一种LPWAN的高精度定位方法技术

本发明专利技术提供了一种LPWAN的高精度定位方法，包括若干Beacon设备、定位终端、LPWAN网络、定位服务器、用户APP；所述Beacon设备安装于定位区域，所述Beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个Beacon设备发送的广播信息打包，通过LPWAN网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户APP；用户APP接收定位服务器的定位结果。本发明专利技术的有益效果是：Beacon和定位终端都是基于LPWAN技术,在定位方面，功耗和成本远远优于公网的2G/3G/4G以及LPWAN基站，而且可以电池供电，可满足数年的续航，因此可以在室外和室内规模部署，beacon越多，定位精度越高。

A high precision positioning method for LPWAN

The present invention provides a high-precision positioning method of LPWAN, including several Beacon devices, positioning terminal, LPWAN network, location server, user APP; the Beacon device installed in the positioning area, the Beacon device transmits the broadcast information to the positioning terminal; the positioning terminal to broadcast messages sent several Beacon devices to receive the package, through the LPWAN network, sent to the location server; positioning server through the positioning algorithm positioning result and positioning results to users of APP; localization results receiving location server user APP. The beneficial effect of the invention is: Beacon and positioning terminal is based on LPWAN technology, in the positioning, the power consumption and the cost is far superior to the public 2G/3G/4G and LPWAN base station, and battery power, can meet the number of years of life, so it can be deployed in outdoor and indoor scale more beacon, the higher positioning accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种LPWAN的高精度定位方法
本专利技术涉及定位
，具体涉及一种基于LPWAN的低功耗、广覆盖、低成本、高精度定位方法。
技术介绍
现有的定位技术有GPS定位、wifi定位、蓝牙定位、UWB、基站定位等。GPS定位：用于室外，民用精度约为10几米，但功耗太大，并且信号容易被遮挡，在室内或者较为封闭的空间无法使用。蓝牙定位:定位区域部署蓝牙信标，广播beacon帧。待定位的终端打开蓝牙，根据接收到的若干个蓝牙信标的信号强度，确定位置。但由于蓝牙覆盖距离太短，只有10米左右，仅适合室内定位，并且需要部署大量的蓝牙信标，设备和维护成本很高。WIFI定位：与蓝牙定位类似，定位设备侦听附近都有哪些WIFIAP热点，根据若干个AP的信号强度来定位。但AP的覆盖距离不远，需要部署大量的AP，而AP的功耗很大，无法使用电池供电，设备和维护成本很高。UWB定位：是一种短距离超宽带的定位技术，定位精度非常高，可达分米级，但覆盖距离短，适合于室内，无法用于户外。基站定位：当前基于蜂窝基站的定位，例如2G/3G/4G，定位精度在100米以上，而且功耗很大。基于LPWAN基站的定位，例如LoRa、NB-IOT等，虽然功耗较低，但定位精度也比较低，一般在100米左右。基于基站的定位当前一般用于室外，而若用于室内，则需要部署很多的基站，成本很高。当前定位技术要么功耗高、要么覆盖短、要么精度低，要么仅仅适用于室内或室外，现在缺少一种室外、室内可以连续定位、功耗低、覆盖广的定位技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种LPWAN的高精度定位方法，可以在室外、室内连续定位，低功耗、广覆盖、低成本、高精度。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，包括若干Beacon设备、定位终端、LPWAN网络、定位服务器、用户APP；所述Beacon设备安装于定位区域，所述Beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个Beacon设备发送的广播信息打包，通过LPWAN网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户APP；用户APP接收定位服务器的定位结果。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，所述Beacon设备是基于LPWAN通信技术的信号广播设备，每个Beacon设备有一个唯一的ID。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，所述Beacon设备使用电池供电，可固定可移动，方便部署。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，定位终端是基于LPWAN的终端。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，Beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，Beacon设备与定位终端做时间同步。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，定位服务器：根据接收到的若干个beacon所对应的ID、信号强度、信噪比，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。本专利技术的有益效果是：Beacon和定位终端都是基于LPWAN技术,在定位方面，功耗和成本远远优于公网的2G/3G/4G以及LPWAN基站，而且可以电池供电，可满足数年的续航，因此可以在室外和室内规模部署，beacon越多，定位精度越高。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：图1是本专利技术的结构框架图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述：一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，包括若干Beacon设备、定位终端、LPWAN网络、定位服务器、用户APP；所述Beacon设备安装于定位区域，所述Beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个Beacon设备发送的广播信息打包，通过LPWAN网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户APP；用户APP接收定位服务器的定位结果。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，用户APP可主动接收定位服务器的定位结果，可被动接收定位服务器的定位结果。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，所述Beacon设备是基于LPWAN通信技术的信号广播设备，每个Beacon设备有一个唯一的ID。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，所述Beacon设备使用电池供电，可固定可移动，方便部署。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，定位终端是基于LPWAN的终端。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，Beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，Beacon设备与定位终端做时间同步。前述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，定位服务器：根据接收到的若干个beacon所对应的ID、信号强度、信噪比，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。所述Beacon设备每个设备有一个唯一的ID，Beacon设备广播自己的ID及相关信息。为了节省功耗，Beacon设备会以较低的发射功率发广播消息。为了节省电量，Beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，这需要Beacon设备与定位终端做时间同步。LPWAN网络会发送时间同步消息给Beacon设备与定位终端，Beacon设备与定位终端收到同步消息时，会校正自己的时间。这样可以确保定位终端能收到Beacon设备的广播帧。移动的Beacon设备，则在发送广播帧时，会带上自己的设备标识、自身的位置信息（如GPS经纬度），若是固定的Beacon设备则只需广播自己的设备标识即可。定位终端侦听周边的Beacon设备，收到-Beacon设备广播信号时，解析信号强度和信噪比，收到一定数量的Beacon设备后，将收到的所有的Beacon设备标识以及对应的信号强度和信噪比组装在一起，通过LPWAN网络发送到定位服务器。定位服务器根据接收到的若干个Beacon设备所对应的ID、信号强度、信噪比、位置信息，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。指纹算法需要采集充足的指纹数据做训练，可以用机器学习、深度学习等算法做训练。多边定位算法需要估算无线信号的衰减模型对于500m*400m的室外，只需10个Beacon设备即可满足10~30米的定位精度，10个Beacon设备的成本只需数千元。LPWANBeacon的覆盖距离、穿透性也远远超过蓝牙、WIFI，而成本与蓝牙、WIFI一致，因此可以用于室内定位，而只需少量的Beacon设备，而且Beacon设备可以直接通过LPWAN上报自身的设备状态，如电量、位置等，维护成本更低。例如，对于5层的商厦，每层100m*100m，因为beacon的穿透性，每一层都可以收到其他层的beacon广播帧,则每层只需10个Beacon即可，总共只需50个beacon，即可满足3~5米的定位精度，50个beacon总共成本也不过万元左右。而蓝牙定位，每一层都需要数百个蓝牙信标，总共需要2000个蓝牙信标，而且蓝牙信标本身不支持数据回传，还需要增加数据回传设备，施工成本、维护成本都太高。以下以LPWAN技术中的LoRa技术举例，基于NB-IOT、Si本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，包括若干Beacon设备、定位终端、LPWAN网络、定位服务器、用户APP；所述Beacon设备安装于定位区域，所述Beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个Beacon设备发送的广播信息打包，通过LPWAN网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户APP；用户APP接收定位服务器的定位结果。

【技术特征摘要】
1.一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，包括若干Beacon设备、定位终端、LPWAN网络、定位服务器、用户APP；所述Beacon设备安装于定位区域，所述Beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个Beacon设备发送的广播信息打包，通过LPWAN网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户APP；用户APP接收定位服务器的定位结果。2.根据权利要求1所述的一种LPWAN的高精度定位方法，其特征在于，所述Beacon设备是基于LPWAN通信技术的信号广播设备，每个Beacon设备有一个唯一的ID。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：段永柱，
申请(专利权)人：中兴克拉科技苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32