CN113033225A - 多标签随机工作方法和装置、设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种多标签随机工作方法，该多标签随机工作方法包括多个标签以固定频率进入工作状态，当任意一个在工作状态中的标签收到其他标签的请求信息时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长，在睡眠状态结束后进入工作状态。从而使得各标签的工作时间片会随着信号碰撞的产生而进行动态调整，从而适应在标签数量增多的情况下测距及定位效果不会长时间出错。

Description

多标签随机工作方法和装置、设备及存储介质
技术领域
本公开涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种多标签随机工作方法和装置、设备及存储介质。
背景技术
在超宽带(Ultra Wide Band，UWB)等使用飞行时间(TOF/AOA)测量距离获取定位信息的无线定位系统中，当同一环境中同时有多个被定位标签时，多标签与多基站同时通信会产生信号碰撞。信号碰撞会使得基站或标签在接收信号时计算出的接收时间戳产生误差，从而导致标签与基站间的测距产生极大误差，进而影响标签的定位精度。
目前市面上解决此问题方式为，用一个基站作为主基站，收集当前环境下的所有标签信息，其中包括标签id。然后根据标签id的大小进行排序，并通知当前允许那个标签进行测距，当标签完成测距后通知主基站测距完成，主基站再通知下一个标签进行测距，依次循环。标签在非测距状态也会间接性开启接收模式，以监听基站是否发出允许本标签进行测距。无线电设备发送信号的耗时较短，标签很容易错过基站发出的指令。无线电设备开启接收后，电流消耗会比较大，如UWB开启接收后接收电流可以达到3.3V 100mA。如果为了避免错过基站发出的指令信号，标签端将持续长时间开启接收状态，从而造成标签端功耗的增加。
发明内容
有鉴于此，本公开提出了一种多标签随机工作方法，用于在无线定位系统中由多个标签进行定位时，包括：
多个所述标签均被设置为以固定频率进入工作状态；
其中，各所述标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况；
在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态；其中，所述睡眠状态的时长为设定时长；
在所述睡眠状态结束后进入工作状态。
在一种可能的实现方式中，所述工作状态包括所述标签处于测距和定位中的任一种状态；
所述设定时长为标签的工作时长。
在一种可能的实现方式中，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况包括：
在未产生信号碰撞时，继续进行定位或者测距，在所述工作状态结束时依据预设睡眠时长进入睡眠状态。
在一种可能的实现方式中，所述预设睡眠时长大于或等于所述预设时长。
在一种可能的实现方式中，所述固定频率通过所述预设睡眠时长与所述设定时长得到所述固定频率进行确定。
在一种可能的实现方式中，所述固定频率为固定时长除以所述睡眠时长与所述设定时长的和。
在一种可能的实现方式中，所述固定时长的范围为5ms—30000ms。
根据本公开的另一方面，提供了一种多标签随机工作装置，其特征在于，包括定位测距模块、判断模块、睡眠模块和唤醒模块；
所述定位测距模块，被配置为多个所述标签均被设置为以固定频率进入工作状态；
所述判断模块，被配置为各所述标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况；
所述睡眠模块，被配置为在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态；其中，所述睡眠状态的时长为设定时长；
所述唤醒模块，被配置为在所述睡眠状态结束后进入工作状态。
根据本公开的另一方面，提供了一种多标签随机工作设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。
根据本公开的另一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现前面任一所述的方法。
通过多个标签以固定频率进入工作状态，当任意一个在工作状态中的标签收到其他标签的请求信息时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长，在睡眠状态结束后进入工作状态。从而使得各标签的工作时间片会随着信号碰撞的产生而进行动态调整，从而适应在标签数量增多的情况下测距及定位效果不会长时间出错。
根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。
附图说明
包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。
图1示出本公开实施例的多标签随机工作方法的流程图；
图2示出本公开实施例的多标签随机工作方法的另一流程图；
图3示出本公开实施例的多标签随机工作方法的工作时间轴；
图4示出本公开实施例的多标签随机工作装置的框图；
图5示出本公开实施例的多标签随机工作设备的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
图1示出根据本公开一实施例的多标签随机工作方法的流程图。如图1所示，该多标签随机工作方法包括：
步骤S100，多个标签均被设置为以固定频率进入工作状态，步骤S200，各标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况，步骤S300，在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长，步骤S400，在睡眠状态结束后进入工作状态。
通过多个标签均被设置为以固定频率进入工作状态，各标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况，在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长，在睡眠状态结束后进入工作状态。
从而使得各标签的工作时间片会随着信号碰撞的产生而进行动态调整，从而适应在标签数量增多的情况下测距及定位效果不会长时间出错。
具体的，参见图1，执行步骤S100，多个标签均被设置为以固定频率进入工作状态。
在一种可能的实现方式中，工作状态包括测距和定位中的至少一种。举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，当同一环境中同时有多个被定位标签，参见图2，执行步骤S100，在开机时所有标签进行定位或者测距，即进入工作状态。
进一步的，参见图1，执行步骤S200和步骤S300，各标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况，在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长。
在一种可能的实现方式中，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，当同一环境中同时有多个被定位标签，在开机时所有标签进行定位或者测距，即进入工作状态。参见图2，执行步骤S200，首先判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况，也就是说，当前标签是否接收到其他标签的请求信息，当其中一个标签在定位或者测距过程中接收到其他标签的请求信息时，该标签进入睡眠状态，睡眠状态的时间为人为设定时长，按照设定状态进入睡眠状态。举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长。
在一种可能的实现方式中，设定时长为标签的工作时长。也就是说，若标签完成测距或者定位的时间为t1毫秒，则标签的工作时长为t1毫秒，其中，工作时长可以添加少许冗余时间，举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，参见图2，执行步骤S300，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1，执行步骤S300b，标签A进入睡眠。
在另一种可能的实现方式中，当前标签未收到其他标签的请求信息时，则继续进行定位或者测距，在完成定位或者测距之后，当前标签进入睡眠状态，举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，未接受到标签B的定位请求，则继续进行定位或者测距，直至经过t1时间，在测距或者定位完成后，标签A进入睡眠状态。
进一步的，参见图1，执行步骤S400，在睡眠状态结束后进入工作状态。
在一种可能的实现方式中，在标签进入睡眠状态后，经过设定时长后自动唤醒，并进入工作状态，也就是进行定位或者测距，举例来说，标签完成测距或者定位的时间为t1毫秒，也就是说标签的工作时长为t1毫秒，其中，工作时长可以添加少许冗余时间，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1，在经过t1时间后，标签A自动唤醒并进入工作状态，即进行定位或者测距。
在一种可能的实现方式中，当标签在工作状态时，依据其他标签的状态判定是否进入睡眠。其中，依据其他标签的状态判定是否进入睡眠包括：若收到其他标签的请求信息时，依据设定时长进入睡眠状态。举例来说，若标签完成测距或者定位的时间为t1毫秒，则标签的工作时长为t1毫秒，其中，工作时长可以添加少许冗余时间，举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1，在经过t1时间后，标签A自动唤醒并进入工作状态，即进行定位或者测距，当标签A和标签B的时钟产生差异后，又会造成睡眠计时不准或偏移后，标签间信号碰撞将再次出现，若此时标签A正在工作状态中，标签B又进行了唤醒，则标签A又会收到标签B的请求信息，这样，在接收到了标签B的定位请求时，标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1。这样，当因各标签时钟差异，造成睡眠计时不准或偏移后，标签间信号碰撞将再次出现，通过本公开的多标签随机工作方法，各标签间将再次做出避让处理，从而达到新的时间片平衡。
在另一种可能的实现方式中，任意标签可以随时进入定位区域进行定位或测距。举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1，在经过t1时间后，标签A自动唤醒并进入工作状态，即进行定位或者测距，若此时标签C开机进入定位区域，那么标签A又会收到标签C的定位请求，这样，在接收到了标签C的定位请求时，标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1。这样使得各标签可以随时开关机及进入定位区域，无需与其他标签进行通信协商，从而简化协同流程，并且各标签的工作时间片会随着信号碰撞的产生而进行动态调整，从而适应在标签数量增多的情况下测距及定位效果不会长时间出错。
在一种可能的实现方式中，本公开的多标签随机工作方法还包括：在未收到其他信号时，在工作状态结束时依据预设睡眠时长进入睡眠状态。其中，预设睡眠时长大于或等于工作状态的时长。举例来说，在使用飞行时间测量距离获取定位信息的无线定位系统中，在同一环境中有标签A和标签B，在开机时，标签A和标签B均开始进行定位，其中，任意标签完成测距或者定位的时间均为t1，但是标签A和标签B在开始定位或者测距时会有时间差异，当标签A进行定位时，接收到了标签B的定位请求，则标签A立即进入睡眠状态，睡眠状态的时间长度为设定时长，其中，设定时长为标签的工作时长，工作时长为标签完成测距或者定位的时间，即，则标签A在睡眠状态的时间长度为t1，在经过t1时间后，标签A自动唤醒并进入工作状态，即进行定位或者测距，若在标签A的工作时长t1内没有接收到其他标签的请求信息，则在工作状态t1之后，以预设睡眠时长进入睡眠状态，参见图3和图2，执行步骤S300a，预设睡眠时长为t2，其中，t2大于t1，在t2时间内标签B进入工作状态，标签A结束睡眠状态后，标签B又进入了睡眠状态，这样就保证了各标签不会信号碰撞。
需要说明的是，标签完成测距或定位所需时间为t1毫秒，测距结束后睡眠时长为t2毫秒，则单个标签完成单次定位或测距时长为t3＝t1+t2毫秒，固定时长取1000ms，则单个标签定位或测距频率为1000ms/t3。
在一种可能的实现方式中，在配对好的基站和标签可以进行20Hz的测距及定位频率，当环境中同时存在5套AOA设备时，各基站输出的标签测距及定位数据没有因信号碰撞而产生误差，则1s内允许100次测距及定位过程不会发生碰撞，也就是可以允许100套AOA设备以1Hz的更新频率在同一环境中工作。
需要说明的是，尽管以上述各个实施例作为示例介绍了多标签随机工作方法如上，但本领域技术人员能够理解，本公开应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定多标签随机工作方法，只要达到所需功能即可。
这样，通过多个标签以固定频率进入工作状态，当任意一个在工作状态中的标签收到其他标签的请求信息时，进入睡眠状态，其中，睡眠状态的时长为设定时长，在睡眠状态结束后进入工作状态。从而使得各标签的工作时间片会随着信号碰撞的产生而进行动态调整，从而适应在标签数量增多的情况下测距及定位效果不会长时间出错。
进一步的，根据本公开的另一方面，还提供了一种多标签随机工作装置100。由于本公开实施例的多标签随机工作装置100的工作原理与本公开实施例的多标签随机工作方法的原理相同或相似，因此重复之处不再赘述。参见图4，本公开实施例的多标签随机工作装置100包括定位测距模块110、判断模块120、睡眠模块130和唤醒模块140；
定位测距模块110，被配置为多个标签均被设置为以固定频率进入工作状态；
判断模块120，被配置为各标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况；
睡眠模块130，被配置为在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态；其中，睡眠状态的时长为设定时长；
唤醒模块140，被配置为在睡眠状态结束后进入工作状态。
更进一步地，根据本公开的另一方面，还提供了一种多标签随机工作设备200。参阅图5，本公开实施例多标签随机工作设备200包括处理器210以及用于存储处理器210可执行指令的存储器220。其中，处理器210被配置为执行可执行指令时实现前面任一所述的多标签随机工作方法。
此处，应当指出的是，处理器210的个数可以为一个或多个。同时，在本公开实施例的多标签随机工作设备200中，还可以包括输入装置230和输出装置240。其中，处理器210、存储器220、输入装置230和输出装置240之间可以通过总线连接，也可以通过其他方式连接，此处不进行具体限定。
存储器220作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序和各种模块，如：本公开实施例的多标签随机工作方法所对应的程序或模块。处理器210通过运行存储在存储器220中的软件程序或模块，从而执行多标签随机工作设备200的各种功能应用及数据处理。
输入装置230可用于接收输入的数字或信号。其中，信号可以为产生与设备/终端/服务器的用户设置以及功能控制有关的键信号。输出装置240可以包括显示屏等显示设备。
根据本公开的另一方面，还提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器210执行时实现前面任一所述的多标签随机工作方法。
以上已经描述了本公开的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种多标签随机工作方法，其特征在于，用于在无线定位系统中由多个标签进行定位时，包括：
多个所述标签均被设置为以固定频率进入工作状态；
其中，各所述标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况；
在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态；其中，所述睡眠状态的时长为设定时长；
在所述睡眠状态结束后进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工作状态包括所述标签处于测距和定位中的任一种状态；
所述设定时长为标签的工作时长。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法，其特征在于，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况包括：
在未产生信号碰撞时，继续进行定位或者测距，在所述工作状态结束时依据预设睡眠时长进入睡眠状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设睡眠时长大于或等于所述预设时长。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述固定频率通过所述预设睡眠时长与所述设定时长得到所述固定频率进行确定。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述固定频率为固定时长除以所述睡眠时长与所述设定时长的和。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述固定时长的范围为5ms—30000ms。
8.一种多标签随机工作装置，其特征在于，包括定位测距模块、判断模块、睡眠模块和唤醒模块；
所述定位测距模块，被配置为多个所述标签均被设置为以固定频率进入工作状态；
所述判断模块，被配置为各所述标签在进入工作状态后，判断当前是否发生与其他标签产生信号碰撞的情况；
所述睡眠模块，被配置为在判断出当前标签与其他标签产生信号碰撞时，进入睡眠状态；其中，所述睡眠状态的时长为设定时长；
所述唤醒模块，被配置为在所述睡眠状态结束后进入工作状态。
9.一种多标签随机工作设备，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
10.一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意一项所述的方法。
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