用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于无线UWB定位及通信领域，涉及用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法及装置。包括嵌有UWB模块的智能手机等设备检测附近UWB智能设备的位置信息，获取定位结果；对已定位智能设备筛选和排序；通过UWB通信技术建立智能手机和被选定设备的直接通信连接，被选定设备向智能手机上报该设备类型和配置状态等数据；智能手机显示被选定设备的信息及控制选项；用户在智能手机上进行相关配置修改或其他操作；智能手机给选定UWB智能设备发送携带控制指令的消息，显示执行操作的结果。本发明专利技术能跟多个UWB智能设备直接交互，获取该设备定位距离或方向角度，选择要控制的设备；具有简化智能物联网中设备遥控操作的优点。

The method and device of direct remote control of UWB equipment with mobile phone embedded with UWB module

【技术实现步骤摘要】
用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法及装置
本专利技术属于无线UWB定位及通信
，特别提出一种用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法及装置。
技术介绍
超宽带技术(UWB)在2002年以前被广泛用于军事方面的用途。2002年，FCC(美国联邦通信委员会)对UWB做了功率上的严格限制，才将UWB技术解禁，准许进入民用领域。此后，UWB技术进入了高速发展期，各种技术方案围绕着UWB国际标准的制定也展开了激烈的竞争。2007年，IEEE在802.15.4a标准中对UWB技术进行了标准化。经过近十年的发展，UWB的标准也在不断完善。UWB不同于传统的通信技术，它通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短，因此可以实现频谱上的超宽带：使用的带宽在500MHz以上。UWB技术和其它传统无线技术相比，拥有极大的带宽，频率可从3.1GHz到10.6GHz共7.5GHz频带，所以可在信噪比(SNR)非常低的状态下工作。FCC还对其辐射功率做出了严格限制，将其限定在-41.3dBm的功率内。简而言之，这项技术通过超大带宽和低发射功率，实现低功耗水平上的快速数据传输。UWB技术是一种新型的无线通信技术。其功能之一就是支持宽带无线通信传输，传输速率可以到达480Mbps，现有无线通信传输标准参考WiMedia标准体系。另外，UWB技术的另外一个功能就是定位，利用其纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的特点，通过检测信号脉冲位置结合某些定位算法来计算信号在空中飞行的时间，该时间乘上信号在空中传输的速率(一般认为是光速)即得到检测设备和被检测设备之间的距离，达到定位的目的，精度可以达到厘米级别的精确定位。根据UWB技术的无线传输功能，其能应用于无线通信传输领域，广泛应用于替代短距离有线通信，如：USB接口、显示器连接线等。另外，根据UWB技术的定位功能，其还广泛应用于目前比较热门的室内高精度定位领域，如：工业制造场景下人、物和车辆的跟踪和监控，能源开采场景下人员岗位管理、生产安全监控，公检法场景下羁押人员监控管理，隧道管廊地铁场景下人员位置实时跟踪，室内导航，展厅智能导览，养老院人员跟踪管理，寻物，汽车感应钥匙以及公司考勤管理等。对于UWB技术的无线传输功能，名称为《使用超宽带宽通信系统的室内局域网》的专利文献(中国专利申请号：200310104719.1)公开了一种提供用超宽带宽(UWB)通信系统的室内局域网(LAN)系统，如图1所示。室内LAN系统包括至少一个远程终端，包含UWB模块变换要传输的数字信号为超宽带宽的模拟信号，并通过远程终端的天线无线的传输变换的模拟信号。UWB模块通过天线接收超宽带宽的模拟信号，并变换接收的模拟信号为数字信号。室内LAN系统还包括至少一个访问点,与在相应区域的远程终端执行基于USB的无线通信。访问点适应于接收来自远程终端传输的超宽带宽的模拟信号并变换接收的模拟信号为光信号。由于UWB脉冲的时间宽度极短，因此也可以采用高精度定时来进行距离测算。相比Wi-Fi和蓝牙定位技术，UWB具有抗多径能力强，定位精度高，时间戳精度高、电磁兼容性强、能效较高诸多优势。目前，现有名为《一种基于UWB的家电智能遥控方法、系统和设备》(CN201110221489.1)的专利申请，公开了通过UWB技术来进行电器设备遥控的方法。该方法中涉及一个支持UWB的万能家电智能遥控系统和设备，一个基于UWB的用户认证体系家庭网关设备，多个支持UWB的家电设备。这些设备之间通过UWB通信方式进行交互。如图2所示，该方法包括:1)用户使用个人终端和用户卡通过互联网或公共电话网登陆家庭网关,输入用户和密码,向嵌入在家庭网关中的用户认证体系发出访问申请；2)用户认证体系接收到访问申请后进行身份识别；3)用户通过认证后,登录到家庭网关,通过UWB模块访问支持UWB的万能遥控器,并向万能遥控器发送控制指令；4)万能遥控器接收到指令后对其进行识别和处理,将家电运行信息通过UWB模块反馈到用户或者对家电发送控制指令；5)家电通过UWB模块接收到万能遥控器的控制指令后进行相应的操作。上述方法中遥控家电流程复杂，需要通过现有网络的网关来进行，增加了较长的控制时效性，并且只要其中有部分出现异常或故障就会造成操作失败的结果，可靠性较低，该专利的方法中没有涉及使用UWB的定位功能的内容。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法及装置，本专利技术具有简化智能物联网中设备遥控操作过程的优点。本专利技术提出的一种用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：Step1：嵌有UWB模块的智能手机靠近准备被控制的UWB智能设备，启动检测被控制的UWB智能设备及附近UWB智能设备的位置信息，获取所有检测到位置信息的UWB智能设备定位结果；Step2：该嵌有UWB模块的智能手机将检测到定位结果的所有UWB智能设备信息显示在屏幕上，并按照针对定位结果的筛选规则进行排序，选择定位结果中满足要求的UWB智能设备；Step3：嵌有UWB模块的智能手机获取被选定的该UWB智能设备的配置状态数据，接着进入配置界面进行相关配置修改或其他操作；Step4：嵌有UWB模块的智能手机完成配置修改后，给选择的UWB智能设备发送携带控制指令的消息，在接收到对应控制指令的响应确认后，在其屏幕上显示执行操作的结果，完成对UWB智能设备的控制操作。本专利技术还提出一种如上述的用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的装置，其特征在于，该装置包括嵌有UWB模块的智能手机和UWB智能设备；其中，所述嵌有UWB模块的智能手机采用在通用的智能手机中嵌入UWB模块，该智能手机中设置有实现所述方法的智能设备控制系统，该智能设备控制系统包括嵌入UWB模块中的UWB智能设备配置模块、UWB定位模块、UWB收发模块、UWB射频前端，以及智能手机原有的天线模块。其中，UWB智能设备配置模块主要负责生成手机屏幕上的配置界面，根据筛选规则确定并选择配置UWB智能设备对象，并收集UWB智能设备对象的状态信息和对其修改配置操作。UWB定位模块是利用UWB定位能力，其内设置有基于通用的到达角定位算法程序来实现UWB智能设备的定位测距处理工作；UWB收发模块用于处理发送信号和接收信号，将需要发给UWB智能设备的信息编码、调制等操作后通过天线发送出去，并将天线接收的信号通过信号解调、解码等操作恢复出信号携带的信息；UWB射频前端是对信号进行处理的模块，用于对信号过滤、信号功率放大；天线用于把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换的器件；所述的UWB智能设备是在通用的智能设备中嵌入UWB远程遥控执行组件，该UWB远程遥控执行组件包括UWB收发模块、UWB射频前端，以及智能设备原有的配置处理单元、配置执行单元、天线模块；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：/nStep1：用户用嵌有UWB模块的智能手机靠近准备被控制的UWB智能设备，启动检测被控制的UWB智能设备及附近UWB智能设备的位置信息，获取所有检测到位置信息的UWB智能设备定位结果；/nStep2：该嵌有UWB模块的智能手机将检测到定位结果的所有UWB智能设备信息显示在屏幕上，并按照针对定位结果的筛选规则进行排序，选择定位结果中满足要求的UWB智能设备；/nStep3：嵌有UWB模块的智能手机获取被选定的该UWB智能设备的配置状态数据后，进入配置界面进行相关配置修改或其他操作；/nStep4：嵌有UWB模块的智能手机完成配置修改后，给选定的UWB智能设备发送携带控制指令的消息，在接收到对应控制指令的响应确认后，在其屏幕上显示执行操作的结果，完成对UWB智能设备的控制操作。/n

【技术特征摘要】
1.一种用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
Step1：用户用嵌有UWB模块的智能手机靠近准备被控制的UWB智能设备，启动检测被控制的UWB智能设备及附近UWB智能设备的位置信息，获取所有检测到位置信息的UWB智能设备定位结果；
Step2：该嵌有UWB模块的智能手机将检测到定位结果的所有UWB智能设备信息显示在屏幕上，并按照针对定位结果的筛选规则进行排序，选择定位结果中满足要求的UWB智能设备；
Step3：嵌有UWB模块的智能手机获取被选定的该UWB智能设备的配置状态数据后，进入配置界面进行相关配置修改或其他操作；
Step4：嵌有UWB模块的智能手机完成配置修改后，给选定的UWB智能设备发送携带控制指令的消息，在接收到对应控制指令的响应确认后，在其屏幕上显示执行操作的结果，完成对UWB智能设备的控制操作。


2.如权利要求1所述的用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，所述Step1具体包括以下步骤：
Step1a：用户嵌有UWB模块的智能手机靠近被控制的UWB智能设备；
Step1b：嵌有UWB模块的智能手机用定位算法来定位被控制的UWB智能设备及附近能检测到的UWB智能设备位置与该智能手机的距离，获取它们的定位测距结果；
步骤Step2具体包括以下步骤：
Step2a：嵌有UWB模块的智能手机将检测到的所有UWB智能设备显示在屏幕上，并按照定位距离从近到远的规则排序；
Step2b：用户在嵌有UWB模块的智能手机屏幕上手动选择定位结果中想要控制距离最近的UWB智能设备；
所述步骤Step3具体包括以下步骤：
Step3a：嵌有UWB模块的智能手机针对选中的UWB智能设备，给其发送配置信息获取指令消息，待UWB智能设备反馈配置状态信息后，将配置状态数据保存起来；
Step3b：嵌有UWB模块的智能手机，将获取的UWB智能设备的配置状态数据显示在对应配置项中，随后进行配置修改操作，完成配置修改界面操作并点击界面中的确认按钮；
步骤Step4具体包括以下步骤：
Step4a：嵌有UWB模块的智能手机完成配置修改后，给选择的UWB智能设备发送携带控制指令的消息，该UWB智能设备收到携带控制指令的消息后，确认执行相关控制指令的操作，并向嵌有UWB模块的智能手机响应确认执行情况；
Step4b：嵌有UWB模块的智能手机收到UWB智能设备的响应确认后在屏幕上显示执行操作的结果，完成对UWB智能设备的控制操作。


3.如权利要求1所述的用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，嵌有UWB模块的智能手机还嵌有能生成增强现实AR界面的增强现实AR模块，该方法步骤Step1具体包括以下步骤：
Step1a：用户将嵌有UWB模块和的智能手机靠近并用摄像头对准被控制的UWB智能设备并拍下该被控制的UWB智能设备；
Step1b：嵌有UWB模块智能手机用定位算法来定位被控制的UWB智能设备及附近能检测到的UWB智能设备位置与该智能手机的距离，获取能检测到的附近所有UWB智能设备的定位结果；
所述步骤Step2具体包括以下步骤：
Step2a：嵌有UWB模块智能手机将检测到的所有UWB智能设备显示在手机屏幕上，并按照定位距离从近到远排序；
Step2b：嵌有UWB模块的智能手机屏幕上按顺序显示UWB智能设备列表，手动选择列表中用摄像头对准被控制的UWB智能设备，并触发发送获取状态信息指令消息给该UWB智能设备并等待反馈结果；
所述步骤Step3具体包括：
嵌有UWB模块的智能手机获取到状态结果后，该手机上弹出该选定的UWB智能设备的增强现实AR界面中对应的配置窗口界面，用户手动选择需要配置的项目并输入新配置结果或选择配置选项进行配置；完成配置修改操作并点击配置确认按钮；
所述步骤Step4具体包括以下步骤：
Step4a：嵌有UWB模块的智能手机根据配置结果与选定的UWB智能设备直接进行无线通信交互，给该UWB智能设备发送携带控制指令的消息，并等待响应确认；
Step4b：UWB智能设备收到携带控制指令的消息后，确认并执行相关操作，并向嵌有UWB模块的智能手机响应执行结果；
Step4c：嵌有UWB模块的智能手机收到UWB智能设备的响应确认后在增强现实AR界面屏幕上显示执行操作的结果，完成对UWB智能设备的控制操作。


4.如权利要求1所述的用嵌UWB模块的手机直接遥控UWB设备的方法，其特征在于，所述步骤Step1具体包括：
Step1a：用户将嵌有UWB模块的智能手机靠近被控制的UWB智能设备；
Step2b：嵌有UWB模块的智能手机用定位算法来定位附近能检测到UWB模块的智能手机和UWB智能设备之间的到达角度，以嵌有UWB模块的智能手机为起点形成的射线必经过UWB智能设备，两条射线的交点即为UWB智能设备的位置；
所述步骤Step2具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振骐，肖家幸，陈润，
申请(专利权)人：深圳市纽瑞芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44