一种基于超宽带的标签定位方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于超宽带的标签定位方法及装置。该方法中待定位标签检测是否存储第一基站调度信息，第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；若是，则广播轮询报文，以使接收到轮询报文的基站将轮询报文上传至服务器；根据至少三个定位基站的基站标识接收相应定位基站发送的包括下一次定位需要的第二基站调度信息的第一应答报文；将第一基站调度信息更新为第二基站调度信息，并根据至少三个定位基站发送的第一应答报文广播停止报文，以使至少三个定位基站将停止报文、每个定位基站与自身标签间的距离值和相应的定位基站当前的基站信息上传至服务器。该方法缩短了标签调度的延迟，提高了标签定位的成功率。

A label location method and device based on UWB

【技术实现步骤摘要】
一种基于超宽带的标签定位方法及装置
本申请涉及定位
，尤其涉及一种基于超宽带的标签定位方法及装置。
技术介绍
超宽带(UltraWideband，UWB)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，由于超宽带信号本身具有功耗低、安全性高、多径分辨能力强的特点，近年来国内外开始利用UWB来做高精度定位。UWB定位系统可以包括至少一个标签、至少一个基站和服务器。在当前的UWB定位系统中，定位标签最少需要7个阶段，如图1所示：(1)待定位标签以固定频率广播Blink报文。(2)各个基站收到Blink报文后，向服务器发送调度参考信息，该调度参考信息可以包括待定位标签的标签标识(Identification，ID)、相应基站信息和接收Blink报文的信号强度指示(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)等。(3)服务器向选定的一台基站发送为该待定位标签配置的本次定位使用的基站调度信息，如可以与待定位标签通信的空闲的基站，通过该基站向待定位标签发送RangingInit报文，该报文携带服务器为该待定位标签配置的本次定位使用的基站调用信息，其包括本次定位的4个基站和相应基站的定位时隙，同时向4个基站发送携带标签ID和发送Response报文的标签调度信息。(4)待定位标签收到RangingInit报文后，按照该RangingInit报文中约定的定位时隙，依次向相应的基站发送轮询Poll报文。(5)参与本次定位的4个基站回复应答Response报文。(6)待定位标签依次向发送Response报文的基站，发送停止Final报文。(7)每个基站根据Poll报文、Response报文和Final报文的收发时间，计算待定位标签与自身基站的距离。计算完将距离结果上传至服务器，服务器根据距离结果和相应基站的已知位置进行待定位标签位置的求解。其中，步骤(1)-步骤(3)被称为标签探索阶段，这个过程持续大概6*2ms左右，步骤(4)-步骤(6)这过程持续0.5*6ms，由于标签的每轮定位都需要从步骤(1)执行到步骤(7)，故标签的一次定位需要6*2+0.5*6＝15ms，定位时间较长；并且，若RangingInit报文在传输中丢失，待定位标签无法接收到基站调度信息，从而导致标签定位失败。
技术实现思路
本申请实施例提供一种基于超宽带的标签定位方法及装置，解决了现有技术存在的上述问题，以避免标签接收不到基站调度信息的现象发生，提高了标签接收基站调度信息的效率，缩短了标签调度的延迟，提高了标签定位的成功率。第一方面，提供了一种基于超宽带的标签定位方法，应用于超宽带定位系统包括的至少一个标签中，所述超宽带定位系统还包括至少一个基站和服务器，该方法可以包括：检测是否存储第一基站调度信息，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；若检测到存储所述第一基站调度信息，则广播轮询报文，以使接收到所述轮询报文的基站将所述轮询报文上传至所述服务器，所述轮询报文包括自身标签的标签标识；根据所述至少三个定位基站的基站标识接收相应定位基站发送的第一应答报文，所述第一应答报文是每个定位基站根据所述服务器存储的标签调度信息和所述轮询报文确定的，所述第一应答报文包括下一次定位需要的第二基站调度信息，所述标签调度信息包括所述标签标识和发送应答报文的顺序；将所述第一基站调度信息更新为所述第二基站调度信息；根据所述至少三个定位基站发送的所述第一应答报文广播停止报文，以使所述至少三个定位基站将所述停止报文、每个定位基站与自身标签间的距离值和相应的定位基站当前的基站信息上传至所述服务器，所述距离值是每个定位基站根据所述轮询报文、所述应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到的。在一个可选的实现中，所述方法还包括：若检测到未存储所述第一基站调度信息，则广播Blink报文，以使接收到所述Blink报文的各个基站将所述Blink报文和相应基站的基站信息上传至所述服务器，所述Blink报文包括自身标签的标签标识；接收目标基站发送的第一基站调度信息，其中，所述第一基站调度信息是所述服务器根据各个基站信息和所述标签标识确定并发送至所述目标基站的，所述目标基站为与所述待定位标签进行通信的任一基站；根据所述第一基站调度信息广播轮询报文；根据所述第一基站调度信息中所述至少三个定位基站的基站标识，接收相应定位基站发送的第二应答报文，其中，所述第二应答报文是每个定位基站根据所述服务器获取的标签调度信息和所述轮询报文确定的，所述标签调度信息是所述服务器根据所述基站信息和所述标签标识获取的；根据接收的所述至少三个定位基站的所述第二应答报文，广播停止报文。在一个可选的实现中，广播轮询报文，包括：获取所述第一基站调度信息中包括的至少三个定位基站对应的定位时隙；以获取到的定位时隙广播轮询报文。在一个可选的实现中，根据所述至少三个定位基站发送的所述第一应答报文广播停止报文，包括：根据所述第一基站调度信息中相应定位基站对应的定位时隙，设置最大超时时间；若检测到所述最大超时时间内接收到所述至少三个定位基站中每个定位基站发送的第一应答报文，则广播停止报文。在一个可选的实现中，所述第一基站调度信息中的定位时隙小于所述第二基站调度信息中的定位时隙；或者，所述第一基站调度信息中的定位时隙等于所述第二基站调度信息中的定位时隙。第二方面，提供了一种基于超宽带的标签定位方法，应用于超宽带定位系统包括的至少一个基站中的定位基站中，所述超宽带定位系统还包括至少一个标签和服务器，该方法可以包括：接收待定位标签广播的轮询报文，所述轮询报文是所述待定位标签检测到存储第一基站调度信息后广播的，所述轮询报文包括所述待定位标签的标签标识，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；向所述服务器发送所述轮询报文，以使所述服务器发送所述标签标识对应的下一次定位需要的第二基站调度信息和存储的上一次定位使用的标签调度信息，所述标签调度信息包括所述标签标识和应答报文的发送顺序；接收所述服务器发送的所述第二基站调度信息和所述标签调度信息；根据所述轮询报文和所述标签调度信息中应答报文的发送顺序，向所述待定位标签发送携带所述第二基站调度信息的第一应答报文，以使所述待定位标签根据所述第一基站调度信息，接收所述至少三个定位基站发送的第一应答报文并将所述第一基站调度信息更新为所述第二基站调度信息，并根据所述第一应答报文广播停止报文；接收所述停止报文；根据所述轮询报文、所述第一应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到所述定位基站与所述待定位标签间的距离值；向所述服务器发送所述停止报文、所述距离值和当前的基站信息，以使所述服务器根据所述距离值和所述当前的基站信息，获取所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于超宽带的标签定位方法，应用于超宽带定位系统包括的至少一个标签中，所述超宽带定位系统还包括至少一个基站和服务器，其特征在于，所述方法包括：/n检测是否存储第一基站调度信息，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；/n若检测到存储所述第一基站调度信息，则广播轮询报文，以使接收到所述轮询报文的基站将所述轮询报文上传至所述服务器，所述轮询报文包括自身标签的标签标识；/n根据所述至少三个定位基站的基站标识接收相应定位基站发送的第一应答报文，所述第一应答报文是每个定位基站根据所述服务器存储的标签调度信息和所述轮询报文确定的，所述第一应答报文包括下一次定位需要的第二基站调度信息，所述标签调度信息包括所述标签标识和发送应答报文的顺序；/n将所述第一基站调度信息更新为所述第二基站调度信息；/n根据所述至少三个定位基站发送的所述第一应答报文广播停止报文，以使所述至少三个定位基站将所述停止报文、每个定位基站与自身标签间的距离值和相应的定位基站当前的基站信息上传至所述服务器，所述距离值是每个定位基站根据所述轮询报文、所述应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到的。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于超宽带的标签定位方法，应用于超宽带定位系统包括的至少一个标签中，所述超宽带定位系统还包括至少一个基站和服务器，其特征在于，所述方法包括：
检测是否存储第一基站调度信息，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；
若检测到存储所述第一基站调度信息，则广播轮询报文，以使接收到所述轮询报文的基站将所述轮询报文上传至所述服务器，所述轮询报文包括自身标签的标签标识；
根据所述至少三个定位基站的基站标识接收相应定位基站发送的第一应答报文，所述第一应答报文是每个定位基站根据所述服务器存储的标签调度信息和所述轮询报文确定的，所述第一应答报文包括下一次定位需要的第二基站调度信息，所述标签调度信息包括所述标签标识和发送应答报文的顺序；
将所述第一基站调度信息更新为所述第二基站调度信息；
根据所述至少三个定位基站发送的所述第一应答报文广播停止报文，以使所述至少三个定位基站将所述停止报文、每个定位基站与自身标签间的距离值和相应的定位基站当前的基站信息上传至所述服务器，所述距离值是每个定位基站根据所述轮询报文、所述应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到的。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
若检测到未存储所述第一基站调度信息，则广播Blink报文，以使接收到所述Blink报文的各个基站将所述Blink报文和相应基站的基站信息上传至所述服务器，所述Blink报文包括自身标签的标签标识；
接收目标基站发送的第一基站调度信息，其中，所述第一基站调度信息是所述服务器根据各个基站信息和所述标签标识确定并发送至所述目标基站的，所述目标基站为与所述待定位标签进行通信的任一基站；
根据所述第一基站调度信息广播轮询报文；
根据所述第一基站调度信息中所述至少三个定位基站的基站标识，接收相应定位基站发送的第二应答报文，其中，所述第二应答报文是每个定位基站根据所述服务器获取的标签调度信息和所述轮询报文确定的，所述标签调度信息是所述服务器根据所述基站信息和所述标签标识获取的；
根据接收的所述至少三个定位基站的所述第二应答报文，广播停止报文。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，广播轮询报文，包括：
获取所述第一基站调度信息中包括的至少三个定位基站对应的定位时隙；
以获取到的定位时隙广播轮询报文。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少三个定位基站发送的所述第一应答报文广播停止报文，包括：
根据所述第一基站调度信息中相应定位基站对应的定位时隙，设置最大超时时间；
若检测到所述最大超时时间内接收到所述至少三个定位基站中每个定位基站发送的第一应答报文，则广播停止报文。


5.如权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述第一基站调度信息中的定位时隙小于所述第二基站调度信息中的定位时隙；或者，所述第一基站调度信息中的定位时隙等于所述第二基站调度信息中的定位时隙。


6.一种基于超宽带的标签定位方法，应用于超宽带定位系统包括的至少一个基站中的定位基站中，所述超宽带定位系统还包括至少一个标签和服务器，其特征在于，所述方法包括：
接收待定位标签广播的轮询报文，所述轮询报文是所述待定位标签检测到存储第一基站调度信息后广播的，所述轮询报文包括所述待定位标签的标签标识，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；
向所述服务器发送所述轮询报文，以使所述服务器发送所述标签标识对应的下一次定位需要的第二基站调度信息和存储的上一次定位使用的标签调度信息，所述标签调度信息包括所述标签标识和应答报文的发送顺序；
接收所述服务器发送的所述第二基站调度信息和所述标签调度信息；
根据所述轮询报文和所述标签调度信息中应答报文的发送顺序，向所述待定位标签发送携带所述第二基站调度信息的第一应答报文，以使所述待定位标签根据所述第一基站调度信息，接收所述至少三个定位基站发送的第一应答报文并将所述第一基站调度信息更新为所述第二基站调度信息，并根据所述第一应答报文广播停止报文；
接收所述停止报文；
根据所述轮询报文、所述第一应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到所述定位基站与所述待定位标签间的距离值；
向所述服务器发送所述停止报文、所述距离值和当前的基站信息，以使所述服务器根据所述距离值和所述当前的基站信息，获取所述待定位标签的定位坐标和下一次定位需要的基站调度信息。


7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收所述待定位标签广播的Blink报文，所述Blink报文是所述待定位标签检测到未存储第一基站调度信息后广播的，所述Blink报文包括待定位标签的标签标识；
向所述服务器发送所述定位基站的基站信息和所述Blink报文，以使所述服务器发送所述标签标识对应的本次定位需要的第一基站调度信息和本次定位需要的标签调度信息，所述标签调度信息是所述服务器根据所述定位基站的基站信息和所述标签标识获取的；
接收所述服务器发送的所述第一基站调度信息和所述标签调度信息；
根据所述标签调度信息，向所述待定位标签发送所述第一基站调度信息，以使所述待定位标签根据所述第一基站调度信息广播轮询报文；
接收所述轮询报文；
根据所述标签调度信息中应答报文的发送顺序和所述轮询报文，向所述待定位标签发送第二应答报文，以使所述待定位标签根据接收的所述至少三个定位基站的所述第二应答报文广播停止报文；
接收所述停止报文；
根据所述轮询报文、所述第二应答报文和所述停止报文的收发时间，采用预设距离算法计算得到所述定位基站与所述待定位标签间的距离值；
向所述服务器发送所述停止报文、所述距离值和当前的基站信息，以使所述服务器根据所述距离值和所述当前的基站信息，获取所述待定位标签的定位坐标和下一次定位需要的第二基站调度信息。


8.如权利要求6-7任一所述的方法，其特征在于，接收所述服务器发送的所述第二基站调度信息，包括：
若所述服务器中当前配置的定位时隙总数大于预设数量阈值，则接收定位时隙大于所述第一基站调度信息中的定位时隙的第二基站调度信息；
若所述服务器中当前配置的定位时隙总数不大于预设数量阈值，则接收定位时隙等于所述第一基站调度信息中的定位时隙的第二基站调度信息。


9.一种基于超宽带的标签定位装置，应用于超宽带定位系统包括的至少一个标签中，所述超宽带定位系统还包括至少一个基站和服务器，其特征在于，所述装置包括：检测单元、广播单元、接收单元和更新单元；
所述检测单元，用于检测是否存储第一基站调度信息，所述第一基站调度信息包括至少三个定位基站的基站标识和相应定位时隙；
所述广播单元，用于若检测到存储所述第一基站调度信息，则广播轮询报文，以使接收到所述轮询报文的基站将所述轮询报文上传至所述服务器，所述轮询报文包括自身标签的标签标识；
所述接收单元，用于根据所述至少三个定...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晟，
申请(专利权)人：锐捷网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35