CN116828595B - 一种电子价签的定位方法、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种电子价签的定位方法、计算机设备和存储介质，所述方法包括：获取具有模糊定位结果的候选电子价签；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出候选电子价签的实际定位结果；本发明通过电子价签之间的邻居关系和位置已知的电子价签来确定位置未知的电子价签的位置，对定位结果具有不确定性的电子价签与相匹配的多个配对电子价签进行测距，并根据测距结果对不确定的定位结果进行修订，从而得到电子价签精准的实际定位结果，不仅提高了电子价签的定位精度，还降低了定位复杂度和定位成本。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种电子价签的定位方法、计算机设备和存储介质。
背景技术
目前全球大型商超均在做数字化升级改造，在数字化应用中电子货架标签会替代传统的纸质标签；电子货架标签除了显示普通的信息外，还可以做很多应用，比如快速拣货、缺货管理、快速盘点和用户之间的人机交互等等。由于每一个电子价签跟某一种商品存在一一绑定关系，定位电子价签的位置就等效于定位到这个商品，对于快速拣货，找货，补货等应用场景，就具有很实用的价值。
目前对电子价签的定位通常采用AOA定位技术，为了覆盖大型商超中所有电子价签的定位，需要部署数量庞大的AOA基站，存在安装复杂和成本高的问题；并且，由于同一货架的电子价签在横向和纵向上的密集程度大，基于AOA的定位技术存在定位误差高的问题。
可见，现有技术中的电子价签定位方法存在定位成本高和定位精度低的问题。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供的一种电子价签的定位方法、计算机设备和存储介质，其解决了现有技术中电子价签定位方法存在定位成本高和定位精度低的问题，本发明通过电子价签之间的邻居关系和位置已知的电子价签来确定位置未知的电子价签的位置，对定位结果具有不确定性的电子价签与相匹配的多个配对电子价签进行测距，并根据测距结果对不确定的定位结果进行修订，从而得到电子价签精准的实际定位结果，不仅提高了电子价签的定位精度，还降低了定位复杂度和定位成本。
第一方面，本发明提供一种电子价签的定位方法，所述方法包括：根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
可选地，通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令，包括：若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在同一个目标基站时，服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令；当服务器接收到当前组候选配对价签对的测量距离后，服务器再向下一组候选配对价签对发送测距指令。
可选地，所述方法还包括：若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器通过所述两个基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
可选地，所述方法还包括：若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器向所述配对电子价签发送重新注册命令，使所述配对电子价签重新注册到所述候选电子价签所注册的目标基站；服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
可选地，所述测距指令包括两个待测距价签的ID、两个价签的身份、测距开始时间、测距时使用的频点范围、测量信号发送的时长、信号的发送功率、接收时间窗长、单次测量时长和测量次数的任意组合。
可选地，每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的候选电子价签采用中心频点发送第i次测量信号，所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签记录接收到所述第i次测量信号的相位/>；所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签将所述相位/>携带在第i次响应信号中且采用中心频点/>发送所述第i次响应信号，当前组候选配对价签对中的候选电子价签记录接收到所述第i次响应信号的相位/>；当所述候选电子价签记录接收到配对电子价签发送的第N次响应信号的相位/>时，根据中心频点/>、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离；其中，/>为等差数列，i=[1,2,…，N]的正整数，N为预设发送测量信号的总次数。
可选地，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位/>和相位/>得到相位差/>；对相位差/>和中心频点/>进行线性拟合，得到曲线斜率；根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
可选地，根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，/>为从曲线斜率除以整数倍关系后得到的对应的传输时延，/>为光速。
可选地，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位/>和相位/>得到相位差/>；对所述相位差/>进行自相关处理和快速傅里叶变换，提取最大特征点对应的数据坐标/>；根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
可选地，根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，/>，/>为两相邻频点差，/>是一个由价签内部电路造成的距离误差，/>为数据坐标/>归一化后的取值。
可选地，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中测量距离最小的目标电子价签组；将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
可选地，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中平均测量距离最小的目标电子价签组；将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
可选地，根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签，包括：服务器发送全场定位消息到所有基站，使基站广播通知所有电子价签在预定时间窗口、预定频点和预定发射功率随机发送身份信息，以及持续接收其他电子价签发送的身份信息、信号强度和接收次数，得到同一门店中所有电子价签的邻居权值表；根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果；基于所述邻居权值表，得到每个电子价签在不同排面或/和相邻货架上的全部邻居价签对应的至少两个权值总和；将所述至少两个权值总和之间的权值差落在预定门限范围内的电子价签作为候选电子价签，将所述候选电子价签的定位结果作为模糊定位结果。
可选地，根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果，包括：根据所述邻居权值表构建所有未知位置的电子价签与已知位置的电子价签之间具有联通关系的网络图；根据网络图中的邻居权值，获取每个未知位置的电子价签与每个已知位置的电子价签的路径值；根据最小的两个路径值，以及所述两个路径值对应的两个已知位置的电子价签的坐标信息，得到每个未知位置电子价签的定位结果。
可选地，相邻两个电子价签的路径值=（1/（第一电子价签接收到第二电子价签的邻居权值+第二电子价签接收到第一电子价签的邻居权值））。
可选地，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的次数；或，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度；或，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度和次数的加权平均。
第二方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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实现以下步骤：根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
第三方面，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过电子价签之间的邻居关系和位置已知的电子价签来确定位置未知的电子价签的位置，在不改变电子价签系统原本通信基站数量的前提下就能实现对电子价签的定位，不仅提高了电子价签的定位精度，还降低了定位复杂度和定位成本。
2、本发明通过对定位结果具有不确定性的电子价签与相匹配的多个配对电子价签进行测距，并根据测距结果对不确定的定位结果进行修订，从而得到电子价签精准的实际定位结果，进一步提高了电子价签的定位精度。
附图说明
图1所示为本发明实施例提供的一种电子价签的定位方法的流程示意图；
图2所示为本发明实施例提供的一种电子价签系统的结构示意图；
图3所示为本发明实施例图1中步骤S101的具体流程示意图；
图4所示为本发明实施例提供的一种电子价签之间的邻居关系示意图；
图5所示为本发明实施例提供的一种候选价签可能定位在不同排面上的示意图；
图6所示为本发明实施例提供的一种候选价签可能定位在不同货架上的示意图；
图7所示为本发明实施例提供的一种测距指令的下发流程示意图；
图8所示为本发明实施例提供的一种价签相位测量的主动反射示意图；
图9所示为本发明实施例提供的一种距离测量的控制流程示意图；
图10所示为本发明实施例提供的一种主价签和副价签之间发送信号和接收信号的时序关系图；
图11所示为本发明实施例提供的一种线性拟合示意图；
图12所示为本发明实施例提供的一种对数据组进行自相关和FFT变换后的特征示意图；
图13所示为本发明实施例提供的一种测距结果上报示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
第一方面，本发明提供一种电子价签的定位方法，具体包括以下实施例：
图1所示为本发明实施例提供的一种电子价签的定位方法的流程示意图，如图1所示，所述定位方法包括以下步骤：
步骤S101，根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；
需要说明的是，如图2所示，在本实施例中每个门店的电子价签系统均包括服务器、多个基站和若干个电子价签，服务器通过基站向电子价签发送控制命令和业务数据到电子价签。本实施例的定位原则是通过位置已知的电子价签来确定位置未知的电子价签，所以在门店首次布署电子价签系统时就需要存在位置已知的电子价签，可以将该电子价签称作定位锚点；通过本实施例提供的邻居权值表，可以计算出定位锚点附近的电子价签的位置，从而依次类推，通过其他已知位置的电子价签和邻居权值表计算出其他位置未知的电子价签的定位坐标；接下来将详细阐述如何获取同一门店中所有价签的邻居权值表，以及如何根据邻居权值表确定出位置未知的电子价签的定位结果，以及如何获取具有模糊定位结果的候选电子价签。
如图3所示，根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签具体包括以下步骤：
步骤S201，服务器发送全场定位消息到所有基站，使基站广播通知所有电子价签在预定时间窗口、预定频点和预定发射功率随机发送身份信息，以及持续接收其他电子价签发送的身份信息、信号强度和接收次数，得到同一门店中所有电子价签的邻居权值表。
需要说明的是，所述邻居权值表包括电子价签的ID、邻居电子价签的ID和与该邻居电子价签的邻居权值；其中，邻居电子价签不仅仅指物理位置上相邻的两个电子价签，还可以是物理上不相邻但是相互能接收到对方发送的身份信息的两个电子价签；此外，邻居权值可以是一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的次数，可以是一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度，还可以是一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度和次数的加权平均。
步骤S202，根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果。
在本实施例中，根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果，具体包括：根据所述邻居权值表构建所有未知位置的电子价签与已知位置的电子价签之间具有联通关系的网络图；根据网络图中的邻居权值，获取每个未知位置的电子价签与每个已知位置的电子价签的路径值；根据最小的两个路径值，以及所述两个路径值对应的两个已知位置的电子价签的坐标信息，得到每个未知位置电子价签的定位结果。
需要说明的是，根据邻居权值表构建所有未知位置的电子价签与已知位置的电子价签之间具有联通关系的网络图如图4所示，以图4中电子价签ESL3为例，与ESL3相邻且位置已知的有ESL1、ESL4、ESL5、ESL7，对应的邻居权值分别为5、10、10、5。另外，当一个电子价签和另一个特定电子价签互为对方的邻居价签时对应的邻居权值可能相同也可能不相同，举例说明：当图4中的ESL4为ESL3的邻居价签时，其对应的邻居权值为10；当图4中的ESL3为ESL4的邻居价签时，其对应的邻居权值可能为10也可能不为10；为了方便说明和计算，本实施例在互为对方的邻居价签时对应的邻居权值以相同为例。
在本实施例中，相邻两个电子价签的路径值=（1/（第一电子价签接收到第二电子价签的邻居权值+第二电子价签接收到第一电子价签的邻居权值）），因此根据网络图中邻居权值可以计算出电子价签ESL3分别到ESL1、ESL4、ESL5、ESL7的路径值分别为0.1、0.05、0.05、0.1；对路径值由小到大进行排序，获得排序靠前的两个路径值作为最小的两个路径值，图4中两个最小路径值都为0.05，对应的两个已知位置的电子价签为ESL4、ESL5两个电子价签。需要说明的是，在网络图中，位置未知价签连接到位置已知价签可能通过一跳或者多跳达到，多跳达到时的路径值是从多种可能的多跳路径中选择路径最短的那个路径值。其中，本实施例中的一跳指位置已知价签与位置已知价签直接具有邻居权值的关系，比如图4中的ESL3与ESL1为一跳，ESL3与ESL4之间为一跳，而ESL3与锚点Anchor1之间为多跳，ESL3可以通过ESL5才能达到锚点Anchor1，ESL3还可以通过ESL1达到锚点Anchor1，那么ESL3与锚点Anchor1之间的路径值为ESL3-ESL1-Anchor1与ESL3-ESL5-Anchor1两条路径中路径值最小值。其中，多跳的路径值为每一跳路径值之和：;/>表示两个多跳价签之间的总路径值，/>表示两个多跳价签之间包括的每一跳路径值，i=[1,…，I]，I表示两个多跳价签之间的总跳数；例如ESL3-ESL1-Anchor1这条多跳的路径值等于ESL3与ESL1这一跳的路径值加上ESL1与Anchor1这一跳的路径值。
在本实施例中，根据最小的两个路径值，以及所述两个路径值对应的两个已知位置的电子价签的坐标信息，得到每个未知位置电子价签的定位结果包括：对最小的两个路径值进行加权平均，得到加权平均值；将两个已知位置电子价签的横坐标相加再乘以加权平均，得到相对应未知位置电子价签的横坐标，同理，将两个已知位置电子价签的纵坐标相加再乘以加权平均，得到相对应未知位置电子价签的纵坐标。
步骤S203，基于所述邻居权值表，得到每个电子价签在不同排面或/和相邻货架上的全部邻居价签对应的至少两个权值总和；
在本实施例中，不同排面指同一个通道对应的两个货架面，如图4中通道1对应有排面A和排面B，其中排面A由货架2和货架11组成，排面B由货架3和货架10组成，同理通道2对应有排面A和排面B，其中排面A由货架4和货架9组成，排面B由货架5和货架8组成。相邻货架指物理位置上相邻的货架，例如图4中货架10的相邻货架有货架9和货架3。
在本实施例中，基于所述邻居权值表得到每个电子价签在不同排面或/和相邻货架上的全部邻居价签对应的至少两个权值总和，也就是得到同一个电子价签在不同排面上邻居电子价签对应的权值总和、以及在不同货架上邻居电子价签对应的权值总和；以图4中ESL3为例，对应的不同排面为通道1对应的排面A和排面B，对应的相邻货架有货架3、货架10和货架9，由于在排面A上和货架3上没有与ESL3存在邻居关系的电子价签，所以当前只计算货架10和货架9上的权值总和，货架10对应的权值总和=5+10=15，货架9对应的权值总和=10+5=15。
步骤S204，将所述至少两个权值总和之间的权值差落在预定门限范围内的电子价签作为候选电子价签，将所述候选电子价签的定位结果作为模糊定位结果。
需要说明的是，所述至少两个权值总和之间的权值差落在预定门限范围内意思就是两个权值总和数值非常接近，还是以图4中的ESL3为例，目前根据图4的邻居权值计算出货架10对应的权值总和为15，货架9对应权值总和也为15，货架9与货架10对应的权值总和相同，当出现这种情况时ESL3到底是在货架9上还是货架10上时就会出现不确定的问题，虽然在图4中展示的是在货架10上，但是在实际定位时却不知道ESL3具体在哪个货架上；所以当出现不同排面或者不同货架对应的权值总和相近的情况时，需要对电子价签的定位结果进行进一步的修订；其中，将不同排面或者不同货架对应的权值总和相近对应的电子价签称为候选电子价签，根据上述步骤S202的方式计算出的定位结果称为模糊定位结果。其中，图5和图6分别为候选价签可能定位在不同排面和相邻货架上的示意图。
在确定出候选电子价签以后，可以确定出与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；以图4中的ESL3为候选电子价签，其对应的多个配对电子价签为ESL1、ESL4、ESL5和ESL7，均为位置已知，且分布在不同的货架上。
步骤S102，将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令。
需要说明的是，将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对：也就是将一个候选电子价签分别与每个配对电子价签分别组成一组候选配对价签对，例如ESL3与ESL1为一组候选配对价签对，ESL3与ESL4为一组候选配对价签对，ESL3与ESL5为一组候选配对价签对，ESL3与ESL7为一组候选配对价签对。
在本实施例中，通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令，包括：若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在同一个目标基站时，服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令；当服务器接收到当前组候选配对价签对的测量距离后，服务器再向下一组候选配对价签对发送测距指令。
在本实施例中，若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器通过所述两个基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
在本实施例中，所述方法还包括：若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器向所述配对电子价签发送重新注册命令，使所述配对电子价签重新注册到所述候选电子价签所注册的目标基站；服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
需要说明的是，如图7所示，定位服务器将选出的候选价签以及该价签的邻居里面位置已知且位于不同排面的价签一起发送给价签管理系统，请求对这一对或者多对价签进行测距。价签管理系统根据基站存储的价签注册信息，判断这个候选价签，以及需要测距的邻居里面，选择出注册在同一个基站下面的一对或者多对。如图4所示，候选电子价签ESL3、邻居价签ESL1、ESL4、ESL5和ESL7都注册在基站AP1下，然后通过这个基站AP1，同时给候选价签和他的邻居发送测距指令，启动这样一对价签进行测距操作；需要进一步说明的是，在本实施例中与ESL3存在4组候选配对价签对，基站AP1是对其中的一组候选配对价签对中的候选电子价签和配对电子价签进行同时发送测距指令，当这一组测距完成后再对下一组候选配对价签对中的候选电子价签和配对电子价签进行同时发送测距指令。
进一步地，假如候选电子价签与其配对电子价签不注册于同一个基站时，也就是当ESL3注册在基站AP1，而ESL1注册在基站AP2时，可以通过两种方式下发指令：第一种是同时通过两个基站发送测距指令给两个价签，但是在下发的测距指令中约定在未来某一个时刻同时开始测距任务；第二种则需要对待测邻居价签先下发重新注册命令，在将邻居价签重新注册于候选价签所注册的基站后，再开始下发测距指令。
在本实施例中，下发的测距指令中应至少包含以下信息：两个待测距价签的ID；两个价签的身份（例如候选价签为主价签（Master），邻居价签为副价签（Slave））；测距开始时间；测距时使用的频点范围；测量信号发送的时长；信号的发送功率；接收时间窗长；单次测量时长；测量次数等等；被选择的一对价签在完整接收上述信息后，进入测距模式，依据测距开始时间开始进行测距流程。
步骤S103，每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离。
在本实施例中，每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的候选电子价签采用中心频点发送第i次测量信号，所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签记录接收到所述第i次测量信号的相位/>；所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签将所述相位/>携带在第i次响应信号中且采用中心频点/>发送所述第i次响应信号，当前组候选配对价签对中的候选电子价签记录接收到所述第i次响应信号的相位/>；当所述候选电子价签记录接收到配对电子价签发送的第N次响应信号的相位/>时，根据中心频点/>、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离；其中，/>为等差数列，i=[1,2,…，N]的正整数，N为预设发送测量信号的总次数。
需要说明的是，两个价签在相互沟通测距时，会由于时钟不完全同步造成测量误差。为了避免这种误差，本实施例采用主动反射的测量方法：如图8和图9所示，在一次测量中，首先设定该次测量使用的频点，之后先由主价签发送测量信号，副价签接收并测量记录相位，完成后，由副价签发送测量信号并附带之前的相位测量信息，主价签接收该信号、测量相位并记录传输的测量信息。该过程为一次完整测试。主价签发送完测量信号后，进入接收信号状态；副价签在存储测量信息后，依据测量信号发送时长等待，在该时长结束后进入信号发射状态，两个测量结果相减可以得到该频点下的相差，在连续测量的情况下，此相差不受时钟错位影响。
在本实施例中，主价签发送信号的时间起点和副价签接收信号的时间起点是严格同步的，副价签为了不丢失信号可以适当提前打开射频等待接收测量信号；副价签反过来响应主价签的测量信号而发送响应信号时，也是按照预先设计好的协议规则在预定设计好的时间点开始发送，主价签也在对应时间点开始接收，同理主价签也可以提前打开射频等待接收响应信号。如图10所示，主价签第i次发送测量信号的开始时间点和副价签接收第i次测量信号的开始时间点相同，间隔1ms后对应副价签发送第i次响应信号的开始时间点和主价签接收第i次响应信号的开始时间点相同。其中，主价签或者副价签从发送转接收，以及从到/>到/>的过程中，都不会关闭RF的时钟和锁相环，保持整个过程的时钟稳定和锁相环稳定。
在完成指定次数的测量后，两价签停止测试模式，由候选价签（主价签）处理数据并计算距离，也可以价签报告测量值给服务器，由服务器计算出距离；由于测量过程存在误差，需要通过特殊的算法对数据进行处理，尽量减少误差带来的影响。测距算法主要分为两种：第一种为线性拟合，第二种为特征提取。
需要说明的是，针对一组候选配对价签对的一次完整测量，中心频点为，副价签测量到的相位为/>，主价签测量到的相位为/>，与之对应的相位差为/>。通过多次不同频点的测量，可以获得/>与/>的关系。
在一个实施例中，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位/>和相位/>得到相位差/>；对相位差/>和中心频点/>进行线性拟合，得到曲线斜率；根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
其中，根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，k所代表的是空口对应的传输时延，/>为光速；其中k与空中传输时延之间存在一个整数倍关系，k可以从曲线斜率除以整数倍关系后得到的对应的传输时延。
需要说明的是，如图11所示，本实施例针对与/>关系进行线性拟合，从而得到曲线斜率，根据曲线斜率计算出两个电子价签的测量距离公式的推导过程为：
假设ESL1与ESL2间距离为，/>为光速，/>为圆周率，信号传输时间为/>，假设两设备时钟同步。当传输信号频率（频点）为/>时，有/>，/>为发射端发射信号和接收端接收信号的相位差。同理，当传输信号频率为/>时，有/>。则有，可得/>，从而有
。
假设两设备时钟不完全同步，则无法直接测量，我们通过主动反射方法在/>频点下获得/>，同理在/>频点下获得/>。则有。实际前一情况的/>为本情况的2倍，则有
假设，则有/>。
在另一个实施例中，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位/>和相位/>得到相位差/>；对所述相位差/>进行自相关处理和快速傅里叶变换，提取最大特征点对应的数据坐标/>；根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
其中，根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，/>，/>为两相邻频点差，/>是一个由价签内部电路造成的距离误差，/>为数据坐标/>归一化后的取值。
需要说明的是，首先对数据组进行自相关处理，突出其变化特征，再通过快速傅里叶变换提取出特征；之后找到变换后的数据组的最大特征点（幅度峰值）对应的数据坐标，在对数据组长度归一化后（/>）如图12所示，由公式计算获得两价签间的距离/>。其中/>，/>为两相邻频点差（默认条件下任意两相邻频点频率差相同），/>是一个由价签内部电路造成的距离误差。
步骤S104，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
在一个实施例中，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中测量距离最小的目标电子价签组；将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
在另一个实施例中，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中平均测量距离最小的目标电子价签组；将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
需要说明的是，如图13所示，在价签完成距离测量后，需重新与基站建立通信。之后价签通过基站报告其测距的结果到价签管理系统，再由其指定下一组符合要求的价签进行测距。直至全部需求测距任务完成，再由管理系统上报全部测距结果至定位服务器。
进一步地，定位服务器搜集完所有候选价签的测距结果后，再修订定位结果。测距结果依据对应的邻居价签的位置分组，位于相同排面的价签对应的测量距离分在同一组，位于相同货架的价签对应的测量距离分在同一组。修订方法分为两种：一种是比较两组结果中的最小值，最小值较小的一组对应的排面或货架即定为候选价签的实际排面或货架。另一种是比较两组结果的平均值，平均值较小的一组对应的排面或货架即定为候选价签的实际排面或货架。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过电子价签之间的邻居关系和位置已知的电子价签来确定位置未知的电子价签的位置，在不改变电子价签系统原本通信基站数量的前提下就能实现对电子价签的定位，不仅提高了电子价签的定位精度，还降低了定位复杂度和定位成本。
2、本发明通过对定位结果具有不确定性的电子价签与相匹配的多个配对电子价签进行测距，并根据测距结果对不确定的定位结果进行修订，从而得到电子价签精准的实际定位结果，进一步提高了电子价签的定位精度。
第二方面，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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实现以下步骤：根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
第三方面，本发明提供一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
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、物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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
Claims (18)
1.一种电子价签的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签以及与所述候选电子价签相匹配的多个配对电子价签；其中，所述多个配对电子价签为所述候选电子价签的邻居价签中位置已知且位于不同货架或/和位于不同排面的电子价签；
将所述候选电子价签分别与所述多个配对电子价签进行一一配对得到多组候选配对价签对，并通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令；
每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；其中，通过多次不同频点的测量获取到与/>的关系，从而得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离；/>为中心频点，/>为候选电子价签测量到的相位与配对电子价签测量到的相位之间的相位差；
根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
2.如权利要求1所述的电子价签的定位方法，其特征在于，通过基站依次向每组候选配对价签对发送测距指令，包括：
若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在同一个目标基站时，服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令；
当服务器接收到当前组候选配对价签对的测量距离后，服务器再向下一组候选配对价签对发送测距指令。
3.如权利要求2所述的电子价签的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器通过所述两个基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
4.如权利要求2所述的电子价签的定位方法，其特征在于，所述方法还包括：
若当前组候选配对价签对中的配对电子价签与所述候选电子价签注册在不同的两个基站时，服务器向所述配对电子价签发送重新注册命令，使所述配对电子价签重新注册到所述候选电子价签所注册的目标基站；
服务器通过所述目标基站同时向所述候选电子价签和所述配对电子价签发送测距指令。
5.如权利要求3或4所述的电子价签的定位方法，其特征在于，所述测距指令包括两个待测距价签的ID、两个价签的身份、测距开始时间、测距时使用的频点范围、测量信号发送的时长、信号的发送功率、接收时间窗长、单次测量时长和测量次数的任意组合。
6.如权利要求1所述的电子价签的定位方法，其特征在于，每组候选配对价签对根据所述测距指令依次执行测距任务，得到所述候选电子价签分别与每个配对电子价签的测量距离，包括：
当前组候选配对价签对中的候选电子价签采用中心频点发送第i次测量信号，所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签记录接收到所述第i次测量信号的相位/>；
所述当前组候选配对价签对中的配对电子价签将所述相位携带在第i次响应信号中且采用中心频点/>发送所述第i次响应信号，当前组候选配对价签对中的候选电子价签记录接收到所述第i次响应信号的相位/>；
当所述候选电子价签记录接收到配对电子价签发送的第N次响应信号的相位时，根据中心频点/>、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离；
其中，为等差数列，i=[1,2,…，N]的正整数，N为预设发送测量信号的总次数。
7.如权利要求6所述的电子价签的定位方法，其特征在于，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：
当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位和相位/>得到相位差/>；
对相位差和中心频点/>进行线性拟合，得到曲线斜率；
根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
8.如权利要求7所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据所述曲线斜率计算出当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，/>为从曲线斜率除以整数倍关系后得到的对应的传输时延，/>为光速。
9.如权利要求6所述的电子价签的定位方法，其特征在于，当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据中心频点、相位/>和相位/>计算出到当前组候选配对价签对中的配对电子价签的测量距离，包括：
当前组候选配对价签对中的所述候选电子价签根据相位和相位/>得到相位差/>；
对所述相位差进行自相关处理和快速傅里叶变换，提取最大特征点对应的数据坐标；
根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离。
10.如权利要求9所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据所述数据坐标计算出所述当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离的计算公式为：
其中，为当前组候选配对价签对中的候选电子价签与配对电子价签的测量距离，，/>为两相邻频点差，/>是一个由价签内部电路造成的距离误差，/>为数据坐标/>归一化后的取值。
11.如权利要求1所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：
根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；
根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中测量距离最小的目标电子价签组；
将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；
根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
12.如权利要求1所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据所有测量距离对所述候选电子价签的模糊定位结果进行修订，确定出所述候选电子价签的实际定位结果，包括：
根据相同排面或/和相同货架对所述多个配对电子价签进行分组，得到至少两组电子价签组；
根据所述候选电子价签到所有配对电子价签的所有测量距离，得到至少两组电子价签组中平均测量距离最小的目标电子价签组；
将所述目标电子价签组对应排面或/和货架作为所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架；
根据所述候选电子价签的目标排面或/和目标货架和所述模糊定位结果进行融合，确定出所述候选电子价签的实际定位结果。
13.如权利要求1所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据同一门店中所有价签的邻居权值表，通过已知位置的电子价签的坐标信息计算出每个未知位置电子价签的定位结果，并获取具有模糊定位结果的候选电子价签，包括：
服务器发送全场定位消息到所有基站，使基站广播通知所有电子价签在预定时间窗口、预定频点和预定发射功率随机发送身份信息，以及持续接收其他电子价签发送的身份信息、信号强度和接收次数，得到同一门店中所有电子价签的邻居权值表；
根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果；
基于所述邻居权值表，得到每个电子价签在不同排面或/和相邻货架上的全部邻居价签对应的至少两个权值总和；
将所述至少两个权值总和之间的权值差落在预定门限范围内的电子价签作为候选电子价签，将所述候选电子价签的定位结果作为模糊定位结果。
14.如权利要求13所述的电子价签的定位方法，其特征在于，根据所述邻居权值表中已知位置的电子价签的坐标信息，计算出每个未知位置电子价签的定位结果，包括：
根据所述邻居权值表构建所有未知位置的电子价签与已知位置的电子价签之间具有联通关系的网络图；
根据网络图中的邻居权值，获取每个未知位置的电子价签与每个已知位置的电子价签的路径值；
根据最小的两个路径值，以及所述两个路径值对应的两个已知位置的电子价签的坐标信息，得到每个未知位置电子价签的定位结果。
15.如权利要求14所述的电子价签的定位方法，其特征在于，相邻两个电子价签的路径值=（1/（第一电子价签接收到第二电子价签的邻居权值+第二电子价签接收到第一电子价签的邻居权值））。
16.如权利要求13-15任一项所述的电子价签的定位方法，其特征在于，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的次数；
或，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度；
或，所述邻居权值为一个电子价签在有限的时间片内接收到另一个电子价签发送的身份信息的信号强度和次数的加权平均。
17.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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实现权利要求1至16中任一项方法的步骤。
18.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至16中任一项方法的步骤。
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