CN114885403A - IoT设备的控制方法、装置、UWB标签及终端设备 - Google Patents

IoT设备的控制方法、装置、UWB标签及终端设备 Download PDF

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CN114885403A CN202110061509.7A CN202110061509A CN114885403A CN 114885403 A CN114885403 A CN 114885403A CN 202110061509 A CN202110061509 A CN 202110061509A CN 114885403 A CN114885403 A CN 114885403A
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Abstract

本申请实施例公开了一种IoT设备的控制方法、装置、UWB标签及终端设备，属于UWB技术领域。该方法包括：工作状态下，侦听目标信道；响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定所述UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。通过引入信道侦听以及随机延时机制，UWB标签在工作状态下仅发送数据帧，而无需接收其它UWB标签发送的数据帧，即无需感知其它UWB标签的存在情况，有助于提高UWB标签接入的灵活性，并降低了UWB标签的功耗。

Description

IoT设备的控制方法、装置、UWB标签及终端设备
技术领域
本申请实施例涉及UWB技术领域，特别涉及一种物联网(Internet of Things，IoT)设备的控制方法、装置、超宽带(Ultra Wide Band，UWB)标签及终端设备。
背景技术
UWB技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽，且数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。
在应用场景中，UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
发明内容
本申请实施例提供了一种IoT设备的控制方法、装置、UWB标签及终端设备。所述技术方案如下：
一方面，本申请实施例提供了一种IoT设备的控制方法，所述方法用于UWB标签，所述方法包括：
工作状态下，侦听目标信道；
响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定所述UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
另一方面，本申请实施例提供了一种IoT设备的控制方法，所述方法用于终端设备，所述方法包括：
在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
对所述目标IoT设备进行控制。
另一方面，本申请实施例提供了一种IoT设备的控制装置，所述装置包括：
侦听模块，用于工作状态下，侦听目标信道；
数据帧发送模块，用于响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
所述侦听模块，还用于响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
另一方面，本申请实施例提供了一种IoT设备的控制装置，所述装置包括：
数据帧接收模块，用于在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
设备确定模块，用于基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
控制模块，用于对所述目标IoT设备进行控制。
另一方面，本申请实施例提供了一种UWB标签，所述UWB标签包括：微处理器和UWB收发器；
所述微处理器与所述UWB收发器电性相连；
所述UWB收发器用于在所述微处理器的控制下执行如下步骤：
工作状态下，侦听目标信道；
响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定所述UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
另一方面，本申请实施例提供了一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、存储器和UWB组件；
所述处理器分别与所述存储器和所述UWB组件电性相连；
所述UWB组件用于在目标信道上进行数据收发；
所述存储器存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被所述处理器执行以执行如下步骤：
在所述目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
对所述目标IoT设备进行控制。
另一方面，本申请实施例提供了一种IoT设备控制系统，所述系统包括：终端设备、UWB标签和IoT设备；
所述终端设备用于实现如上述方面所述的终端设备侧的IoT设备的控制方法；
所述UWB标签用于实现如上述方面所述的UWB标签侧的IoT设备的控制方法。
另一方面，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中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行以实现上述方面所述的UWB标签侧的IoT设备的控制方法，或，实现上述方面所述的终端设备侧的IoT设备的控制方法。
另一方面，本申请实施例提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。终端设备或UWB标签的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该终端设备或UWB标签执行上述方面的各种可选实现方式中提供的IoT设备的控制方法。
本申请实施例提供的技术方案可以带来如下有益效果：
处于工作状态的UWB标签通过侦听目标信道确定目标信道的信道状态，在目标信道空闲时，在目标信道上发送数据帧，以便终端设备基于数据帧对UWB标签所表征的IoT设备进行控制，在目标信道被占用时，随机延时后再次进行目标信道侦听，避免不同UWB标签同时在目标信道上发送数据帧造成数据帧冲突，有助于提高IoT设备控制的准确性；并且，通过引入信道侦听以及随机延时机制，UWB标签在工作状态下仅发送数据帧，而无需接收其它UWB标签发送的数据帧，即无需感知其它UWB标签的存在情况，有助于提高UWB标签接入的灵活性，并降低了UWB标签的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请一个示例性实施例的实施环境的示意图；
图2是本申请一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图；
图3是UWB标签发送数据帧过程的实施示意图；
图4是本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图；
图5是本申请一个示例性实施例示出的多个UWB标签发送数据帧过程的时序图；
图6是本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图；
图7是本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图；
图8是本申请一个示例性实施例示出的UWB组件中天线的结构示意图；
图9是本申请一个示例性实施例示出的UWB组件和多个UWB标签的工作时序图；
图10是本申请一个示例性实施例示出的水平天线组测量水平方向角度的过程示意图；
图11是本申请一个示例性实施例示出的确定终端设备和UWB标签空间位置关系的过程示意图；
图12是本申请一个示例性实施例示出的标签绑定状态以及工作状态下数据交互过程的示意图；
图13示出了本申请一个实施例提供的IoT设备的控制装置的结构框图；
图14示出了本申请一个实施例提供的IoT设备的控制装置的结构框图；
图15示出了本申请一个示例性实施例提供的终端设备的结构方框图；
图16示出了本申请一个示例性实施例提供的UWB标签的结构方框图；
图17示出了本申请一个示例性实施例提供的IoT设备控制系统的结构方框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，其示出了本申请一个示例性实施例的实施环境的示意图，该实施环境中包括终端设备110、至少一个IoT设备120和UWB标签130。
终端设备110是具备空间位置感知能力的设备，空间位置感知能力指：终端设备110可以感知其他设备的空间位置关系。终端设备110可以是智能手机、平板电脑、智能遥控器、智能手表等便携式电子设备。
本申请实施例中，终端设备110的空间位置感知能力借助UWB组件，以及表征IoT设备的UWB标签130实现。终端设备110可以通过UWB组件与UWB标签130进行UWB通信，也就是说，终端设备110可以通过UWB组件接收UWB标签130在目标信道上发送的数据帧，并根据UWB标签130发送的数据帧，确定终端设备110和UWB标签130之间的空间位置关系。
可选的，UWB组件与终端设备130可分离，或UWB组件独立于终端设备130，也就是说，终端设备110在装备UWB组件时，具备与UWB标签130进行UWB通信的功能；当终端设备110装备UWB组件时，终端设备110可能无法与UWB标签130进行UWB通信。在该应用场景下，UWB组件可以封装为终端配件，比如，UWB组件可以为手机壳、手机保护套、手机挂饰等终端配件。
可选的，UWB组件也可以设置在终端设备110内部，也就是说，在终端设备110内置有UWB组件，使终端设备110可以通过UWB组件与UWB标签130进行UWB通信。
IoT设备120是可以与终端设备110建立数据通信连接的电子设备，其可以是智能电视122、智能音箱121、智能门锁123、智能冰箱、智能空调、智能灯具、车载空调等设备。上述数据通信连接是指IoT设备120和终端设备110可以通过数据通信连接进行信息交互，该数据通信连接可以是WiFi连接、蓝牙连接、红外线连接等，本申请实施例对此不构成限定。
本申请实施例中，UWB标签130用于表征IoT设备120，且UWB标签130独立于IoT设备120。独立于意味着，UWB标签130是独立于IoT设备120的装置，能够单独作为产品进行售卖，而并非作为IoT设备120的一部分集成于IoT设备120内，也不是IoT设备120的必要组成模块。并且当UWB标签130与IoT设备120绑定完成后，UWB标签130与IoT设备120不具备数据通信连接关系，仅具备映射关系，映射关系指可以通过UWB标签130确定其表征的IoT设备120。如图1所示，UWB标签131用于表征IoT设备121，UWB标签132用于表征IoT设备122，UWB标签132用于表征IoT设备123。
关于IWB标签130的供电方式，在一种可能的设计中，UWB标签130设置有独立电源，该独立电源为可替换电源、不可替换电源或者可充电电源；在另一种可能的设计中，UWB标签130由IoT设备120供电(但并不进行数据通信)，IoT设备120的供电方式包括有线供电(比如通过充电线)或无线供电(比如通过无线充电线圈)。
本申请实施例中，工作状态下，UWB标签130在目标信道上向终端设备110发送数据帧。终端设备110在目标信道上接收到数据帧后，确定UWB标签130所表征的IoT设备120，并与IoT设备120建立数据通信连接，从而通过数据通信连接对IoT设备120进行控制。
请参考图2，其示出了本申请一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图，本申请实施例以该方法应用于图1所示的UWB标签为例进行说明，该方法包括：
步骤201，工作状态下，侦听目标信道。
本申请实施例中，工作状态指为UWB标签与所表征的IoT设备绑定后，UWB标签所处的状态。并且，工作状态下，UWB标签可以粘贴在所表征的IoT设备上，或者，UWB标签可以放置在所表征的IoT设备附近，或者，UWB标签可以放置在远离所表征IoT设备的位置处，本申请实施例对工作状态下UWB标签的设置位置并不进行限定。
本申请实施例中，UWB标签在目标信道上发送数据帧之前，首先需要对目标信道进行侦听，以此确定目标信道的信道状态。当目标信道的信道状态为空闲状态时(即未被占用)，UWB标签执行下述步骤202；当目标信道的信道状态为占用状态时(即被占用)，UWB标签执行下述步骤203。
可选的，UWB标签在一个backoff时间段(比如320us)内侦听目标信道，或者，在一个时间点侦听目标信道。
在一种可能的实施方式中，UWB标签开启接收器(RX)对目标信道进行侦听。需要说明的是，信道侦听仅是对信道状态的一种监测评估，UWB标签并不需要对目标信道上其它UWB标签发送的数据帧进行接收和解析，即UWB标签在信道侦听过程中能够保持极低的功耗。
在一些实施例中，UWB标签对目标信道进行侦听时采用的侦听方式包括能量检测和载波检测中的至少一种。可选的，若采用能量检测方式侦听目标信道，当目标信道的能量大于能量阈值时，确定目标信道处于占用状态，当目标信道的能量小于能量阈值时，确定目标信道处于空闲状态。
若采用载波检测方式侦听目标信道，当目标信道上存在预设频率的载波信号时，确定目标信道处于占用状态，当目标信道上不存在预设频率的载波信号时，确定目标信道处于空闲状态。
步骤202，响应于目标信道空闲，在目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据数据帧确定UWB标签所表征IoT设备，并对IoT设备进行控制。
当信道状态指示目标信道空闲，即当前不存在其他UWB标签发送数据帧时，UWB标签在目标信道上发送数据帧。其中，UWB标签采用广播方式在目标信道上发送数据帧。
在一种可能的实施方式中，UWB标签开启发射器(TX)进行数据帧发送。并且，在发送数据帧的过程中，UWB标签可以关闭接收器，以此降低功耗。
本申请实施例中，数据帧中包含能够指示UWB标签所表征IoT设备的信息。相应的，终端设备在目标信道上接收UWB标签发送的数据帧，并进一步根据该数据帧中包含的信息，确定UWB标签所表征的IoT设备，进而实现对IoT设备的控制。
步骤203，响应于目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听目标信道。
当信道状态指示目标信道被占用时，表情当前其他UWB标签正在目标信道上发送数据帧，若UWB标签仍旧在目标信道上发送数据帧，则会造成数据帧冲突。因此，方目标信道被占用时，UWB标签进行随机延时，并在随机延时时长后再次侦听目标信道。
在一种可能的实施方式中，UWB标签基于ALOHA协议进行随机延时。
可选的，在随机延时时长内，UWB标签关闭接收器；在随机延时时长后，UWB标签重新开启接收器，以进行信道侦听。
UWB标签再次侦听目标信道后，若目标信道空闲，则在目标信道上发送数据帧；若目标信道仍旧被占用，则再次随机延时，并在随机延时时长后侦听目标信道，直至目标信道空闲时，在目标信道上发送数据帧。
示意性的，如图3所示，工作状态下，UWB标签首先通过RX侦听目标信道，当目标信道被占用时，UWB标签进行随机延时。当达到随机延时时长时，UWB标签再次通过RX侦听目标信道，当目标信道空闲时，UWB标签即通过TX在目标信道上发送数据帧。
本申请实施例中，UWB标签在工作之前无需预先进行同步，也无需知悉环境中UWB标签的存在情况，即无需预先规定每一个UWB标签发送数据帧的时隙(slot)，相应的，工作状态下，UWB标签无需在目标信道上接收其他UWB标签发送的数据帧，以在属于自己的时隙中发送数据帧。通过引入信道侦听以及随机延时机制，UWB标签在工作状态下只收不发，一方面有助于降低UWB标签的功耗，延长UWB标签的使用时长(对于无法替换电源的UWB标签来说尤为重要)；另一方面，UWB标签能够实现动态异步接入，在多IoT设备场景下，能够做到UWB标签随时接入随时使用，简化了IoT设备的控制流程。
此外，在采用同步方案时，由于时钟无法做到理想同步，因此需要设置较大的余量，比如UWB标签发送数据帧的时长为200us，但是为各个UWB标签分配的时隙为1ms，避免不同UWB标签之间同步误差造成的数据帧冲突，然而这种方案下，信道占用率将受到影响(上述示例中信道占用率最高只有20％)，进而导致对信道容量的需求较高。而采用上述信道侦听以及随机延时机制，由于无需进行同步，因此无需为UWB标签的数据帧发送设置余量，在提高信道占用率的同时，降低对信道容量的需求。
综上所述，本申请实施例中，处于工作状态的UWB标签通过侦听目标信道确定目标信道的信道状态，在目标信道空闲时，在目标信道上发送数据帧，以便终端设备基于数据帧对UWB标签所表征的IoT设备进行控制，在目标信道被占用时，随机延时后再次进行目标信道侦听，避免不同UWB标签同时在目标信道上发送数据帧造成数据帧冲突，有助于提高IoT设备控制的准确性；并且，通过引入信道侦听以及随机延时机制，UWB标签在工作状态下仅发送数据帧，而无需接收其它UWB标签发送的数据帧，即无需感知其它UWB标签的存在情况，有助于提高UWB标签接入的灵活性，并降低了UWB标签的功耗。
请参考图4，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图，本申请实施例以该方法应用于图1所示的UWB标签为例进行说明，该方法包括：
步骤401，工作状态下，侦听目标信道。
步骤402，响应于目标信道空闲，在目标信道上发送数据帧。
上述步骤401至402的实施方式可以参考步骤201至202，本实施例在此不再赘述。
步骤403，在数据帧发送完毕后进入休眠状态。
本申请实施例中，为了降低UWB标签在工作状态下的功耗，UWB标签在完成数据帧发送后进入休眠状态。休眠状态下，UWB标签的收发器均关闭，即UWB标签在休眠状态下并不需要继续侦听目标信道。
示意性的，如图5所示，当环境中设置有四个UWB标签时，各个UWB标签完成数据帧发送后，均立即进入休眠状态。
步骤404，响应于处于休眠状态的持续时长达到休眠时长，唤醒并侦听目标信道。
在一种可能的实施方式中，数据帧发送完成后休眠状态的持续时长(即休眠时长)预先设置在UWB标签中，且各个UWB标签设置的休眠时长相同。当达到该休眠时长时，UWB标签唤醒并进入工作状态(即解除休眠状态)，以便进行下一周期的数据帧发送。其中，该休眠时长可以为0.5s或者1s，本申请实施例并不对此进行限定。
唤醒后，UWB标签仍旧需要对目标信道进行侦听，并在目标信道空闲时进行数据帧发送，避免与其他UWB标签(比如异步接入的信UWB标签)发生冲突。
示意性的，如图5所示，各个UWB标签在达到休眠时长后重新唤醒，并进行下一周期的数据帧发送(图中仅对数据帧发送过程进行展示，未对信道侦听过程进行展示)。
需要说明的是，在UWB标签初始工作阶段，UWB标签侦听到目标信道被占用的情况较多；而在信道侦听和随机延时机制的作用下，若环境中UWB标签保持不变，随着工作时间的增加，各个UWB标签的数据帧发送频率将趋于稳定，即UWB标签侦听到目标信道被占用的情况减少直至消失，各个UWB标签在目标信道上有序发送数据帧，互不冲突。如图5所示，在工作一段时间后，四个UWB标签有序发送数据帧。
步骤405，响应于目标信道被占用，确定随机延时时长，并进入休眠状态。
为了进一步降低UWB标签在工作状态下的功耗，在一种可能的实施方式中，当目标信道被占用时，UWB标签在随机延时时长内进入休眠状态，即UWB标签的收发器均关闭，在随机延时时长内不需要继续侦听目标信道，达到降低功耗的效果。
可见，采用本申请实施例提供的方案，由于UWB标签仅在进行信道侦听以及数据帧发送时处于工作状态，而信道侦听以及数据帧发送的时长极短，因此UWB标签在工作状态下的大部分时间内均处于休眠状态，达到极低的运行功耗。
关于随机延时时长的确定方式，在一种可能的实施方式中，UWB标签基于侦听次数确定随机延时时长，该侦听次数用于指示发送数据帧前侦听目标信道的次数。并且，每次侦听目标信道后，UWB标签都会更新侦听次数(比如进行加一)；若侦听到目标信道空闲，并成功发送数据帧，UWB标签则对侦听次数进行重置，若侦听到目标信道被占用，则基于更新后的侦听次数确定下一次随机延时时长。
为了减少UWB标签重复进行信道侦听的次数，在一种可能的实施方式中，UWB标签基于侦听次数确定随机延时时长时，首先基于侦听次数确定延时时长范围，然后从延时时长范围中确定随机延时时长。其中，该延时时长范围与侦听次数呈正相关关系，即侦听次数越多(表明环境中UWB标签的数量较多，目标信道的占用率较高)，延时时长范围越大，相应的，确定出的随机延时时长的随机性越高。
可选的，为了避免随机延时时长过大，当延时时长范围存在上限，即延时时长范围不会随侦听次数增加而无限扩大。
在一些实施例中，延时时长范围以一个backoff时间段(320us)为单位时长，延时时长范围即为单位时长的倍数，该倍数与侦听次数呈正相关关系。比如，当侦听次数为1时，延时时长范围为(23-1)个backoff时间段，随机延时时长的选取范围即为0.32ms至2.24ms；当侦听次数为2时，延时时长范围为(24-1)个backoff时间段，随机延时时长的选取范围即为0.32ms至4.8ms；当侦听次数为3时，延时时长范围为(25-1)个backoff时间段，随机延时时长的选取范围即为0.32ms至9.92ms。
步骤406，响应于处于休眠状态的持续时长达到随机延时时长，唤醒并再次侦听目标信道。
当休眠状态的持续时长达到随机延时时长时，UWB标签即从休眠状态切换回工作状态，并再次侦听目标信道。若目标信道空闲，则在目标信道上发送数据帧；若目标信道仍旧被占用，则再次随机延时，并在随机延时时长后侦听目标信道，直至目标信道空闲时，在目标信道上发送数据帧。
本实施例中，UWB标签在完成数据帧发送后进入休眠状态，且在随机延时时长内进入休眠状态，进一步减少了UWB标签的工作状态下的唤醒时长，在保证数据帧正常发送的同时，进一步降低了UWB标签的功耗，延长了UWB标签的使用时长。
此外，本实施例中，UWB标签基于侦听次数动态确定延时时长范围，进而从延时时长范围内随机确定随机延时时长，在环境中存在大量UWB标签的情况下，通过动态调整随机延时时长的随机选取范围，能够减少UWB标签重复侦听目标信道的次数，提高UWB标签的异步接入效率。
请参考图6，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图，本申请实施例以该方法应用于图1所示的终端设备为例进行说明，该方法包括：
步骤601，在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，数据帧是UWB标签在目标信道空闲时发送的。
在一种可能的实施方式中，当需要使用终端设备控制IoT设备时，开启终端设备的UWB功能，终端设备即可在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧。其中，UWB标签发送数据帧的过程可以参考上述UWB标签侧的实施例，本实施例在此不再赘述。
由于各个UWB标签均在目标信道空闲时发送数据帧，因此不同UWB标签发送的数据帧之间不会发生冲突，保证了终端设备接收到的数据帧的准确性，有助于提高后续IoT设备控制的准确性。
步骤602，基于数据帧，从各个UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备。
终端设备接收到数据帧后，基于数据帧中包含的信息，确定各个UWB标签所表征的IoT设备，并进一步从识别出的各个IoT设备中确定待控制的目标IoT设备。
可选的，目标IoT设备是与终端设备之间满足空间位置关系条件的IoT设备。比如，该目标IoT设备是终端设备当前正对的IoT设备。
步骤603，对目标IoT设备进行控制。
在一种可能的实施方式中，确定出目标IoT设备后，终端设备进一步确定与该目标IoT设备的连接方式，从而通过该连接方式与目标IoT设备建立数据通信连接，进而通过该数据通信连接对目标IoT设备进行控制。其中，该连接方式包括WiFi连接、蓝牙连接、红外连接等等，本实施例对此不作限定。
需要说明的是，若终端设备与目标IoT设备之前建立过数据通信连接，终端设备则保存目标IoT设备对应的连接方式，若终端设备与目标IoT设备之前未建立过数据通信连接，终端设备则首先需要与目标IoT设备建立连接。
采用本申请实施例提供的方法，通过设置可以表征IoT设备的UWB标签，终端设备可以通过与UWB标签进行UWB通信，实现与该UWB标签所表征的IoT设备建立数据通信连接，并对IoT设备进行控制。整个控制过程中，用户无需手动建立终端设备与IoT设备之间的连接，提高了IoT设备控制的便捷性以及自动化程度。
此外，在控制IoT设备过程中，终端设备只需要在目标信道上接收数据帧，而无需向UWB标签发送数据(只收不发，与UWB标签的只发不收相对应)，有助于降低终端设备控制IoT设备时的功耗。
用户需要通过终端设备控制某个IoT设备时，一般都会将终端设备指向该IoT设备，因此，基于用户的这一行为习惯，终端设备可以基于接收到的数据帧，确定与各个IoT设备(UWB标签设置在IoT设备上)之间的空间位置关系，进而将终端设备指向的IoT设备确定为目标IoT设备，并进行控制。下面采用示例性的实施例进行说明。
请参考图7，其示出了本申请另一个示例性实施例提供的IoT设备的控制方法的流程图，本申请实施例以该方法应用于图1所示的终端设备为例进行说明，该方法包括：
步骤701，通过第一天线组和第二天线组在目标信道上交替接收各个UWB标签发送的数据帧，第一天线组和第二天线组对应不同方向。
本申请实施例中，终端设备基于UWB技术中的空间定位原理，确定与各个UWB标签之间的空间位置关系。在一种可能的实施方式中，终端设备根据数据帧到达天线的相位差来确定与UWB标签之间的空间位置关系。
为了确定出终端设备与UWB标签之间的水平方向以及竖直方向上的位置关系，本申请实施例中的终端设备设置有两组天线，分别为第一天线组和第二天线组，且第一天线组和第二天线组对应不同天线方向。
每个天线组包含两根天线，用于分别测量水平方向角度和竖直方向角度。比如，第一天线组和第二天线组之间具备预设夹角，预设夹角可以是60度。
在一个示例性的例子中，第一天线组可以是水平天线组，第二天线组可以是竖直天线组。其中，水平天线组包括第一天线和第二天线，第一天线和第二天线为水平方向设置的天线，竖直天线组包括第一天线和第三天线，第一天线和第三天线为竖直方向设置的天线，其中，第一天线为公用天线，其既可以用于参与测量水平方向位置关系，也可以参与用于测量竖直方向位置关系。
可选的，以水平天线组和竖直天线组为例，UWB组件也可以包括四根天线，即第一天线、第二天线、第三天线和第四天线。其中，第一天线和第二天线为水平天线组，第三天线和第四天线为竖直方向组，本申请实施例对此不构成限定。
在一种可能的实施方式中，为了减少终端设备的计算量，第一天线组和第二天线组的天线方向可以与终端的水平方向和竖直方向对应，即水平天线组中天线沿终端设备的水平方向设置，竖直天线组中天线沿终端设备的竖直方向设置。
在一个示例性的例子中，如图8所示，其示出了本申请一个示例性实施例提供的终端设备中UWB组件天线结构的示意图。其中，第一天线组包括第一天线801和第二天线802，第二天线组包括第一天线801和第三天线803。
为了确定UWB标签与终端设备之间的空间位置关系，终端设备通过第一天线组和第二天线组在目标信道上交替接收各个UWB标签发送的数据帧，即通过不同天线组接收同一UWB标签发送的数据帧。
在一种可能的实施方式中，终端设备首先通过第一天线组在目标信道上接收数据帧，当第一天线组的数据帧接收时长达到预设时长，则切换第二天线组在目标信道上接收数据帧。
示意性的，如图9所示，终端设备首先通过第一天线组，接收UWB标签1-4在目标信道上发送的数据帧，然后切换通过第二天线组，接收UWB标签1-4在目标信道上发送的数据帧。
步骤702，基于数据帧，确定终端设备与各个UWB标签之间的空间位置关系，空间位置关系包括水平方向角度和竖直方向角度。
可选的，在基于数据帧进行空间定位时，可以采用如下技术。信号到达角度(Angleof Arrival，AOA)测量：根据数据帧的到达角度确定物体的空间位置；信号到达相位差(Phase Difference of Arrival，PDoA)测量，根据数据帧的到达相位差确定物体的空间位置。本申请实施例对确定空间位置关系所采用的具体方式并不构成限定。
在一种可能的实施方式中，确定UWB标签与终端设备之间空间位置关系时可以包括如下步骤：
1、基于第一天线组接收到的数据帧，确定终端设备与各个UWB标签之间的水平方向角度。
本实施例中，以第一天线组为测量水平方向角度的水平天线组为例进行说明。
由于水平天线组包括两根天线，且两根天线之间存在一定的距离，因此利用水平天线组进行数据帧接收时，可以根据同一数据帧到达两根天线之间的到达相位差，确定UWB标签与终端设备在水平方向上的水平方向角度。
在一个示例性的例子中，如图10所述，UWB标签1001相对于水平天线组1002的水平方向角度为α，根据几何关系可以得知该水平方向角度与角度θ相等。水平天线组1002包括第一天线和第二天线，第一天线和第二天线之间相距d，UWB标签1001发送的数据帧到达水平天线组1002中第一天线和第二天线时存在到达相位差，可以根据该到达相位差计算水平方向角度θ。
如图10所示，基于PDoA原理确定水平方位角度可以表示为：
Figure BDA0002902828910000091
其中，θ表示角度(本实施例中可以表示终端设备与UWB标签的水平方位角度)，λ表示波长，Δφ表示到达相位差，d表示第一天线和第二天线之间的水平距离。
2、基于第二天线组接收到的数据帧，确定终端设备与各个UWB标签之间的竖直方向角度。
本实施例中，以第二天线组为测量竖直方向角度的竖直天线组为例进行说明。
与水平方向角度测量过程类似的，由于竖直天线组包括两根天线，且两根天线之间存在一定的距离，因此利用竖直天线组进行数据帧接收时，可以根据同一数据帧到达两根天线之间的到达相位差，确定UWB标签与终端设备在竖直方向上的竖直方向角度。
在一个示例性的例子中，如图11所示，该应用场景中包含终端设备1001和UWB标签1002，终端设备1001中设置有UWB组件。UWB标签1002通过目标信道发送数据帧，终端设备1001通过UWB组件接收UWB标签1002广播的数据帧。终端设备1001根据该数据帧，确定终端设备1001与UWB标签1002之间的水平方向角度θ，以及竖直方向角度φ，则确定UWB标签1002位于终端设备1001水平方向角度+θ，竖直方向角度+φ的位置。
步骤703，基于空间位置关系，将终端设备指向的UWB标签确定为目标UWB标签。
确定终端设备是否指向UWB标签时，可以通过判断终端设备与UWB标签之间的空间位置关系是否偏离来确定，即确定终端设备与UWB标签之间的水平方向角度是否偏离预设水平角度范围，且终端设备与UWB标签之间的竖直方向角度是否偏离预设竖直角度范围来确定。
在一种可能的实施方式中，终端设备将与终端设备之间的水平方向角度位于水平角度范围，且与终端设备之间的竖直方向角度位于竖直角度范围的UWB标签确定为目标UWB标签。
其中，水平角度范围可以是-10度～10度，竖直角度范围可以是0度～30度，本申请实施例在此不做限制。
在一个示例性的例子中，终端设备确定与各个UWB标签的空间位置关系如下：UWB标签A(水平方向角度-30度、竖直方向角度10度)；UWB标签B(水平方向角度-2度、竖直方向角度10度)；UWB标签C(水平方向角度35度、竖直方向角度5度)；UWB标签D(水平方向角度60、竖直方向角度20度)。若水平角度范围为-10度～10度，竖直角度范围为0度～30度，由于UWB标签B与终端设备的空间位置关系位于该角度范围内，因此终端设备将UWB标签B确定为目标UWB标签。
步骤704，将目标UWB标签所表征的IoT设备确定为目标IoT设备。
在一种可能的实施方式，终端设备通过解析目标UWB标签发送的数据帧，将目标UWB标签所表征的IoT设备确定为目标IoT设备，以便后续实现对目标IoT设备的准确控制。
步骤705，对目标IoT设备进行控制。
为了避免用户误操作，导致终端设备与目标IoT设备建立无效数据通信连接，占用目标IoT设备的设备资源，在一种可能的实施方式中，设置有连接条件，也就是说，终端设备需要在满足该连接条件的情况下，允许与目标IoT设备建立数据通信连接，并对目标IoT设备进行控制。
其中，由于不同IoT设备的功能不同，针对不同IoT设备设置有不同的连接条件，使得用户针对不同IoT设备可以采用不同操作，进一步提高建立数据通信连接的准确性。比如，若IoT设备A对应的连接条件为触控条件，IoT设备B对应的连接条件为手势条件，当终端设备确定出目标IoT设备为IoT设备A，但是用户实行的连接条件为手势条件，显然，连接条件不满足，可能是目标IoT设备的确定不准确，与用户期望不对应，此时，可以停止继续与IoT设备A建立数据通信连接，避免建立错误的数据通信连接。
在一种可能的实施方式中，当终端设备确定出目标IoT设备后，继续判断终端设备是否满足该目标IoT设备对应的连接条件，若满足目标IoT设备对应的连接条件，与目标IoT设备建立数据通信连接，并对目标IoT设备进行控制；若不满足目标IoT设备对应的连接条件，则停止与目标IoT设备建立数据通信连接。
其中，连接条件包括指向时长条件、手势条件、触控条件、传感器条件和语音控制条件中的至少一种。
针对将指向时长条件确定为连接条件的场景：终端设备确定指向目标UWB标签的时长超过时长阈值，确定用户想要终端设备与目标UWB标签所表征的目标IoT设备建立数据通信连接。其中，时长阈值可以是5s，该时长阈值由开发人员预先设置，为默认值，或由用户自行设置。当终端设备确定在5s内均确定指向目标UWB标签，确定终端设备满足目标IoT设备对应的连接条件，与目标IoT设备建立数据通信连接，并对目标IoT设备进行控制；反之，停止与目标IoT设备建立数据通信连接。
可选的，指向时长条件可以由用户自行设置，可以针对不同IoT设备设置不同的指向时长条件。比如，IoT设备A对应的指向时长条件为3s，IoT设备B对应的指向时长条件为5s，本申请实施例对此不构成限定。
针对将手势条件确定为连接条件的场景：当终端设备检测到用户进行目标IoT设备对应的预设手势，表示用户需要终端设备与目标IoT设备建立数据通信连接，预设手势可以是“比划OK的手势”，或“滑动终端屏幕”等。
可选的，用户可以为不同IoT设备设置不同的预设手势。比如，IoT设备A对应的手势条件为：检测到用户比划“OK”的手势；IoT设备B对应的手势条件为：检测到用户在终端设备屏幕上绘制预设图案等。
针对将触控条件确定为连接条件的场景：当终端设备检测到用户触摸终端预设位置，比如，指纹识别区域，且检测到该指纹为控制终端设备与目标IoT设备建立数据通信连接的指纹；或终端检测到用户轻触终端设备的屏幕时，与目标IoT设备建立数据通信连接。
可选的，用户也可以为不同IoT设备设置不同的触控条件。
针对将传感器条件作为连接条件的场景：可以是终端设备检测到用户握持终端进行预设操作时，与目标IoT设备建立数据通信连接。比如，终端设备检测到用户手握持终端设备进行“摇一摇”操作，与目标IoT设备建立数据通信连接。
可选的，用户也可以为不同IoT设备设置不同传感器条件。
针对将语音控制条件作为连接条件的场景：终端设备在确定出目标IoT设备时，可以开启语音检测功能，当检测到与目标IoT设备相关的语音指令时，与目标IoT设备建立数据通信连接。比如，智能电视对应的语音控制条件中指示预设语音指令为“投屏”，当终端设备确定出目标IoT设备为智能电视，且接收到投屏指令，终端设备与智能电视预先建立数据通信连接。
可选的，用户可以为不通过IoT设备设置不同语音控制条件。
本实施例中，终端设备通过交替使用第一天线组和第二天线组在目标信道上接收数据帧，从而根据不同天线组的数据帧接收情况，确定出UWB标签与终端设备之间的水平方向角度和竖直方向角度，从而基于水平竖直方向角度确定出终端设备指向的UWB标签，进行对所指向UWB标签所表征的IoT设备进行控制，提高了IoT设备控制的便捷性和准确性。
关于数据帧中包含的内容，在一种可能的实施方式中，数据帧中包含标签标识，且终端设备中存储有UWB标签与IoT设备之间的映射关系。相应的，终端设备在确定目标UWB标签所表征的目标IoT设备时，即从目标UWB标签发送的数据帧中获取标签标识，并基于该标签标识，从UWB标签与IoT设备之间的映射关系中确定目标IoT设备。
关于终端设备中UWB标签与IoT设备之间映射关系的建立方式，在一种可能的实施方式中，响应于绑定操作，终端设备获取待绑定UWB标签的标签标识；响应于对IoT设备的选择操作，建立标签标识与IoT设备对应设备标识之间的映射关系。
可选的，UWB标签在通电状态下即进行数据帧发送，该数据帧中包含唯一标识UWB标签的标签标识，当接收到(标签)绑定操作时，终端设备即在目标信道上接收待绑定的UWB标签发送的数据帧，并获取数据帧中包含的标签标识；当接收到用户对待绑定的IoT设备的选择操作时，终端设备即建立两者的映射关系。
示意性的，UWB标签与IoT设备之间的映射关系如表一所示。
表一
标签标识 设备标识
UWB标签1 IoT设备B(智能音箱)
UWB标签2 IoT设备A(智能电视)
UWB标签4 IoT设备D(智能门锁)
完成绑定后，UWB标签仍旧在目标信道上发送数据帧。当接收到已绑定的UWB标签发送的数据帧时，终端设备即可基于映射关系确定UWB标签表征的IoT设备。
可选的，当用户触发UWB标签解码时，响应于解绑操作，终端设备只需要删除UWB标签所指示的映射关系，即可完成UWB标签与IoT设备的解绑，解绑流程简单，且不会对UWB标签的数据帧发送造成影响。
采用上述方式，UWB标签只需要发送包含标签标识的数据帧，终端设备即可基于该数据帧完成标签绑定以及后续的IoT设备控制，UWB标签的功能实现简单且成本较低。
在另一种可能的实施方式中，数据帧中包含IoT设备的设备标识，相应的，终端设备在确定目标UWB标签所表征的目标IoT设备时，可以直接从目标UWB标签发送的数据帧中获取设备标识，进而将该设备标识对应的IoT设备确定为目标IoT设备。与数据帧中包含标签标识的方案相比，由于终端设备无需存储UWB标签和IoT设备之间的映射关系，因此与IoT设备连接过的终端设备均可借助UWB标签实现对IoT设备的控制，无需预先存储上述映射关系。
为了使UWB标签能够发送包含设备标识的数据帧，在一种可能的实施方式中，响应于绑定操作，终端设备在目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第一绑定信息，该第一绑定信息中包含(待绑定的)UWB标签的标签标识，以及与该UWB标签绑定的IoT设备的设备标识。
可选的，UWB标签包括两种状态，分别为绑定状态和工作状态。绑定状态下，UWB标签在目标信道上发送包含标签标识的标签标识的数据帧，并在目标信道上接收终端设备发送的第一绑定信息。当接收到的第一绑定信息中包含的标签标识与自身标签标识一致时，UWB标签即对该设备标识进行存储，并进入工作状态。工作状态下，UWB标签仅在目标信道上发送包含设备标识的数据帧，而不会接收目标信道上的数据帧。
示意性的，如图12所示，绑定状态下，终端设备1201在目标信道上接收到UWB标签1202发送的包含标签标识的数据帧后，选择与UWB标签1202绑定的智能音箱1203，从而在目标信道上发送包含标签标识以及设备标识的第一绑定信息。绑定状态下的UWB标签1202接收到第一绑定信息后，由于第一绑定信息中包含的标签标识与自身一致，因此UWB标签1202对第一绑定信息中包含的设备标识进行存储，并切换至工作状态，从而在工作状态下发送包含设备标识的数据帧。
在还一种可能的实施方式中，数据帧中除了包含IoT设备的设备标识外，还包含位置信息，该位置信息用于指示UWB标签所处的位置，或，用于指示IoT设备所处的位置。相应的，终端设备在确定目标UWB标签所表征的目标IoT设备时，可以直接从目标UWB标签发送的数据帧中获取设备标识，进而将该设备标识对应的IoT设备确定为目标IoT设备。并且，为了避免将与终端设备距离过远的IoT设备确定为目标IoT设备，终端设备可以进一步根据数据帧中包含的位置信息，确定IoT设备与终端设备之间的距离，从而在两者距离小于距离阈值(比如10m)时，将该IoT设备确定为目标IoT设备。
为了使UWB标签能够发送包含设备标识和位置信息的数据帧，在一种可能的实施方式中，响应于绑定操作，终端设备在目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第二绑定信息，该第二绑定信息中包含(待绑定的)UWB标签的标签标识，与该UWB标签绑定的IoT设备的设备标识，以及位置信息。
可选的，绑定状态下，UWB标签在目标信道上发送包含标签标识的标签标识的数据帧，并在目标信道上接收终端设备发送的第二绑定信息。当接收到的第二绑定信息中包含的标签标识与自身标签标识一致时，UWB标签即对该设备标识和位置信息进行存储，并进入工作状态。工作状态下，UWB标签仅在目标信道上发送包含设备标识和位置信息的数据帧，而不会接收目标信道上的数据帧。
在一些实施例中，UWB标签上设置有物理按键，当接收到物理按键的触发操作时，UWB标签则切换为绑定状态，并在完成设备标识(和位置信息)存储后，自动切换至工作状态。并且，当UWB标签由工作状态切换为绑定状态时，UWB标签删除存储的设备标识(和位置信息)，并重新发送包含标签标识的数据帧。
在一种可能的应用场景中，对于不同的IoT设备，终端设备控制IoT设备所执行的操作并不相同。
针对目标IoT设备为智能电视的场景，当终端设备确定出目标IoT设备为智能电视，终端设备可以控制目标IoT设备执行投屏操作，也就是说，可以将终端设备的当前显示画面传输至智能电视。
可选的，在终端设备将当前显示画面传输至智能电视之前，可以在终端设备的显示界面中显示操作确认控件，若用户需要进行投屏操作，可以点击该操作确认控件，对应的，终端设备接收到对操作确认控件的点击操作，可以将终端设备的当前显示画面传输至智能电视，以便用户可以通过智能电视继续观看显示内容。
可选的，若目标IoT设备为智能电视，在一种可能的实施方式中，终端设备中还可以显示智能电视对应的控制界面，且控制界面中还包括智能电视对应的功能控件。比如，视频进度调节控件，用户可以点击该视频进度调节控件，终端设备响应于对该视频进度调节控件的触发操作，控制智能电视调节当前视频播放进度。
针对目标IoT设备为智能家居设备的场景，在一种可能的实施方式中，当终端设备确定出目标IoT设备为智能家居设备，可以在终端设备中显示该整智能家居设备对应的控制界面，其中，控制界面中包括智能家居设备对应的功能控件；用户可以根据需求点击控制界面的功能控件，终端设备响应于对控制界面中功能控件的触发操作，控制智能家居设备执行对应的设备功能。
其中，智能家居设备可以包括：智能冰箱、智能音箱、智能门锁、智能窗帘、智能灯具、智能空调等，本申请实施例对智能家居设备的种类不构成限定。
比如，目标IoT设备为智能音箱，终端设备中显示的控制界面可以包括：音量调节控件、音乐进度调节控件、播放模式调节控件等；目标IoT设备为智能门锁，终端设备中显示的控制界面可以包括：密码设置控件、开关控件等；若目标IoT设备为智能窗帘，终端设备中显示的控制界面可以包括：窗帘遮光度调节控件、窗帘开关控件等；若目标IoT设备为智能空调，终端设备中显示的控制界面可以包括：温度调节控件、模式调节控件、风速调节控件、开关控件等；若目标IoT设备为智能灯具，终端设备中显示的控制界面可以包括：灯具开关控件、亮度调节控件、色温调节控件等。
下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。
请参考图13，其示出了本申请一个实施例提供的IoT设备的控制装置的结构框图。该装置具有实现上述方法实施例中由UWB标签侧执行的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。如图13所示，该装置可以包括：
侦听模块1301，用于工作状态下，侦听目标信道；
数据帧发送模块1302，用于响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
侦听模块1301，还用于响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
可选的，所述装置：
第一休眠模块，用于在所述数据帧发送完毕后进入休眠状态；
侦听模块1301，还用于响应于处于休眠状态的持续时长达到休眠时长，唤醒并侦听所述目标信道。
可选的，所述装置包括：
第二休眠模块，用于响应于所述目标信道被占用，确定所述随机延时时长，并进入休眠状态；
侦听模块1301，用于响应于处于休眠状态的持续时长达到所述随机延时时长，唤醒并再次侦听所述目标信道。
可选的，所述第二休眠模块，包括：
时长确定单元，用于基于侦听次数确定所述随机延时时长，所述侦听次数用于指示发送所述数据帧前侦听所述目标信道的次数；
所述装置还包括：
更新模块，用于更新所述侦听次数。
可选的，时长确定单元，具体用于：
基于所述侦听次数确定延时时长范围，其中，所述延时时长范围与所述侦听次数呈正相关关系；
从所述延时时长范围内确定所述随机延时时长。
可选的，所述目标信道的侦听方式包括能量检测和载波检测中的至少一种。
可选的，所述数据帧中包含标签标识，所述终端设备中存储有所述UWB标签与所述IoT设备之间的映射关系，所述终端设备用于根据所述标签标识从所述映射关系中获取设备标识，并基于所述设备标识对所述IoT设备进行控制。
可选的，所述数据帧中包含所述IoT设备的设备标识，所述终端设备用于基于所述设备标识对所述IoT设备进行控制；
所述装置还包括：
第一信息接收模块，用于在绑定状态下，在所述目标信道上接收所述终端设备发送的第一绑定信息，所述第一绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识，以及与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的所述设备标识；
第一存储模块，用于对所述设备标识进行存储，并进入工作状态。
可选的，所述数据帧中包含所述IoT设备的设备标识以及位置信息，所述终端设备用于基于所述设备标识和所述位置信息对所述IoT设备进行控制，所述位置信息用于指示所述UWB标签所处的位置，或，用于指示所述IoT设备所处的位置；
所述装置还包括：
第二信息接收模块，用于在绑定状态下，在所述目标信道上接收所述终端设备发送的第二绑定信息，所述第二绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识、与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的所述设备标识，以及所述位置信息；
第二存储模块，用于对所述设备标识和所述位置信息进行存储，并进入工作状态。
请参考图14，其示出了本申请另一个实施例提供的IoT设备的控制装置的结构框图。该装置具有实现上述方法实施例中由终端设备侧执行的功能，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。如图14所示，该装置可以包括：
数据帧接收模块1401，用于在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
设备确定模块1402，用于基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
控制模块1403，用于对所述目标IoT设备进行控制。
可选的，所述设备确定模块1402，包括：
位置确定单元，用于基于所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的空间位置关系，所述空间位置关系包括水平方向角度和竖直方向角度；
标签确定单元，用于基于所述空间位置关系，将所述终端设备指向的UWB标签确定为目标UWB标签；
设备确定单元，用于将所述目标UWB标签所表征的IoT设备确定为所述目标IoT设备。
可选的，所述数据帧接收模块1401，用于：
通过第一天线组和第二天线组在所述目标信道上交替接收各个所述UWB标签发送的所述数据帧，所述第一天线组和所述第二天线组对应不同方向；
所述位置确定单元，用于：
基于所述第一天线组接收到的所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的水平方向角度；
基于所述第二天线组接收到的所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的竖直方向角度。
可选的，标签确定单元，用于：
将与所述终端设备之间的水平方向角度位于水平角度范围，且与所述终端设备之间的竖直方向角度位于竖直角度范围的UWB标签确定为所述目标UWB标签。
可选的，所述设备确定单元，用于：
从所述目标UWB标签发送的所述数据帧中获取标签标识；
基于所述标签标识，从UWB标签与IoT设备之间的映射关系中确定所述目标IoT设备。
可选的，所述装置还包括第一绑定模块，用于：
响应于绑定操作，获取待绑定UWB标签的标签标识；
响应于对所述IoT设备的选择操作，建立所述标签标识与所述IoT设备对应设备标识之间的映射关系。
可选的，所述装置还包括：
解绑模块，用于响应于解绑操作，删除所述UWB标签所指示的映射关系。
可选的，所述设备确定单元，用于：
从所述目标UWB标签发送的所述数据帧中获取设备标识；
将所述设备标识对应的IoT设备确定为所述目标IoT设备。
可选的，所述装置还包括：
第二绑定模块，用于响应于绑定操作，在所述目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第一绑定信息，所述第一绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识，以及与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的设备标识，以使所述UWB标签对所述设备标识进行存储；
或，
第三绑定模块，用于响应于绑定操作，在所述目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第二绑定信息，所述第二绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识、与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的设备标识，以及位置信息，以使所述UWB标签对所述设备标识和所述位置信息进行存储，所述位置信息用于指示所述UWB标签所处的位置，或，用于指示所述IoT设备所处的位置。
需要说明的是：上述实施例提供的装置在实现其功能时，仅以上述各功能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模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的装置与方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
请参考图15，其示出了本申请一个示例性实施例提供的终端设备1500的结构方框图。本申请中的终端设备1500可以包括一个或多个如下部件：处理器1510、存储器1520和UWB组件1530，其中，处理器1510分别与存储器1520和UWB组件1530电性相连。
处理器1510可以包括一个或者多个处理核心。处理器1510利用各种接口和线路连接整个终端设备1500内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器1520内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器1520内的数据，执行终端设备1500的各种功能和处理数据。可选地，处理器1510可以采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、可编程逻辑阵列(Programmable Logic Array，PLA)中的至少一种硬件形式来实现。处理器1510可集成CPU、图像处理器(Graphics Processing Unit，GPU)和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责触摸显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器1510中，单独通过一块通信芯片进行实现。
存储器1520可以包括随机存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)。可选地，该存储器1520包括非瞬时性计算机可读介质(non-transitory computer-readable storage medium)。存储器1520可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器1520可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于实现至少一个功能的指令(比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等)、用于实现上述各个方法实施例的指令等，该操作系统可以是安卓(Android)系统(包括基于Android系统深度开发的系统)、苹果公司开发的IOS系统(包括基于IOS系统深度开发的系统)或其它系统。存储数据区还可以存储终端设备1300在使用中所创建的数据(比如电话本、音视频数据、聊天记录数据)等。本申请实施例中，存储器1520中存储有至少一条指令，该至少一条指令用于被处理器1510执行以执行如上述实施例中所示的IoT设备的控制方法。
UWB组件1530用于接收外部UWB组件广播的数据帧，使得终端设备1500可以通过处理器对数据帧进行处理，实现根据该数据帧确定IoT设备空间位置的目的。
在一种可能的设计，UWB组件可以封装为终端设备的内部天线组件，该UWB组件通过内部电路板与终端设备电性相连，终端设备可以通过该UWB组件接收UWB标签广播的数据帧。
在另一种可能的设计中，UWB组件可以封装为终端配件，该终端配件独立于终端设备，当终端设备装备有该终端配件时，终端设备与终端配件之间通过接口电路电性连接，使得终端设备可以具备空间位置感知能力；当终端设备未装备有该终端配件时，终端设备不具备空间位置感知能力。
以终端配件为终端保护壳为例进行示例性说明，该终端配件包括UWB组件和接口电路，UWB组件通过接口电路向终端设备传输数据帧；可选的，终端配件还包括通用串行总线集线器(Universal Serial Bus Hub，USB Hub)，当终端设备佩戴有该终端配件时，终端配件可以通过该USB Hub与终端通信。
可选的，终端设备1500还可以包括触摸显示屏，其可以为电容式触摸显示屏，该电容式触摸显示屏用于接收用户使用手指、触摸笔等任何适合的物体在其上或附近的触摸操作，以及显示各个应用程序的用户界面。触摸显示屏通常设置在终端设备1500的前面板。触摸显示屏可被设计成为全面屏、曲面屏或异型屏。触摸显示屏还可被设计成为全面屏与曲面屏的结合，异型屏与曲面屏的结合，本申请实施例对此不加以限定。
除此之外，本领域技术人员可以理解，上述附图所示出的终端设备1500的结构并不构成对终端设备1500的限定，终端可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。比如，终端设备1500中还包括射频电路、拍摄组件、传感器(不包括温度传感器)、音频电路、无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)组件、电源、蓝牙组件等部件，在此不再赘述。
请参考图16，其示出了本申请一个示例性实施例提供的UWB标签的结构方框图。UWB标签1600包括：微处理器1610和UWB收发器1620。
其中，微处理器1610与UWB收发器1620电性相连，且UWB收发器1620用于在微处理器1610的控制下执行上述实施例中UWB标签侧的IoT设备的控制方法。
请参考图17，其示出了本申请一个示例性实施例提供的IoT设备控制系统1700的结构方框图。该控制系统包括中终端设备1701、UWB标签1702和IoT设备1703。
本申请实施例中，终端设备1701与UWB标签1702建立UWB通信，UWB标签1702用于表征待连接的IoT设备1703，且UWB标签1702独立于IoT设备1703；
UWB标签1702向终端设备1701发送数据帧；
终端设备1701根据UWB标签1702发送的数据帧，确定UWB标签1702所表征IoT设备1703的设备信息，根据设备信息与IoT设备1703建立数据通信连接，并对IoT设备1703进行控制。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行以实现如上各个实施例所述的IoT设备的控制方法。
根据本申请的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。终端设备或UWB标签的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该终端设备或UWB标签执行上述方面的各种可选实现方式中提供的IoT设备的控制方法。
应当理解的是，在本文中提及的“多个”是指两个或两个以上。“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这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外，本文中描述的步骤编号，仅示例性示出了步骤间的一种可能的执行先后顺序，在一些其它实施例中，上述步骤也可以不按照编号顺序来执行，如两个不同编号的步骤同时执行，或者两个不同编号的步骤按照与图示相反的顺序执行，本申请实施例对此不作限定。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种IoT设备的控制方法，其特征在于，所述方法用于UWB标签，所述方法包括：
工作状态下，侦听目标信道；
响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定所述UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；或
响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧之后，所述方法还包括：
在所述数据帧发送完毕后进入休眠状态；
响应于处于休眠状态的持续时长达到休眠时长，唤醒并侦听所述目标信道。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道，包括：
响应于所述目标信道被占用，确定所述随机延时时长，并进入休眠状态；
响应于处于休眠状态的持续时长达到所述随机延时时长，唤醒并再次侦听所述目标信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述随机延时时长，包括：
基于侦听次数确定所述随机延时时长，所述侦听次数用于指示发送所述数据帧前侦听所述目标信道的次数；
所述唤醒并再次侦听所述目标信道之后，所述方法包括：
更新所述侦听次数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于侦听次数确定所述随机延时时长，包括：
基于所述侦听次数确定延时时长范围，其中，所述延时时长范围与所述侦听次数呈正相关关系；
从所述延时时长范围内确定所述随机延时时长。
6.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述目标信道的侦听方式包括能量检测和载波检测中的至少一种。
7.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述数据帧中包含标签标识，所述终端设备中存储有所述UWB标签与所述IoT设备之间的映射关系，所述终端设备用于根据所述标签标识从所述映射关系中获取设备标识，并基于所述设备标识对所述IoT设备进行控制。
8.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述数据帧中包含所述IoT设备的设备标识，所述终端设备用于基于所述设备标识对所述IoT设备进行控制。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
绑定状态下，在所述目标信道上接收所述终端设备发送的第一绑定信息，所述第一绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识，以及与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的所述设备标识；
对所述设备标识进行存储，并进入工作状态。
10.根据权利要求1至5任一所述的方法，其特征在于，所述数据帧中包含所述IoT设备的设备标识以及位置信息，所述终端设备用于基于所述设备标识和所述位置信息对所述IoT设备进行控制，所述位置信息用于指示所述UWB标签所处的位置，或，用于指示所述IoT设备所处的位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
绑定状态下，在所述目标信道上接收所述终端设备发送的第二绑定信息，所述第二绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识、与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的所述设备标识，以及所述位置信息；
对所述设备标识和所述位置信息进行存储，并进入工作状态。
12.一种IoT设备的控制方法，其特征在于，所述方法用于终端设备，所述方法包括：
在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
对所述目标IoT设备进行控制。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备，包括：
基于所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的空间位置关系，所述空间位置关系包括水平方向角度和竖直方向角度；
基于所述空间位置关系，将所述终端设备指向的UWB标签确定为目标UWB标签；
将所述目标UWB标签所表征的IoT设备确定为所述目标IoT设备。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，包括：
通过第一天线组和第二天线组在所述目标信道上交替接收各个所述UWB标签发送的所述数据帧，所述第一天线组和所述第二天线组对应不同方向；
所述基于所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的空间位置关系，包括：
基于所述第一天线组接收到的所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的水平方向角度；
基于所述第二天线组接收到的所述数据帧，确定所述终端设备与各个所述UWB标签之间的竖直方向角度。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述基于所述空间位置关系，将所述终端设备指向的UWB标签确定为目标UWB标签，包括：
将与所述终端设备之间的水平方向角度位于水平角度范围，且与所述终端设备之间的竖直方向角度位于竖直角度范围的UWB标签确定为所述目标UWB标签。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述将所述目标UWB标签所表征的IoT设备确定为所述目标IoT设备，包括：
从所述目标UWB标签发送的所述数据帧中获取标签标识；
基于所述标签标识，从UWB标签与IoT设备之间的映射关系中确定所述目标IoT设备。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于绑定操作，获取待绑定UWB标签的标签标识；
响应于对所述IoT设备的选择操作，建立所述标签标识与所述IoT设备对应设备标识之间的映射关系。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于解绑操作，删除所述UWB标签所指示的映射关系。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述将所述目标UWB标签所表征的IoT设备确定为所述目标IoT设备，包括：
从所述目标UWB标签发送的所述数据帧中获取设备标识；
将所述设备标识对应的IoT设备确定为所述目标IoT设备。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
响应于绑定操作，在所述目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第一绑定信息，所述第一绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识，以及与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的设备标识，以使所述UWB标签对所述设备标识进行存储；
或，
响应于绑定操作，在所述目标信道上向处于绑定状态的UWB标签发送第二绑定信息，所述第二绑定信息中包含所述UWB标签的标签标识、与所述UWB标签绑定的所述IoT设备的设备标识，以及位置信息，以使所述UWB标签对所述设备标识和所述位置信息进行存储，所述位置信息用于指示所述UWB标签所处的位置，或，用于指示所述IoT设备所处的位置。
21.一种IoT设备的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
侦听模块，用于工作状态下，侦听目标信道；
数据帧发送模块，用于响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
所述侦听模块，还用于响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
22.一种IoT设备的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
数据帧接收模块，用于在目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
设备确定模块，用于基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
控制模块，用于对所述目标IoT设备进行控制。
23.一种UWB标签，其特征在于，所述UWB标签包括：微处理器和UWB收发器；
所述微处理器与所述UWB收发器电性相连；
所述UWB收发器用于在所述微处理器的控制下执行如下步骤：
工作状态下，侦听目标信道；
响应于所述目标信道空闲，在所述目标信道上发送数据帧，以使终端设备根据所述数据帧确定所述UWB标签所表征IoT设备，并对所述IoT设备进行控制；
响应于所述目标信道被占用，在随机延时时长后再次侦听所述目标信道。
24.一种终端设备，其特征在于，所述终端设备包括：处理器、存储器和UWB组件；
所述处理器分别与所述存储器和所述UWB组件电性相连；
所述UWB组件用于在目标信道上进行数据收发；
所述存储器存储有至少一条指令，所述至少一条指令用于被所述处理器执行以执行如下步骤：
在所述目标信道上接收各个UWB标签发送的数据帧，所述数据帧是所述UWB标签在所述目标信道空闲时发送的；
基于所述数据帧，从各个所述UWB标签所表征的IoT设备中确定出目标IoT设备；
对所述目标IoT设备进行控制。
25.一种IoT设备控制系统，其特征在于，所述系统包括：终端设备、UWB标签和IoT设备；
所述终端设备用于实现如权利要求12至20任一所述的IoT设备的控制方法；
所述UWB标签用于实现如权利要求1至11任一所述的IoT设备的控制方法。
26.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码，所述程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至11任一所述的IoT设备的控制方法，或，实现如权利要求12至20任一所述的IoT设备的控制方法。
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