基站A位置为0点，定位基站B距离定位基站A距离为X，定位基站B的坐标点位X。如图1b和1c所示，在0到X之间有依次有X1点和X2点，X1～X2之间为房间入口，对应图1b中房间A/B的房门入口的X轴坐标位置，距离X1点向0点方向的距离d处设定一个X3点，同样距离X3点向定位基站B位置的X点方向的距离d(d应大于定位信息反馈延时t与定位标签移动速度的乘积，延时t即上述标签发送UWB信号的时间到标签接收到基站控制命令的延迟时间)处设定一个X4点，X3～X4之间则为惯性导航模块的工作区域。
一维坐标是指定位标签在一维坐标系中所处位置的坐标。
在构建一维坐标系之后，可以根据两个接收时间，确定定位标签在两个定位基站构建成的一维坐标系中的一维坐标，具体地，在获取两个接收时间之后，可以采用时间到达差(TDOA(Time difference of Arrival，时间差定位))算法计算定位标签在一维坐标系中的一维坐标。TDOA是一种通过信号在定位标签与定位基站之间的传输时长，确定定位标签与定位基站之间距离的方法。通过比较定位标签发送的信号到达各个定位基站的时间差，就能作出以定位基站为焦点，距离差为长轴的双曲线，双曲线的交点就是定位标签的位置。
在根据两个接收时间，确定定位标签在两个定位基站构建成的一维坐标系中的一维坐标之后，执行步骤A4。
步骤A4：基于所述一维坐标和所述两个定位基站的位置信息，确定所述定位标签在所述超宽带定位区域内的位置。
基于在先构建的一维坐标系，结合预先记录的两个接收时间，可以解算出定位标签在一维坐标系中的一维坐标，将一维坐标作为定位标签在超宽带定位区域内的定位位置，即定位标签在超宽带定位区域内的位置。
当然，在本申请中还预先设置有惯性导航模块的工作区域，并结合一维坐标确定定位标签是否位于惯性导航模块的工作区域，具体地，结合下述具体实现方式进行详细描述。
在本申请的一种具体实现方式中，所述方法还可以包括：
步骤B1：根据所述定位标签在所述一维坐标中的一维坐标，确定所述定位标签是否位于所述惯性导航模块的工作区域。
步骤B2：响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为工作状态；
步骤B3：响应于所述定位标签位离开所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为休眠状态。
在本申请实施例中，当定位标签发送的UWB信号的通过基站反馈至管理平台计算出定位标签的一维坐标位置移动至惯性导航模块的工作区域内(如图1c中X3～X4之间的区域)时，管理平台通过基站无线信道发送控制命令启动惯性导航模块，即将惯性导航模块的状态由休眠状态调整为工作状态，通过惯性导航模块进行惯导辅助定位。例如，如图1b所示，定位标签由起始点a进入定位区域，在ab段路径上靠定位基站A、定位基站B对其精准定位，其惯性导航模块处于休眠状态；在定位标签运动到UWB区域与惯性导航模块的工作区域的交界点b点时，定位标签启动惯性导航模块，并以起点b为惯性导航模块的定位基点，利用惯性导航模块辅助判断定位标签是否进入房间A或者房间B。定位标签由路径bc段移动到c点，定位标签清零惯性导航模块的累计数据，并后续判断定位标签是否离开惯性导航模块的工作区域，若离开，则惯性导航模块再次进入休眠，若未离开惯性导航模块的定位区域则清零数据并以c点位定位基点进行惯性定位。在cd段，由于标签卡离开惯导定位区域，惯性导航模块处于休眠状态，依靠定位基站A、定位基站B对其精准定位。运动到UWB定位区域与惯性导航模块的工作区域的交界点d点时，定位标签启动惯性导航模块，并以起点d为惯性导航模块的定位基点，利用惯性导航模块辅助判断定位标签是否进入房间C或者房间D。
当定位标签发送UWB信号的通过基站反馈至管理平台计算出定位标签的一维坐标位置移动至UWB定位区域(即图1c中两个定位基站A和B之间时)，管理平台通过基站无线信道发送控制命令关闭惯性导航模块，即将惯性导航模块的状态由工作状态调整至休眠状态，进行纯UWB一维定位。
在本申请实施例中，惯性导航模块的工作区域在一维坐标的长度，大于从定位标签所述超宽带定位信号开始计时，至调整惯性导航模块为工作状态或休眠状态的时间与定位标签的移动速度的乘积。
强度阈值是指由业务人员预先设置的，两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号的强度值，对于强度阈值的具体数值可以根据业务需求而定，本申请实施例对此不加以限制。
在两个定位基站接收到定位标签在处于惯性导航模块的工作区域内发送的超宽带定位信号之后，可以分别获取两个定位基站接收到的超宽带定位信号的强度。
然后，将两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度与强度阈值进行比较，以确定两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值。
在确定两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值之后，执行步骤102。
步骤102：获取所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息。
惯导运动轨迹信息是指定位标签在惯性导航模块的工作区域内的运动轨迹信息。
在定位标签处于惯性导航模块的工作区域内时，可以基于定位标签发送的携带运动轨迹信息的无线信号和超宽带定位信号，实现定位标签在惯性导航模块的工作区域内的定位。
惯性导航模块的工作区域是指调整定位标签上的惯性导航模块为工作状态的区域。例如，参照图1b，示出了本申请实施例提供的一种多房间区域定位平面的示意图，如图1b所示，双箭头所处区域即为惯性导航模块的工作区域。
当然，惯性导航模块的工作区域可以是由业务人员预先划分的区域，具体地划分方式可以根据业务需求而定，本申请实施例对此不加以限制。
在定位标签由惯性导航模块的非工作区域进入惯性导航模块的工作区域内时，可以启动定位标签上设置的惯性导航模块，即将惯性导航模块的工作模式由休眠模式调整为工作模式，此时，可以采用惯性导航模块测量定位标签的惯导运动轨迹，即定位标签的惯导运动轨迹信息。
在获取定位标签发送的惯导运动轨迹信息之后，执行步骤103。
步骤103：响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入特定区域。
特定区域是指处于障碍物阻挡的区域内，未部署基站且不能够接收到定位标签发送的UWB信号的区域，例如，如图1b所示，在室内的走廊上设置有4个基站，而各房间内并未部署基站，各房间内的区域即为特定区域。
在获取到两个定位基站接收的超宽带定位信号的强度均大于强度阈值，或者，其中一个强度大于强度阈值时，则表示定位标签并没有进入特定区域的趋势，即定位标签处于惯性导航模块的工作区域内，但距离特定区域还有一定距离。而在响应于两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值时，标识定位标签已经处于惯性导航模块的工作区域与特定区域的临界点处。例如，如图1b所示，在定位标签处于b点和c点之间的某个位置处时，定位基站A和定位基站B能够正常接收到定位标签发送的UWB定位信号，且定位基站A和定位基站B分别接收到的UWB定位信号的强度是不受干扰的。而在定位标签位于e点或f点(e点和f点即为惯性导航模块的工作区域和特定区域之间的临界点)的位置时，定位标签向定位基站A和定位基站B会受到房间门墙的部分干扰，导致定位基站A和定位基站B接收到的定位标签发送的UWB信号的强度较小。
可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本申请实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本申请实施例的唯一限制。
在确定两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值之后，可以结合第一无线信号携带的惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域，例如，如图1b所示，定位标签在惯导定位区域内的运动轨迹为d至e，而结合惯性定律，可以判定出定位标签即将进入房间D，由此判定定位标签进入特定区域。
结合惯导运动轨迹信息确定是否进入特定区域的过程可以结合下述具体实现方式进行详细描述。
在本申请的一种具体实现中，上述步骤103可以包括：
子步骤B1：根据所述定位标签在所述超宽带定位区域的位置和所述惯导运动轨迹信息，共同确定所述定位标签是否进入所述特定区域。
在本申请实施例中，在接收到定位标签处于惯性导航模块的工作区域内发送的超宽带定位信号时，可以根据预先建立的一维坐标系，结合定位基站接收到定位标签发送的超宽带定位信号的接收时间，可以解算出定位标签在超宽带定位区域内的位置，并结合惯导运动轨迹信息确定出定位标签的运动轨迹，根据运动轨迹可以总结出定位标签的运动趋势，以此可以确定定位标签是否进入特定区域。例如，如图1b所示，在定位标签经过de段到达房间入口e点并进入房间，由于房间墙壁对UWB信号的阻挡，进入房间后基站将失去UWB信号，e点即基站失去UWB信号的起始点。到e点定位标签以无线信号的方式将惯性导航模块记录的de段运动轨迹信息发送给定位基站，传送至服务器，判断其进入房间D。
当然，不仅限于此，还可以在定位标签进入特定区域之后，根据定位标签发送的携带有惯导运动轨迹信息的无线信号，通过判定基站是否还能够接收到定位标签发送的UWB信号，以此判定定位标签是否已进入特定区域，而在基站接收不到定位标签发送的UWB信号时，可以再结合定位标签的运动轨迹信息判定定位标签所进入的具体哪个特定区域。
可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本申请实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本申请实施例的唯一限制。
在通过惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域之后，执行步骤104。
步骤104：在确定所述定位标签进入所述特定区域之后，再次接收所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息。
惯导运动轨迹信息是指定位标签在特定区域内运动所形成的轨迹信息。
在定位标签位于特定区域内时，由于障碍物的阻隔，导致定位标签发送的超宽带定位信号无法被定位基站接收，从而仅依靠定位标签在特定区域内的惯导运动轨迹信息对定位标签进行定位，例如，如图1b所示，定位标签经过de段到达房间入口e点并进入房间，由于房间墙壁对UWB信号的阻挡，进入房间后基站将失去UWB信号，e点即基站失去UWB信号的起始点，即可以将e点作为临界点位置，与惯导工作区域位置重叠。
在判定定位标签进入特定区域之后，可以再次由定位标签上的惯性导航模块测得定位标签在特定区域内的惯导运动轨迹信息，并由定位标签上的无线收发模块生成无线信号，由无线信号携带再次测得的惯导运动轨迹信息共同发送给定位服务器。
在再次接收定位标签发送的惯导运动轨迹信息之后，执行步骤105。
步骤105：至少根据再次接收的所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定所述定位标签在所述特定区域内的位置。
在定位服务器再次接收到定位标签在特定区域内的惯导运动轨迹信息之后，可以由定位服务器根据再次接受的惯导运动轨迹信息确定出定位标签在特定区域内的实时位置，即实现定位标签的室内定位。具体地，在获取到定位标签在特定区域内的惯导运动轨迹信息之后，可以结合定位标签从惯性导航模块的工作区域进入特定区域的临界点及惯导运动轨迹信息，对定位标签进行定位，例如，如图1b所示，在定位标签从e点进入房间D之后，定位标签发送惯导定位信息后并清零传感器累计数据，再以e点为定位基点，对定位标签在房间D的运动情况进行记录，并以一定的频率用无线信号向外发送，以实现在房间内的定位。
可以理解地，上述示例仅是为了更好地理解本申请实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本申请实施例的唯一限制。
在本申请实施例中，还可以对惯性导航模块中的运动轨迹信息进行实时清空，具体地，结合下述具体实现方式进行详细描述。
在本申请的一种具体实现方式中，所述方法还可以包括：
步骤D1：响应于所述定位标签位于所述特定区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息；
在本申请实施例中，在定位标签位于特定区域的边界时，此时，两个定位基站均可以接收到定位标签发送的超宽带定位信号，此时，可以删除惯性导航模块中定位标签在惯性导航模块的工作区域内产生的惯导运动轨迹信息。
步骤D2：响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息。
在本申请实施例中，在定位标签离开惯性导航模块的工作区域时，可以关闭惯性导航模块，即将惯性导航模块的状态由工作状态调整为休眠状态，如图1b所示，当定位标签运动到f点时，基站再次接收到UWB信号，惯性导航模块清零ef段数据，并以f点为惯性导航模块的定位基点，此时定位标签不再向外发送惯性导航模块测量的惯导运动轨迹信息，以UWB定位信息为实现定位标签的定位。
当定位标签在进入g点(基站失去UWB信号的起始点)时，标签的操作与进入e点时一致。
本申请实施例通过运动轨迹信息对定位标签进行室内定位，从而无需在每个特定区域(如图1b所示的各房间等)均布置基站，能够减少0维区域定位的成本。
本申请实施例提供的室内定位方法，通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定两个定位基站分别接收到的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值，获取定位标签发送的惯导运动轨迹信息，响应于两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域，在确定定位标签进入特定区域之后，再次接收定位标签发送的惯导运动轨迹信息，至少根据再次接收的定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定定位标签在特定区域内的位置。本申请实施例结合定位标签在特定区域内的运动轨迹信息对定位标签进行室内定位，从而无需在每个特定区域(如每个房间等)都布置基站，从而大大降低了0维定位的成本。
实施例二
参照图2，示出了本申请实施例提供的一种定位系统的结构示意图，该定位系统可以应用于上述任一项所述的室内定位方法实施例。
如图2所示，定位系统可以包括：至少两个基站(201和202)、定位标签203和定位服务器205。
定位标签203可以包括脉冲信号发射器和惯性导航模块，至少两个基站至少包括位于不同位置的两个定位基站。
脉冲信号发射器可以用于向所述位于不同位置的两个定位基站发送超宽带定位信号；
惯性导航模块可以用于测量定位标签在特定区域外的惯导运动轨迹信息，及定位标签在特定区域内的惯导运动轨迹信息；
位于不同位置的两个定位基站可以用于接收脉冲信号发射器发送的超宽带定位信号；
定位服务器可以用于通过确定两个定位基站分别接收到的超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值，获取惯导运动轨迹信息，响应于位于不同位置的两个定位基站分别接收的超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据惯导运动轨迹信息确定定位标签是否进入特定区域，在确定定位标签进入特定区域之后，再次接收惯导运动轨迹信息，至少根据再次接收的惯导运动轨迹信息，确定定位标签在特定区域内的位置。
脉冲信号发射器可以向至少两个基站(201和202)、定位服务器205发送UWB信号。
惯性导航模块可以包括加速度计和陀螺仪，可以用于测量定位标签203的惯导运动轨迹信息。
在本申请的一种具体实现方式中，定位标签203还可以包括无线收发模块，其中，
无线收发模块可以用于生成无线信号，并通过所述无线信号携带所述惯导运动轨迹信息发送至所述定位服务器。
无线收发模块可以向至少两个基站(201和202)、定位服务器205发送无线信号，并接收基站(201和202)、定位服务器205发送的无线信号。
在本申请的一种具体实施方式中，定位服务器205可以包括同步控制器204。
同步控制器204可以控制至少两个基站(201和202)和定位标签203的时钟信息保持一致。
本申请实施例通过惯性导航模块和无线收发模块确定目标对象在室内区域的运动轨迹信息，从而可以减少在室内区域布置基站，例如，如图1b所示的定位区域，含有走廊、楼道和楼道两侧分布的数个房间为例。考虑成本和定位需求，UWB定位方法会将走廊安装一维定位进行布置，房间按照零维布置以实现区域全面覆盖。传统UWB定位需要在每个房间布置一个基站，那么图1b中区域需布置13个基站(其中10个分布于各个房间，三个分布于走廊，走廊上两个基站间的距离为15～20米)。本申请可以通过UWB+惯性导航模块结合的定位方法，只需要在走廊布置基站，不需要在每个特定区域(如每个房间等室内区域)布置基站，因此只需要布置三个基站，大大降低了成本。
对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
另外地，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述任一项所述的室内定位方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的室内定位方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种室内定位方法、一种室内定位系统、一种电子设备和一种计算机可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种室内定位方法，其特征在于，包括：
通过位于不同位置的两个定位基站接收定位标签发送的超宽带定位信号，确定所述两个定位基站分别接收到的所述超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值；
获取所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息；
响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入特定区域；
在确定所述定位标签进入所述特定区域之后，再次接收所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息；
至少根据再次接收的所述定位标签发送的惯导运动轨迹信息，确定所述定位标签在所述特定区域内的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
响应于所述两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度高于强度阈值，确定所述定位标签处于超宽带定位区域内；
记录两个所述定位基站分别接收所述超宽带定位信号的接收时间；
根据两个所述接收时间，确定所述定位标签在所述两个定位基站构建的一维坐标系中的一维坐标；
基于所述一维坐标和所述两个定位基站的位置信息，确定所述定位标签在所述超宽带定位区域内的位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入特定区域包括：
根据所述定位标签在所述超宽带定位区域的位置和所述惯导运动轨迹信息，共同确定所述定位标签是否进入所述特定区域。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，
所述定位标签包括惯性导航模块，所述定位标签通过所述惯性导航模块检测所述惯导运动轨迹信息；所述方法还包括：
根据所述定位标签在所述一维坐标中的一维坐标，确定所述定位标签是否位于所述惯性导航模块的工作区域；
响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为工作状态；
响应于所述定位标签位离开所述惯性导航模块的工作区域，调整所述惯性导航模块为休眠状态。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述惯性导航模块的工作区域在所述一维坐标的长度，大于从所述定位标签发送所述超宽带定位信号开始计时，至调整所述惯性导航模块为工作状态或休眠状态的时间与所述定位标签的移动速度的乘积。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
响应于所述定位标签位于所述特定区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息；
响应于所述定位标签位于所述惯性导航模块的工作区域的边界，删除所述惯性导航模块中的所述惯导运动轨迹信息。
7.一种室内定位系统，应用于权利要求1至6任一项所述的室内定位方法，其特征在于，所述定位系统包括定位标签、至少两个基站和定位服务器，所述定位标签包括脉冲信号发射器和惯性导航模块，所述至少两个基站至少包括位于不同位置的两个定位基站；其中，
所述脉冲信号发射器，用于向所述位于不同位置的两个定位基站发送超宽带定位信号；
所述惯性导航模块，用于测量所述定位标签在特定区域外的惯导运动轨迹信息，及所述定位标签在所述特定区域内的惯导运动轨迹信息；
所述位于不同位置的两个定位基站，用于接收所述脉冲信号发射器发送的超宽带定位信号；
所述定位服务器，用于通过确定所述两个定位基站分别接收到的所述超宽带定位信号的强度是否低于强度阈值，获取所述惯导运动轨迹信息，响应于所述位于不同位置的两个定位基站分别接收的所述超宽带定位信号的强度均低于强度阈值，至少根据所述惯导运动轨迹信息确定所述定位标签是否进入所述特定区域，在确定所述定位标签进入所述特定区域之后，再次接收惯导运动轨迹信息，至少根据再次接收的所述惯导运动轨迹信息，确定所述定位标签在所述特定区域内的位置。
8.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述定位标签还包括：无线收发模块，其中，
所述无线收发模块，用于生成无线信号，并通过所述无线信号携带所述惯导运动轨迹信息发送至所述定位服务器。
9.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括：同步控制器；
所述同步控制器，用于控制所述至少两个基站和所述定位标签的时钟信息保持一致。
10.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述惯性导航模块包括：加速度计和陀螺仪。
11.一种电子设备，其特征在于，包括：
处理器、存储器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1至6任一项所述的室内定位方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的室内定位方法。
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