CN113038362B

CN113038362B - 超宽带定位方法及系统

Info

Publication number: CN113038362B
Application number: CN202110174884.2A
Authority: CN
Inventors: 符谋政
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-02-09
Filing date: 2021-02-09
Publication date: 2022-10-11
Anticipated expiration: 2041-02-09
Also published as: CN113038362A; WO2022170863A1

Abstract

本申请涉及通信技术领域，提供了一种超宽带定位方法及系统，超宽带定位方法包括：获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，所述至少两个目标基站包括超宽带模块；获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，所述标签包括超宽带模块。本申请实施例可以提高定位结果的准确性。

Description

超宽带定位方法及系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种超宽带(Ultra Wide Band，UWB)定位方法及系统。

背景技术

随着通信技术的快速发展，人们拥有了可靠和稳定的定位技术。目前，主要的定位技术可以按照应用场景分为两类，一类是室外定位技术，另一类是室内定位技术。

室外定位技术主要包括卫星定位技术和基站定位技术等。卫星定位技术包括但不限于全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)、全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)、和北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)等。室内定位技术包括但不限于无线保真(wireless fidelity，WiFi)定位和UWB定位技术等。

目前，由于UWB定位技术具有数据传输速率高(达1Gbit/s)、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，UWB定位技术被广泛应用。

在实际使用中，应用UWB定位需要提前部署已知位置的基站，部署与维护成本高，且基站与测量计算单元，例如手机等电子设备，需要联网通信。

发明内容

本申请实施例提供了一种UWB定位方法及系统，可以解决与现有技术相关的至少一个技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种UWB定位方法，包括：

获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，所述至少两个目标基站包括超宽带模块；

获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，所述标签包括超宽带模块。

本申请第一方面的实施例，获取设置于第一用户身上的至少两个目标基站到标签的方向角，以及至少两个目标基站的距离信息，由于距离信息和方向信息的较高可靠性，根据方向角和距离信息进行定位，可以得到标签的更为准确的位置信息。

作为第一方面的一可能实现方式，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：确定部署于第一用户身上的至少两个目标基站的属性信息，根据所述属性信息确定所述至少两个目标基站的距离信息。

在该实现方式中，根据目标基站的属性信息确定目标确定目标基站的距离信息，不需要繁复的计算，可以快捷的获得距离信息，降低系统的算力成本。

作为第一方面的一可能实现方式，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：获取输入的部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息。

在该实现方式中，根据用户(包括第一用户)的输入确定目标基站的距离信息，一方面可以快捷的获得距离信息，另一方面，可以获得更为准确的距离信息，降低系统的算力成本，也获得更准确的定位结果。

作为第一方面的一可能实现方式，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：

根据部署于第一用户身上的第一头部基站和第二头部基站的第一距离信息，获取所述第一头部基站或第二头部基站到部署于第一用户身上的第三基站的第二距离信息，所述第三基站包括手部基站或脚部基站；

获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，包括：

获取所述第一头部基站或第二头部基站，和所述第三基站到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述第二距离信息，获得所述标签的定位位置。

在该实现方式中，根据较准确的第一距离信息，确定第二距离信息，再根据第二距离信息和方向角获得定位结果，可以获得更准确的定位结果。

作为第一方面的一可能实现方式，所述属性信息包括部署部位信息。

获取部署于第一用户身上的至少三个目标基站的距离信息；

所述超宽带定位方法还包括：

根据所述至少三个目标基站的距离信息确定所述第一用户的位姿。

在该实现方式中，进一步确定了第一用户的位姿，获得了更多的用户数据，提高了效率，在应用场景中可以提供更优的救援。

作为第一方面的一可能实现方式，所述至少三个目标基站包括头部基站、手部基站和脚部基站，

所述获取部署于第一用户身上的至少三个目标基站的距离信息，包括：

获取所述头部基站和所述手部基站的第三距离信息，所述头部基站和脚部基站的第四距离信息；

所述根据所述至少三个目标基站的距离信息确定所述第一用户的位姿，包括：

根据所述第三距离信息和所述第四距离信息确定所述第一用户的位姿。

作为第一方面的一可能实现方式，还包括：

显示包括雷达图的显示界面，所述雷达图中标识所述第一用户和/或所述第二用户的定位位置。

在该实现方式中，可视化的提供位置信息，可快速完成导航。

第二方面，本申请实施例提供了一种UWB定位系统，包括：部署于第一用户身上的至少两个目标基站，和部署于第二用户身上的标签；所述至少两个目标基站和所述标签包括超宽带模块。

作为第二方面的一可能实现方式，还包括：一个或多个处理器；

所述一个或多个处理器集成于所述目标基站所部署的电子设备、所述标签所部署的电子设备、和服务器中的至少一个；

所述处理器用于获取至少两个目标基站的距离信息；

所述处理器还用于获取至少两个目标基站各自到所述标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置。

作为第二方面的一可能实现方式，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：确定至少两个目标基站的属性信息，根据所述属性信息确定至少两个目标基站的距离信息。

作为第二方面的一可能实现方式，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：获取输入的至少两个目标基站的距离信息。

作为第二方面的一可能实现方式，所述至少两个目标基站包括第一头部基站、第二头部基站和第三基站，第三基站包括手部基站或脚部基站；

所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

根据第一头部基站和第二头部基站的第一距离信息，获取所述第一头部基站或第二头部基站到所述第三基站的第二距离信息；

所述获取至少两个目标基站各自到所述标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，包括：

获取所述第一头部基站或第二头部基站，和所述第三基站到所述标签的方向角，基于所述方向角和所述第二距离信息，获得所述标签的定位位置。

作为第二方面的一可能实现方式，所述属性信息包括部署部位信息。

作为第二方面的一可能实现方式，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

获取至少三个目标基站的距离信息；

所述处理器还用于根据所述至少三个目标基站的距离信息确定所述第一用户的位姿。

作为第二方面的一可能实现方式，所述至少三个目标基站包括头部基站、手部基站和脚部基站，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

作为第二方面的一可能实现方式，还包括显示器，所述显示器集成于所述目标基站或所述标签所部署的电子设备，或，所述处理器集成于服务器；

所述显示器用于显示包括雷达图的显示界面，所述雷达图中标识所述第一用户和/或所述第二用户的定位位置。

第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时，使得所述电子设备实现如第一方面和第一方面可能的实现方式中任一所述的UWB定位方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面和第一方面可能的实现方式中任一所述的UWB定位方法。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在一个或多个电子设备上运行时，使得所述一个或多个电子设备执行上述第一方面和第一方面可能的实现方式中任一所述的UWB定位方法。

可以理解的是，上述第二方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述。

附图说明

图1是本申请一实施例提供的UWB定位系统的结构示意图；

图2是本申请一实施例提供的一TOF测距的原理示意图；

图3A是本申请一实施例提供的一三角定位法的原理示意图；

图3B是本申请一实施例提供的另一三角定位方法的原理示意图；

图4A是本申请一实施例提供的基于AOA的定位方法的原理示意图；

图4B是本申请一实施例提供的一种阵列天线的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的应用场景的示意图；

图7是本申请一实施例提供的基于AOA的定位方法的原理示意图；

图8是本申请一实施例提供的手机一显示界面示意图；

图9是本申请一实施例提供的应用场景的示意图；

图10是本申请一实施例提供的眼镜的结构示意图；

图11是本申请一实施例提供的一种UWB定位方法的实现流程图；

图12是本申请另一实施例提供的一种UWB定位方法的实现流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。

还应当理解，在本申请实施例中，“若干个”和“一个或多个”是指一个、两个或两个以上；“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

当在本申请说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“若”或“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。

在本申请说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

人们对定位的需求日益增多，有时需要在相对静止的场景中实现定位，有时需要在移动的场景中实现定位。

目前，为了实现定位，需要提前部署已知位置的基站，基站通常需要至少2个以上。部署与维护成本高，且基站与测量计算单元，例如终端设备，需要联网通信。

因此，本申请提供了一种定位方法和电子设备，可以实现移动场景下的定位。本申请提供的定位方案不需要提前部署基站，成本较低，具有较高灵活性。

为了更好的理解本申请的技术方案，先介绍本申请涉及的几个重要技术名词。

UWB定位技术

UWB技术利用频谱极宽的超宽基带脉冲进行通信，故又称为基带通信技术、无线载波通信技术。UWB技术利用纳秒级的非正弦波窄脉冲，通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内，来传输数据。UWB技术的主要特点是传输速率高、空间容量大、成本低、功耗低等。

2002年2月，美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)发布了民用UWB设备使用频谱和功率的初步规定。该规定中，在3.1GHz至10.6GHz频段中，将相对带宽大于0.2或在传输的任何时刻带宽大于500MHz的通信系统称为UWB系统。

UWB定位技术属于无线定位技术的一种。无线定位技术是指用来判定移动用户位置的测量方法和计算方法，即定位算法。

UWB定位系统

在一些应用场景中，UWB定位系统可以包括数据采集层、数据传输层和数据处理层等。

数据采集层可以包括定位标签(以下简称标签)和定位基站(以下简称基站)等，通过基站与标签的UWB定位信道实现对定位标签的定位。

数据传输层可以包括有线传输网和/或无线传输网，无线传输网可以通过WiFi信道为基站提供数据传输链路，有线传输网可以通过以太网方式为基站提供数据传输链路，有线传输网还可以为无线传输网提供数据传输链路。

数据处理层可以包括服务器、UWB定位引擎和对内和对外的软件接口等。基站可以实时将定位数据发送给UWB定位引擎，UWB定位引擎可以实时对定位数据进行计算，得到标签的坐标位置。

作为本申请一非限制性示例，如图1所示为一种UWB定位系统，在该UWB定位系统中，基站和标签卡均设置有UWB模块。在图1所示示例中，UWB定位系统依赖不同数量的基站部署策略，实现对标签卡的零维定位、一维定位、二维定位、或三维定位。

目前最常用的定位技术包括：基于到达角度(Angle of Arrival,AOA)的定位技术、基于到达时间(Time of Arrival,TOA)的定位技术、基于到达时间差(Time Differenceof Arrival，TDOA)的定位技术、或基于接收信号强度(Received Signal Strength，RSS)的定位技术等。在一些实际应用中，可以组合多种定位技术进行定位。

最基本的测距方法可以包括飞行时间法(Time of Flight，TOF)、到达时间(Timeof Arrival,TOA)、到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)、双向飞行时间法(Two Way-Time of Flight，TW-TOF)等。

TOF是一种双向测距技术，它通过测量UWB信号在基站与标签之间往返的飞行时间来计算距离。

例如，如图2所示，TOF通过测量射频(Radio Frequency，RF)信号从发射端到接收端的时间差，乘以光速，来计算发射端与接收端之间的距离S。S＝c×[(Ta1-Ta2)-(Tb2-Tb1)]，其中，c为光速；Ta1为发射端发射RF信号的时间；Ta2为发射端接收到接收端发射的RF信号的时间；Tb1为接收端接收到发射端发射的RF信号的时间；Tb2为接收端发射RF信号的时间。

这种TOF测距方式，一方面，需要发送端和接收端精确同步；另一方面，需要接收端提供RF信号的传输时间的长短，即响应时延。

TDOA技术是一种利用达到时间差进行定位的方法，又称为双曲线定位。TDOA技术对基站之间的同步精度要求很高。

TOA技术是一种基于标签或携带标签的终端与基站之间的传播延时，来计算两者之间的距离的方法。当三个基站参与测量时，就可根据三角定位法确定标签或携带标签的终端的位置。TOA测距方式也需要标签和基站精确同步。

本申请一实施例提供了一种基于多基站的二维或三维位置定位方案。

在该定位方案中，通过提前部署多个基站。待定位的目标对象，例如人物或电子设备等，携带定位标签，标签向基站发送RF信号，基站接收标签发送的RF信号。可以根据测距算法，估算各个基站与标签之间的距离，从而计算出标签的二维或三维空间位置。

例如，当有三个基站参与测量时，可以根据三角定位法来确定标签所在的位置。作为本申请一非限制性示例，如图3A和图3B所示。在该示例中，手机20部署了标签。根据第一基站21到手机20的第一距离r1,第二UWB基站22到手机20的第二距离r2，第三UWB基站23到手机20的第三距离r3，再结合第一UWB基站21的已知位置坐标(x1,y1)，第二UWB基站22的已知位置坐标(x2,y2)，第三UWB基站23的已知位置坐标(x3,y3)，来获取手机20的位置坐标(x0,y0)。

本申请一实施例提供了一种基于AOA的UWB定位技术。

AOA定位是通过基站天线或天线阵列测出电子设备发射电波的入射角(入射角是信号源与法线的夹角)，从而构成一根从接收机到电子设备的径向连线，即方位线。

利用两个或两个以上接入点提供的AOA测量值，按AOA定位算法确定多条方位线的交点，即，为待定位的终端设备的估计位置。

如图4A所示，电子设备例如手机，知道了第一基站到手机之间的连线与基准方向的夹角α，就可以画出一条射线L1；同样知道了第二基站到手机之间的连线与基准方向的夹角β，就可以画出另一条射线L2。那么两条射线L1与L2的交点是手机的定位位置。这是AOA定位的基本数学原理。

AOA定位通过两直线相交确定位置，两直线相交不可能有多个交点，避免了定位的模糊性。

这种基于AOA的UWB定位技术，一方面，需要提前部署已知位置定位基站，通常需要至少2个以上，部署与维护成本高。另一方面，为了测量电磁波的入射角度，接收机需要配备方向性强的天线阵列，如图4B所示，图4B所示的天线间距d可以为半波长。

为了说明本申请的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

本申请实施例提供的定位方法可以应用于电子设备上，电子设备包括但不限于手机、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtualreality，VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本、平板电脑、智能音箱、电视、服务器等。本申请实施例对电子设备的具体类型不作任何限制。

在本申请一些实施例中，电子设备可以包括便携式、手持或移动电子设备，例如手机、平板电脑、或可穿戴设备等。

图5以手机为例，示出了电子设备100的结构示意图。

电子设备100可以包括处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对电子设备100的具体限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现电子设备100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MI PI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现电子设备100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现电子设备100的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为电子设备100充电，也可以用于电子设备100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对电子设备100的结构限定。在本申请另一些实施例中，电子设备100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过电子设备100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

电子设备100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。电子设备100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在电子设备100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在电子设备100上的包括无线局域网(wirelesslocal area networks，WLAN)(如WiFi网络)，BT，全球导航卫星系统(global navigationsatellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(nearfield communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)，UWB通信技术等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

在一些实施例中，电子设备100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得电子设备100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(codedivision multiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multipleaccess，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，UWB，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidounavigation satellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellitesystem，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

电子设备100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

电子设备100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，电子设备100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当电子设备100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。电子设备100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，电子设备100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现电子设备100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展电子设备100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储电子设备100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，和/或存储在设置于处理器中的存储器的指令，执行电子设备100的各种功能应用以及数据处理。

电子设备100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。电子设备100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。

受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当电子设备100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。

麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。电子设备100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，电子设备100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，电子设备100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。电子设备100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，电子设备100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。电子设备100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定电子设备100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定电子设备100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测电子设备100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消电子设备100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。

气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，电子设备100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

磁传感器180D包括霍尔传感器。电子设备100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当电子设备100是翻盖机时，电子设备100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。

加速度传感器180E可检测电子设备100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当电子设备100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。

距离传感器180F，用于测量距离。电子设备100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，电子设备100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。电子设备100通过发光二极管向外发射红外光。电子设备100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定电子设备100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，电子设备100可以确定电子设备100附近没有物体。电子设备100可以利用接近光传感器180G检测用户手持电子设备100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。

环境光传感器180L用于感知环境光亮度。电子设备100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测电子设备100是否在口袋里，以防误触。

指纹传感器180H用于采集指纹。电子设备100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，电子设备100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，电子设备100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，电子设备100对电池142加热，以避免低温导致电子设备100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，电子设备100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。

触摸传感器180K，也称“触控器件”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于电子设备100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。电子设备100可以接收按键输入，产生与电子设备100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和电子设备100的接触和分离。电子设备100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。电子设备100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，电子设备100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在电子设备100中，不能和电子设备100分离。

应理解，根据电子设备实际的应用场景，电子设备可以增加或减少部件，例如可以包括比图5所示示例中更多或更少的部件。

下面通过非限制示例对本申请实施例的应用场景和实现流程进行举例说明。为了描述方便，在下面的应用场景中，以手机作为电子设备的示例进行描述。需要说明的是，针对某一应用场景的示例性描述，并不用于限定该应用场景。事实上，针对各个应用场景的示例性描述，可以想到的各种变形、组合、替代或改变均不超出本申请。

第一个应用场景

本申请一实施例通过在用户的不同人体部位部署定位基站，通过手动和/或自动的方式检测各基站所处的人体部位，形成一个自标基站系统，从而对手机上的定位标签进行定位，达到不需提前部署及确定定位基站，就能达到确定定位标签三维空间位置的目的。

作为一非限制性示例，如图6所示，手机上设置有定位标签，该定位标签记为T_m1。UWB定位基站部署如下：用户佩戴的眼镜有两条镜腿，两条镜腿分别部署1个UWB定位基站，部署在镜腿的两个UWB定位基站分别记为B_head1和B_head2；用户佩戴手环或手表，手环或手表内置一个UWB定位基站，该UWB定位基站记为B_w1；用户的脚踝上部署一个UWB定位基站，该UWB定位基站记为B_a1。

在一些实现方式中，用户可以根据多个UWB定位基站部署在用户的哪些人体部位，从而手动指定每个UWB定位基站的属性。例如，用户根据3个UWB定位基站所部署的人体部位，头部、手腕和脚踝，将3个UWB定位基站标识为头部基站，手腕基站，脚踝基站。

在一些实现方式中，每个UWB定位基站可以自动标识自身属性。例如，根据各UWB定位基站检测到的自身高度，确定各UWB定位基站所部署的人体部位，具体地，3个UWB定位基站检测到自身所处高度，将3个UWB定位基站依次标识为头部基站，手腕基站，脚踝基站。又如，每个UWB定位基站所部署的电子设备可以根据自身的设备信息，确定各UWB定位基站的属性，具体地，当根据电子设备的设备信息确定自身为手环时，可以将部署于手环的UWB定位基站标识为手腕基站；当根据电子设备的设备信息确定自身为眼镜时，可以将部署于眼镜的UWB定位基站标识为头部基站。在本申请实施例中，两个UWB定位基站之间的距离可以为预设值，也可以为人工设置值。在一些实现方式中，由于人体平均身高的限制，在用户站立状态下，头部基站与脚踝基站之间的距离平均为1m(单位：米)至1.5m，或更大，如1.7m。因此，可以根据经验将头部基站与脚踝基站之间的距离设置成一个预设值。在另一些实现方式中，用户可以手动输入身高值，若输入的身高值为D_Base，则以此值作为头部基站与脚踝基站之间的距离。

可以理解，在一些实现方式中，当定位基站位于用户身上的穿戴设备时，通过穿戴设备的穿戴位置，例如头部、脚踝或手腕等，的先验知识，可以预估定位基站的相对位置和距离。

在本申请一实际应用场景中，以利用头部基站Bh与脚踝基站Ba对手机Tm进行定位作为示例。在该应用场景中，被监护人携带头部基站Bh与脚踝基站Ba，监护人携带手机Tm。

作为一非限制性示例，如图7所示，通过头部基站Bh与脚踝基站Ba的天线阵列，可以测量出手机Tm所在位置(x，y)分别到头部基站Bh和脚踝基站Ba的方向角α和β。其中，手机Tm所在位置(x，y)到头部基站Bh的方向角为α；手机Tm所在位置(x，y)到脚踝基站Ba的方向角为β。

已知头部基站Bh与脚踝基站Ba之间的距离D_Base，可以确定头部基站Bh与脚踝基站Ba的坐标值，头部基站Bh的坐标值为(x1,y1),脚踝基站Ba的坐标值为(x2,y2)。

tanα＝(x-x1)/(y-y1)，tanβ＝(x-x2)/(y-y2)。 (1)

即tanα_i＝(x-xi)/(y-yi),其中，i取值为1，2。

在本申请一些实现方式中，可以以头部基站Bh为坐标系原点，则(x1,y1)＝(0,0)；以头部基站Bh与脚踝基站Ba的连线所在直线为坐标系的X轴，以头部基站Bh到脚踝基站Ba的方向为X轴的正方向，则(x2,y2)＝(D_Base，0)。根据上述的二元方程组(1)，可以计算出定位标签，即手机Tm所在位置坐标(x，y)。

在本申请另一些实现方式中，还可以以脚踝基站Ba为坐标系原点，和/或，采用其他连线作为坐标系的X轴和Y轴。也就是说，本申请对建立坐标系的方式不予限定。

由此，可以定位出头部基站Bh、脚踝基站Ba和手机Tm这3点形成平面上，手机Tm的空间坐标，完成定位解算。

作为另一非限制性示例，已知头部基站Bh与脚踝基站Ba之间的距离D_Base，通过建立坐标系确定头部基站Bh与脚踝基站Ba的坐标值，头部基站Bh的坐标值为(x1,y1),脚踝基站Ba的坐标值为(x2,y2)。此外，可以采用UWB测距方式测量头部基站Bh到手机Tm的距离，测量脚踝基站Ba到手机Tm的距离。从而计算出定位标签，即手机Tm所在位置坐标(x，y)。

在本应用场景中，不需要在环境中提前部署定位基站，通过检测基站部署的部位，形成自标定位系统，可以快速对定位基站的位置进行标定，从而可以对定位标签的位置进行定位。

应理解，在一些实现方式中，服务器获得定位基站与手机的原始定位数据后，服务器中部署的定位引擎根据原始定位数据进行定位解算，将定位结果反馈到手机，监护人可以通过手机查看定位结果，和/或,将定位结果反馈到定位基站所部署的电子设备，电子设备例如手环或智能眼镜等穿戴设备，被监护人可以通过穿戴设备查看定位结果。

在另一些实现方式中，手机获得定位基站与手机的原始定位数据后，手机中部署的定位引擎根据原始定位数据进行定位解算，监护人可以通过手机查看定位结果，和/或，手机可以将定位结果反馈到定位基站所部署的电子设备，电子设备例如手环或智能眼镜等穿戴设备，被监护人可以通过穿戴设备查看定位结果。

在另一些实现方式中，定位基站所部署的电子设备，电子设备例如手环或智能眼镜等穿戴设备，穿戴设备可以在获得定位基站与手机的原始定位数据后，利用预先部署的定位引擎根据原始定位数据进行定位解算，被监护人可以通过穿戴设备查看定位结果，和/或，穿戴设备可以将定位结果反馈到手机，监护人可以通过手机查看定位结果。

由于Tm位置即为手机的位置，因此可确认手机与基站之间的相对位置关系。也就是说，可以通过这种定位方式确定监护人和被监护人之间的相对位置关系。因此，可以通过定位结果指导监护人寻找被监护人，或，被监护人寻找监护人。

作为一非限制性示例，在监护人和被监护人的位置确认后，监护人的手机或被监护人的穿戴设备可以显示一个雷达图，雷达图上映射监护人和被监护人的相对位置关系。

在其他一些非限制性示例中，在显示雷达图的同时可以增加一些寻找指示或导航指示。例如，在显示雷达图的基础上，叠加显示周边地图。结合电子设备自身的绝对定位结果，例如GPS定位结果，以及本申请实施例提供的相对位置定位关系，指示用户寻人。

在一些实际使用场景中，监护人在手机上触发寻找家人模式，或被监护人在穿戴设备上触发寻找家人模式，监护人的手机和被监护人的穿戴设备进行定位操作。当被监护人在穿戴设备上启动寻找帮助，穿戴设备响应于启动寻找帮助的用户操作，可以显示雷达图。监护人在手机上启动寻找帮助，手机响应于启动寻找帮助的用户操作，可以显示雷达图。

如图8所示为一监护人手机的定位结果显示界面示意图，图8所示的雷达图的中心表示监护人的位置，雷达图上显示一人形图标以标识被监护人的位置。人形图标距离中心的远近，表示被监护人距离监护人的距离远近。在图8所示示例中，有两个被监护人，两个被监护人身上都分别部署了基站，手机上同时显示了两个被监护人的位置。

应理解，在被监护人的穿戴设备上可以显示雷达图，雷达图的中心表示被监护人自身的位置，而雷达图上显示的人形图标可以用于标识监护人的位置。

在其他一些示例中，雷达图上除了显示监护人和被监护人的位置外，还可以在雷达图上显示导航指示标识，或者，电子设备可以播放导航语音，以方便监护人或被监护人找到家人。

在上述示例中，将监护人与被监护人的定位结果，直观地映射到雷达图中，方便监护人通过雷达图的指示快速寻找到被监护人，被监护人通过雷达图的指示快速寻找到监护人。

需要说明的是，由于监护人和被监护人可能实时在移动，因而定位基站和定位标签也在移动，因此，定位解算可以每隔一个预设时间就进行一次，以便实现实时定位，提高定位精度。当定位基站与定位标签之间的定位结果实时变化时，定位结果的变化将实时反映到雷达图中。

还需要说明的是，在上述基于头部基站Bh与脚踝基站Ba这两个基站实现定位的应用场景的基础上，还可以再加入更多基站，例如手腕基站Bw等实现更多基站的定位。通过三个或更多数量的基站定位，可以提升定位的精度。

第二个应用场景

在上一应用场景中，定位基站之间的距离D_Base(即头部基站Bh与脚踝基站Ba之间的距离)为一个预估值，或由用户手动输入的值，存在误差，因此定位精度可能受到影响。此外，由于定位基站穿戴在用户身上，定位基站之间的距离会因为用户运动而不断的发生变化，从而影响最终定位精度。

在第二个应用场景中，如图9所示的定位系统中，定位基站包括两个头部定位基站，即B_head1和B_head2，两个头部定位基站分别设置在眼镜的两侧镜腿。定位基站还包括脚部定位基站Ba，和/或，手部手环定位基站Bw。

应理解，在其他一些实际应用场景中，定位系统还可以包括更多的设备，例如服务器，交换机等。

如图10所示，眼镜制成之后，两侧镜腿相对位置已经固定，两个头部定位基站B_head1和B_head2的相对位置已知，因此两个头部定位基站B_head1和B_head2之间的距离D_BaseGlass可设定为一准确的值，在本示例中D_BaseGlass设置为23.5cm。应理解，D_BaseGlass可以根据眼镜实际的设计参数进行设置，在设计参数不同的情形下，D_BaseGlass的取值可以不相同，本申请实施例对D_BaseGlass的取值不予具体限制。需要说明的是，在一些实际使用场景中，眼镜在完成初始化后，可以根据自身的设计参数自动对D_BaseGlass进行取值；而在另一些实际使用场景中，眼镜的用户可以主动根据眼镜的设计参数对D_BaseGlass的取值进行设置。也就是说，D_BaseGlass的取值过程可由设备自动完成，也可以由用户主动完成。

在一些实现方式中，可以通过第一个应用场景中的定位方法，即通过基于AOA的定位方法，基于两个头部基站，准确计算出定位标签的空间坐标。

由于两个头部基站靠的比较近，在对较远的标签进行定位时，精度可能不够。因而，在另一些实现方式中，继续参见图9所示，可以根据第一个应用场景中的定位方法，即通过基于AOA的定位方法，基于两个头部基站，解算出其他定位基站，如脚部定位基站Ba和/或手部手环定位基站Bw的准确三维坐标，确定脚部定位基站Ba与头部定位基站之间距离的准确数值D_base1，和，手部手环定位基站Bw与头部定位基站之间距离的准确数值D_base2。得到了准确的距离值，而非经验值后，可以通过基于AOA的定位方法，类似第一个应用场景，基于一个头部基站和一个脚部定位基站，准确计算出定位标签的空间坐标，或，基于一个头部基站和手部手环定位基站，准确计算出定位标签的空间坐标。

需要说明的是，第二个应用场景可以采用与第一个应用场景相同的定位方法，此处不再赘述。

第三个应用场景

在第一个应用场景和第二个应用场景的基础上，除了对基站和标签的位置进行定位外，在第三个应用场景中，还可以根据定位结果确定用户的位姿。

在一些实现方式中，通过眼镜中配置的运动传感器，例如陀螺仪，陀螺仪经过预标定后，可以确定眼镜当前的位姿，眼镜的位姿包括水平方向或垂直方向等。眼镜的位姿为水平方向时，可以确定穿戴眼镜的用户为正立的姿态；眼镜的的位姿为垂直方向时，可以确定穿戴眼镜的用户为头部歪斜的姿态，或为躺下的姿态，用户很可能出现危险。

在一些实现方式中，当确定两个头部定位基站B_head1和B_head2的连线D_baseGlass的方向为垂直方向时，可以确定眼镜的位姿为垂直方向，可以确定穿戴眼镜的用户为头部歪斜的姿态或为躺下的姿态。当确定两个头部定位基站B_head1和B_head2的连线D_baseGlass的方向为水平方向时，可以确定眼镜的位姿为水平方向，可以确定穿戴眼镜的用户为头部正立的姿态。

在一些实现方式中，还可以根据两个准确的距离值D_base1和D_base2，确定用户(部署定位基站的用户)当前的姿态信息。具体地，可以通过与第一个应用场景中类似的定位方法，即通过基于AOA的定位方法，基于两个头部基站，解算出其他定位基站，如脚部定位基站Ba和手部手环定位基站Bw的准确三维坐标，确定脚部定位基站Ba与头部定位基站之间距离的准确数值D_base1，和，手部手环定位基站Bw与头部定位基站之间距离的准确数值D_base2。

作为一非限制性示例，当D_base1-D_base2<50cm(单位，厘米),可以确定用户姿态为坐姿或身体蜷缩状态；当D_base1-D_base2>80cm，可以确定用户姿态为站姿或身体伸展状态。应理解，50cm和80cm仅为示例性描述，为经验值,不能解释为本申请的具体限定,在实际情况下可以采取其他数值。

在一些实现方式中，通过运动传感器，或，两个头部定位基站的连线的方向，确定眼镜的位姿，同时，还可以结合定位所得的两个准确的距离值D_base1和D_base2，得到更为准确的用户(部署定位基站的用户)当前的姿态信息。

作为一非限制性示例，当眼镜的当前位姿为水平状态，且D_base1-D_base2<50cm,可以确定用户姿态为坐姿。当眼镜的当前位姿为垂直状态，且D_base1-D_base2<50cm,可以确定用户姿态为倒下的蜷缩状态。当眼镜的当前位姿为水平状态，且D_base1-D_base2>80cm,可以确定用户姿态为站立状态。当眼镜的当前位姿为垂直状态，且D_base1-D_base2>80cm,可以确定用户姿态为躺下状态。

在一些实现方式中，在确定被监护人的姿态后，可以在监护人的手机显示界面上显示被监护人的姿态。例如，继续参见图8所示，雷达图中的人形图代表被监护人，两个人形图上分别显示两个被监护人的不同的当前姿态，一个为站姿，另一个为坐姿。

根据用户的姿态，在可能地急救场景中，例如在茂密的树丛遮挡情况下，也可以方便搜救人员提前确定用户的状态，以便更好的提供救援。

结合上述应用场景及相关附图，本申请一实施例提供了一种UWB定位方法，所述UWB定位方法可以由电子设备执行。例如，所述UWB定位方法可以由前述应用场景中的基站、穿戴设备和手机中的一个或多个电子设备执行，可以由一个电子设备执行方法的完整流程，也可以由几个电子设备共同执行方法的完整流程。又如，在其他实际应用场景中，所述UWB定位方法还可以由服务器或云等执行。再如，在其他实际应用场景中，所述UWB定位方法还可以由基站、穿戴设备、手机、服务器或云等中的一个或多个执行。如图11所示，所述UWB定位方法包括步骤S1110至S1120。

S1110，获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息。

在本申请实施例中，第一用户，如被监护人或被保护人身上部署了多个定位基站。每个定位基站包括UWB模块。定位基站可以独立部署在第一用户身上，也可以部署或内置在第一用户的穿戴设备。

在具体实现中，可以确定至少两个定位基站作为目标基站，用于标签或第二用户的定位。标签包括UWB模块，标签可以独立部署在第二用户身上，也可以部署或内置于第二用户的手机或穿戴设备等电子设备，第二用户如监护人或保护人等。也就是说，目标基站为部署于第一用户身上的多个定位基站中的至少两个定位基站，目标基站可以为2个以上。当第一用户身上仅部署了两个定位基站时，则这两个定位基站都将作为目标基站。当第一用户身上部署了大于2个的定位基站时，可以由系统或用户随机选择至少两个作为目标基站，也可以根据系统预先的设置确定目标基站。作为非限制性示例，继续参见图6和图7所示示例，第一用户身上部署了四个定位基站，可以将其中一个镜腿的一个头部基站和一个脚踝基站这两个定位基站确定为目标基站，或者，可以将其中一个镜腿的一个头部基站和一个手腕基站这两个定位基站确定为目标基站，或者，可以将其中一个镜腿的一个头部基站、一个手腕基站和一个脚踝基站这三个定位基站确定为目标基站。

在一些实际使用情形下，可以根据获取到的第一用户在任一基站或任一基站所部署的电子设备上开启的寻人模式，开始执行本申请实施例提供的UWB定位方法；在另一些实际使用情形下，可以根据获取到的第二用户在标签或标签所部署的电子设备上开启的的寻人模式，开始执行本申请实施例提供的UWB定位方法的几个步骤。

在本申请一些实现方式中，各定位基站可以根据自身的属性信息，确定自身的部署位置信息，如头部、手腕或脚踝等。进而根据所述部署位置信息，可以实时根据大数据统计值或根据经验设置的系统设置值确定两两定位基站之间的距离信息。

作为一非限制性示例，当目标基站为两个时，例如头部基站和脚踝基站，可以在确定两个目标基站的部署位置分别为头部和脚踝后，根据系统存储的设置值，例如1.5m,设置两个目标基站的距离。

作为另一非限制性示例，当目标基站为三个时，例如头部基站、手腕基站和脚踝基站，可以在确定三个目标基站的部署位置分别为头部、手腕和脚踝后，根据系统存储的设置值，设置头部基站和手腕基站之间的距离、头部基站和脚踝基站之间的距离、或手腕基站和脚踝基站之间的距离。

在本申请一些实现方式中，由用户手动输入目标基站之间的距离信息，也就是说，获取用户输入的数值作为两个目标基站之间的距离。该用户可以为第一用户或其他用户。

作为一非限制性示例，当目标基站为两个时，例如头部基站和脚踝基站，可以在确定两个目标基站后，提醒用户输入两个目标基站的距离。当用户输入的数值例如1.7m,获取该数值作为两个目标基站的距离。应理解，当目标基站为三个时，用户可以输入不止一个数值，而是多个数值，从而能根据用户输入的数值确定三个目标基站中的任两组或三组目标基站的距离。需要说明的是，此处将任两个目标基站称为一组目标基站。

S1120，获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置。

其中，通过目标基站的天线阵列，可以测量出标签到各目标基站的方向角。基于所述方向角和目标基站之间的距离信息，获得标签的定位位置。

在一些实现方式中，以基于两个目标基站进行定位为例进行说明。基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，包括：以一目标基站作为坐标系原点，以该目标基站到另一目标基站的方向作为X轴或Y轴的正方向，建立坐标系；根据所述距离信息确定两个目标基站在所述坐标系下的坐标；最后根据两个所述目标基站的坐标和所述方向角确定标签在所述坐标系下的坐标。

在实际的应用场景中，若是被监护人(或被保护人)启动寻人模式，可以以被监护人(或被保护人)所佩戴或携带的任一目标基站作为坐标系原点。

在其他的实现方式中，若是监护人启动寻人模式，也可以以监护人所佩戴或携带的电子设备(或标签)作为坐标系原点。以该电子设备(或标签)到被监护人(或被保护人)所佩戴或携带的任一目标基站的方向作为X轴或Y轴的正方向，建立坐标系；根据所述距离信息确定两个目标基站在所述坐标系下的坐标；最后根据两个所述目标基站的坐标和所述方向角确定标签在所述坐标系下的坐标。

本申请使用场景中第一用户(或定位基站)和第二用户(或标签)的相对位置会发生变化，因此，本申请实施例获取设置于第一用户身上的至少两个目标基站到标签的方向角，以及至少两个目标基站的距离信息，由于距离信息和方向信息的较高可靠性，根据方向角和距离信息进行定位，可以得到标签的更为准确的位置信息。

本申请另一实施例提供了一种UWB定位方法，如图12所示，该实施例所示的UWB定位方法是在图11所示实施例基础上的进一步优化，在本实施例中，目标基站的数量为三个，增加了生成位姿的过程。如图12所示，所述UWB定位方法，包括步骤S1210至S1230。应理解，图12所示实施例与图11实施例相同的步骤，此处不再赘述，请参见前述。

S1210，获取部署于第一用户身上的至少三个目标基站的距离信息。

其中，至少三个目标基站包括一个头部基站、一个手部(例如手腕)基站和一个脚部(例如脚踝)基站。

具体地，可以获取头部基站与手腕基站的距离信息，头部基站和脚踝基站的距离信息。

在一些具体实现场景中，第一用户佩戴眼镜，眼镜的两个镜腿各部署了一个UWB基站，第一用户的手腕和脚踝各部署了一个UWB基站，手腕部署的UWB基站为手腕基站，脚踝部署的UWB基站为脚踝基站。基于眼镜的镜腿的准确距离，可以确定两个头部基站的准确距离信息，进一步地，可以确定两个头部基站的连线的方向，或者，可以采用类似于第一个应用场景中的定位方法，基于两个头部基站，解算出脚踝基站Ba和手腕基站Bw的准确三维坐标，从而可以确定任一头部基站分别到手腕基站Bw和脚踝基站Ba的距离信息。

S1220，获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置。

S1230，根据所述至少三个目标基站的距离信息确定所述第一用户的位姿。

在步骤S1210中，获取了至少三个目标基站的距离信息，具体地，可以获取头部基站与手腕基站的距离信息D_base2，头部基站和脚踝基站的距离信息D_base1。在步骤S1230，可以根据两个准确的距离信息D_base1和D_base2，确定第一用户当前的姿态信息。

应理解，上述实施例中各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

对应于上文实施例所述的UWB定位方法，本申请实施例还提供了了一种UWB定位装置。UWB定位装置包括的各个模块可以对应实现UWB定位方法的各个步骤。

可以理解的是，电子设备为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件和/或软件模块。结合本文中所公开的实施例的描述，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以结合实施例对每个特定的应用来使用不用方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

需要说明的是，上述模块/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本申请实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中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计算机程序时，使得所述电子设备实现上述各个方法实施例中的步骤。

作为一示例，电子设备可以包括可穿戴设备、手机、或服务器(包括云服务器，独立服务器，服务器集群等)等。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个方法实施例中的步骤。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在一个或多个电子设备上运行时，使得一个或多个电子设备可实现上述各个方法实施例中的步骤。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质至少可以包括：能够将计算机程序代码携带到拍照装置/电子设备的任何实体或装置、记录介质、计算机存储器、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，RAM)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质。例如U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等。在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不可以是电载波信号和电信信号。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的电子设备实施例仅仅是示意性的。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种超宽带定位方法，其特征在于，包括：

获取至少两个所述目标基站各自到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置，所述标签包括超宽带模块；

其中，所述至少两个目标基站包括第一头部基站、第二头部基站和第三基站，第三基站包括手部基站或脚部基站；

所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：

根据部署于第一用户身上的第一头部基站和第二头部基站的第一距离信息，获取所述第一头部基站或第二头部基站到部署于第一用户身上的第三基站的第二距离信息；

2.根据权利要求1所述的超宽带定位方法，其特征在于，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：确定部署于第一用户身上的至少两个目标基站的属性信息，根据所述属性信息确定所述至少两个目标基站的距离信息。

3.根据权利要求1所述的超宽带定位方法，其特征在于，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：获取输入的部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息。

4.根据权利要求2所述的超宽带定位方法，其特征在于，所述属性信息包括部署部位信息。

5.根据权利要求1至4任一项所述的超宽带定位方法，其特征在于，所述获取部署于第一用户身上的至少两个目标基站的距离信息，包括：

获取部署于第一用户身上的至少三个目标基站的距离信息；

所述超宽带定位方法还包括：

6.根据权利要求5所述的超宽带定位方法，其特征在于，所述至少三个目标基站包括头部基站、手部基站和脚部基站，

7.根据权利要求1至4任一项所述的超宽带定位方法，其特征在于，还包括：

8.一项超宽带定位系统，其特征在于，包括：部署于第一用户身上的至少两个目标基站，和部署于第二用户身上的标签，以及一个或多个处理器；所述至少两个目标基站和所述标签包括超宽带模块；

所述处理器用于获取至少两个目标基站的距离信息；

所述处理器还用于获取至少两个目标基站各自到所述标签的方向角，基于所述方向角和所述距离信息，获得所述标签的定位位置；

所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

9.根据权利要求8所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：确定至少两个目标基站的属性信息，根据所述属性信息确定至少两个目标基站的距离信息。

10.根据权利要求8所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：获取输入的至少两个目标基站的距离信息。

11.根据权利要求9所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述属性信息包括部署部位信息。

12.根据权利要求8至11任一项所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

获取至少三个目标基站的距离信息；

13.根据权利要求12所述的超宽带定位系统，其特征在于，所述至少三个目标基站包括头部基站、手部基站和脚部基站，

所述获取至少两个目标基站的距离信息，包括：

14.根据权利要求8至11任一项所述的超宽带定位系统，其特征在于，还包括显示器，所述显示器集成于所述目标基站或所述标签所部署的电子设备，或，所述处理器集成于服务器；

15.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，使得所述电子设备实现如下步骤：

获取所述第一头部基站或第二头部基站，和所述第三基站到第二用户的标签的方向角，基于所述方向角和所述第二距离信息，获得所述标签的定位位置，所述第一头部基站、所述第二头部基站、所述第三基站和所述标签均包括超宽带模块。

16.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤：