CN116567759A - 一种基于uwb的twr定位技术的漫游调度算法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，步骤如下：S1、标签上线，建立标签与基站之间的会话，开启对标签的定位；S2、每收到一次标签的定位结果对标签进行一次漫游判断；S3、标签发生漫游，为标签更新定位的会话配置；S4、会话更新成功，标签在新的区域进行定位。本发明采用的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，以UWB室内定位装置为基础，根据实际定位过程中标签的位置，设计出一种满足标签实时定位的TWR定位技术的漫游调度算法，跟随标签的运动和位置切换参与定位的基站，始终采用同一区域中具有最优观测的基站对标签进行准确的定位。

Description

一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法
技术领域
本发明涉及室内定位技术领域，尤其是涉及一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法。
背景技术
过去数年间，室内定位技术在诸多行业得到应用，在日常生活中扮演着重要的角色。UWB(超宽带)室内定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有差异的室内高精度无线定位技术，具有高达纳秒级别的时间分辨能力。它利用事先布置好的已知位置的基站，与新加入的标签进行通讯，结合相关的测距算法，对标签进行定位，理论上可以达到厘米级的定位精度，并且具有低功耗和高安全性，可以满足工业应用的定位需求。
基于UWB的TWR定位技术在室内定位中具有重要的应用价值，在具有多个不同区域且各个区域之间有墙壁遮挡的室内环境会使TWR测距消息接收失败，导致测距的失败。除此之外，遮挡会产生NLOS信号，导致测距的误差较大。因此，如何按照区域对基站进行划分，根据标签的实时位置调度分配与其同一区域的基站进行测距，避免测距过程中的墙壁遮挡是TWR定位技术中的研究重点。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，以UWB室内定位装置为基础，根据实际定位过程中标签的位置，设计出一种满足标签实时定位的TWR定位技术的漫游调度算法，跟随标签的运动和位置切换参与定位的基站，始终采用同一区域中具有最优观测的基站对标签进行准确的定位。
为实现上述目的，本发明提供了一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，步骤如下：
S1、标签上线，建立标签与基站之间的会话，开启对标签的定位；
S2、每收到一次标签的定位结果对标签进行一次漫游判断；
S3、标签发生漫游，为标签更新定位的会话配置；
S4、会话更新成功，标签在新的区域进行定位。
优选的，在步骤S1中，RTLS实现了对标签的漫游监测和会话更新。
优选的，在步骤S2中，标签开始定位之后，RTLS每收到一次标签的定位结果，对标签是否发生漫游进行一次判断。
优选的，在步骤S3中，首先判断标签当前的所在区域类型为封闭区域还是敞开区域；
封闭区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
敞开区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
优选的，在步骤S4中，如果这两个条件均不满足，则标签无区间漫游，则判断标签是否出现区内漫游，检查标签在当前会话中的HDOP因子是否有明显下降、标签与主站的观测仰角是否低于20度，如果满足条件，则标签发生区内漫游，更新标签的会话。
优选的，整个TWR定位技术系统由RTLS(集成了漫游调度算法的室内实时定位系统)、基站、标签组成。
优选的，封闭区域，通常需要不多于8个基站就可覆盖整个区域，区域中的基站不能与区域外部的基站和标签进行LOS信号交互。
优选的，敞开区域，多区域连接，形状较为复杂，通常需要不少于8个基站覆盖整个区域，区域中的基站能直接或通过中继互联。
因此，本发明采用上述结构的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，以UWB室内定位装置为基础，根据实际定位过程中标签的位置，设计出一种满足标签实时定位的TWR定位技术的漫游调度算法，跟随标签的运动和位置切换参与定位的基站，始终采用同一区域中具有最优观测的基站对标签进行准确的定位。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法的具体步骤流程示意图；
图2为本发明的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法的主流程示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
本发明提供了一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，如图1-2所示，RTLS实现了对标签的漫游监测和会话更新。
标签开始定位之后，RTLS每收到一次标签的定位结果，对标签是否发生漫游进行一次判断。
首先判断标签当前的所在区域类型为封闭区域还是敞开区域；
封闭区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
敞开区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
如果这两个条件均不满足，则标签无区间漫游，则判断标签是否出现区内漫游，检查标签在当前会话中的HDOP因子是否有明显下降、标签与主站的观测仰角是否低于20度，如果满足条件，则标签发生区内漫游，更新标签的会话。
因此，本发明采用上述结构的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，以UWB室内定位装置为基础，根据实际定位过程中标签的位置，设计出一种满足标签实时定位的TWR定位技术的漫游调度算法，跟随标签的运动和位置切换参与定位的基站，始终采用同一区域中具有最优观测的基站对标签进行准确的定位。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于，步骤如下：
S1、标签上线，建立标签与基站之间的会话，开启对标签的定位；
S2、每收到一次标签的定位结果对标签进行一次漫游判断；
S3、标签发生漫游，为标签更新定位的会话配置；
S4、会话更新成功，标签在新的区域进行定位。
2.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：在步骤S1中，RTLS实现了对标签的漫游监测和会话更新。
3.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：在步骤S2中，标签开始定位之后，RTLS每收到一次标签的定位结果，对标签是否发生漫游进行一次判断。
4.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：在步骤S3中，首先判断标签当前的所在区域类型为封闭区域还是敞开区域；
封闭区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
敞开区域，标签所在区域有范围，则检查该标签的定位是否超出了区域的范围，定位超出区域范围，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话；
标签所在区域无范围，则检查标签在这个区域内基站的平均蓝牙信号强度、平均UWB信号强度、观测数目是否有明显的下降，如果下降到设置的阈值，则判断标签发生了区间漫游，更新标签的会话。
5.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：在步骤S4中，如果这两个条件均不满足，则标签无区间漫游，则判断标签是否出现区内漫游，检查标签在当前会话中的HDOP因子是否有明显下降、标签与主站的观测仰角是否低于20度，如果满足条件，则标签发生区内漫游，更新标签的会话。
6.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：整个TWR定位技术系统由RTLS(集成了漫游调度算法的室内实时定位系统)、基站、标签组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：封闭区域，通常需要不多于8个基站就可覆盖整个区域，区域中的基站不能与区域外部的基站和标签进行LOS信号交互。
8.根据权利要求1所述的一种基于UWB的TWR定位技术的漫游调度算法，其特征在于：敞开区域，多区域连接，形状较为复杂，通常需要不少于8个基站覆盖整个区域，区域中的基站能直接或通过中继互联。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117098066A (zh) * 2023-09-01 2023-11-21 青岛柯锐思德电子科技有限公司 一种基于uwb的tdoa定位的标签时隙分配和基站调度方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100102010A (ko) * 2009-03-10 2010-09-20 엘에스산전 주식회사 위치 측정 시스템 및 태그의 구동 방법
CN110121150A (zh) * 2019-05-24 2019-08-13 上海物联网有限公司 一种基于uwb技术的室内跨区域无缝定位系统
CN112929826A (zh) * 2021-03-23 2021-06-08 浙江工业大学 一种基于uwb三角定位与指纹信息的室内混合定位方法
CN112946573A (zh) * 2021-03-01 2021-06-11 青岛柯锐思德电子科技有限公司 一种封闭空间下跨区域共享uwb基站、定位系统及定位方法
US20220022007A1 (en) * 2020-07-17 2022-01-20 Chicony Power Technology Co., Ltd. Integrated intelligent building management system
CN114205749A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 西南交通大学 一种适用于穿墙场景的超宽带迭代定位算法及装置
CN114745668A (zh) * 2022-04-06 2022-07-12 南京邮电大学 基于Alter DS-TWR的UWB跨区域实时定位系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100102010A (ko) * 2009-03-10 2010-09-20 엘에스산전 주식회사 위치 측정 시스템 및 태그의 구동 방법
CN110121150A (zh) * 2019-05-24 2019-08-13 上海物联网有限公司 一种基于uwb技术的室内跨区域无缝定位系统
US20220022007A1 (en) * 2020-07-17 2022-01-20 Chicony Power Technology Co., Ltd. Integrated intelligent building management system
CN112946573A (zh) * 2021-03-01 2021-06-11 青岛柯锐思德电子科技有限公司 一种封闭空间下跨区域共享uwb基站、定位系统及定位方法
CN112929826A (zh) * 2021-03-23 2021-06-08 浙江工业大学 一种基于uwb三角定位与指纹信息的室内混合定位方法
CN114205749A (zh) * 2021-12-13 2022-03-18 西南交通大学 一种适用于穿墙场景的超宽带迭代定位算法及装置
CN114745668A (zh) * 2022-04-06 2022-07-12 南京邮电大学 基于Alter DS-TWR的UWB跨区域实时定位系统

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117098066A (zh) * 2023-09-01 2023-11-21 青岛柯锐思德电子科技有限公司 一种基于uwb的tdoa定位的标签时隙分配和基站调度方法
CN117098066B (zh) * 2023-09-01 2024-02-09 青岛柯锐思德电子科技有限公司 一种基于uwb的tdoa定位的标签时隙分配和基站调度方法

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