基于UWB的多基站多标签的定位调度方法、装置、系统及介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种基于UWB的多基站多标签的定位调度方法、装置、系统及介质；该方法包括：结合由后台服务器下发的系统配置参数，利用由BLE连接所获取到的自身建立BLE连接的UWB标签设备以及每个从基站各自建立BLE连接的UWB标签设备信息生成UWB测距过程的调度时序信息；基于调度时序信息，在第i个UWB标签设备（Tag

【技术实现步骤摘要】
基于UWB的多基站多标签的定位调度方法、装置、系统及介质


[0001]本专利技术实施例涉及超宽带（UWB，Ultra WideBand）通信
，尤其涉及一种基于UWB的多基站多标签的定位调度方法、装置、系统及介质。

技术介绍

[0002]目前常规的UWB测距定位系统中，通常利用诸如蓝牙（BT，Bluetooth），蓝牙低功耗（BLE，Bluetooth Low Energy）等较小功耗的接入技术替代UWB执行一些诸如组网、测距参数交互等测距流程开始前的准备工作，UWB则只需要在测距流程开始后执行测距消息交互等工作，由此能够降低UWB测距定位过程中的功耗。
[0003]同样在UWB测距定位系统中，基站与标签设备之间可以通过在测距消息交互过程中的时间戳信息获取到飞行时间，并根据飞行时间计算获得标签设备与基站之间的距离，以上可被称之为测距过程；但是如果需要对标签设备的绝对位置进行定位，那么就需要标签设备与至少三个基站分别完成上述测距过程，以三个基站为例，在通过上述测距过程获得标签设备与三个基站之间的相对距离之后，也就获得标签设备与三个基站的相对位置；由于通常基站的绝对位置均是固定的，因此，结合标签设备与三个基站的相对位置以及基站固定的绝对位置就能够计算获得。通常来说，在三个基站中，其中一个基站会与系统中的后台服务器相连接，并接收由其他两个基站发出的相对距离；随后，该基站会将接收到的两个相对距离与自身获得的相对距离一并发送至连接的后台服务器，后台服务器将会利用收到的三个相对距离以及三个基站固定的绝对位置计算得到标签设备的绝对位置。对于在系统中与后台服务器进行数据连接的基站，通常会称之为主基站，而系统中除去主基站以外的其他基站，均称之为从基站。
[0004]在目前常规的UWB测距定位方案中，其一是以测距循环Ranging Round为最小时域调度粒度，每个标签与每个基站的测距过程对应分配不同的测距循环Ranging Round，但是该方案对于时间的利用率不高，当标签设备数量较多时，测距效率低下；其二是将测距时隙Slot定义为最小调度粒度，并且基站能够为不同类型的消息分配对应的Slot，由此，在一个测距循环Ranging Round内，仅完成了一个基站对所有标签的测距过程，那么，对于任何一个标签设备来说，如果需要利用测距结果进行定位，那么就需要经过三个测距循环Ranging Round，如此会形成标签设备的定位信息更新较慢，无法满足及时性需求，从而造成用户体验非常不友好。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种基于UWB的多基站多标签的定位调度方法、装置、系统及介质；能够在每个测距循环均能够完成对一个UWB标签设备定位，提高了时间利用率以及测距效率；而且还提升了UWB标签设备的定位信息的更新速度，满足了定位的及时性需求。
[0006]本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本专利技术实施例提供了一种多基站多标签的定位调度方法，所述方法应用于主基站，所述方法包括：结合由后台服务器下发的系统配置参数，根据通过蓝牙低功耗BLE连接所获取到的自身建立BLE连接的超宽带UWB标签设备以及每个从基站各自建立BLE连接的UWB标签设备信息生成UWB测距过程的调度时序信息；基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备Tag
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i对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
‑
i发送和/或接收对应的UWB消息；根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Tag
‑
i的距离信息；接收由从基站各自通过BLE连接发送的针对Tag
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i的测距信息；在Tag
‑
i对应的第i个测距循环中的最后一个时隙，将自身针对Tag
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i的测距信息以及所述每个从基站针对Tag
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i的测距信息发送至后台服务器，以完成对所述Tag
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i的定位。
[0007]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于UWB的多基站多标签的定位调度方法，所述方法应用于从基站，所述方法包括：通过与主基站之间建立的BLE连接，接收系统配置参数并与所述主基站时序同步；与自身绑定的UWB标签设备建立BLE连接，并将与自身建立BLE连接的UWB标签设备信息发送至所述主基站；接收主基站发送的用于UWB测距过程的调度时序信息；基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备（Tag
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i）对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
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i发送和/或接收对应的UWB消息；根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Tag
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i的距离信息并将自身针对所述Tag
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i的距离信息发送至所述主基站。
[0008]第三方面，本专利技术实施例提供了一种主基站装置，所述主基站装置包括：第一BLE连接部分、第一UWB交互部分、第一计算部分以及发送部分；其中，所述第一BLE连接部分，经配置为结合由后台服务器下发的系统配置参数，根据通过蓝牙低功耗BLE连接所获取到的自身建立BLE连接的超宽带UWB标签设备以及每个从基站各自建立BLE连接的UWB标签设备信息生成UWB测距过程的调度时序信息；所述第一UWB交互部分，经配置为基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备Tag
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i对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
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i发送和/或接收对应的UWB消息；所述计算部分，经配置为根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Tag
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i的距离信息；所述第一BLE连接部分，还经配置为接收由从基站各自通过BLE连接发送的针对Tag
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i的测距信息；所述发送部分，经配置为在Tag
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i对应的第i个测距循环中的最后一个时隙，将自身针对Tag
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i的测距信息以及所述每个从基站针对Tag
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i的测距信息发送至后台服务器，以完成对所述Tag
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i的定位。
[0009]第四方面，本专利技术实施例提供了一种从基站装置，其特征在于，所述从基站装置包括：第二BLE连接部分、第二UWB交互部分、第二计算部分；其中，
所述第二BLE连接部分，经配置为通过与主基站之间建立的BLE连接，接收系统配置参数并与所述主基站时序同步；以及，与自身绑定的UWB标签设备建立BLE连接，并将与自身建立BLE连接的UWB标签设备信息发送至所述主基站；以及，接收主基站发送的用于UWB测距过程的调度时序信息；所述第二UWB交互部分，经配置为基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备（Tag
‑
i）对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
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i发送和/或接收对应的UWB消息；所述第二计算部分，经配置为根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Ta本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多基站多标签的定位调度方法，其特征在于，所述方法应用于主基站，所述方法包括：结合由后台服务器下发的系统配置参数，根据通过蓝牙低功耗BLE连接所获取到的自身建立BLE连接的超宽带UWB标签设备以及每个从基站各自建立BLE连接的UWB标签设备信息生成UWB测距过程的调度时序信息；基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备Tag
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i对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
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i发送和/或接收对应的UWB消息；根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Tag
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i的距离信息；接收由从基站各自通过BLE连接发送的针对Tag
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i的测距信息；在Tag
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i对应的第i个测距循环中的最后一个时隙，将自身针对Tag
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i的测距信息以及所述每个从基站针对Tag
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i的测距信息发送至后台服务器，以完成对所述Tag
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i的定位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结合由后台服务器下发的系统配置参数，根据通过BLE连接所获取到的自身建立BLE连接的UWB标签设备以及每个从基站各自建立BLE连接的UWB标签设备信息生成UWB测距过程的调度时序信息，包括：系统上电后，建立与所述每个从基站之间的第一BLE连接链路；通过所述第一BLE连接链路将系统配置参数发送至所述每个从基站；通过所述第一BLE连接链路向每个从基站发送同步消息，以完成从基站与主机站之间的时序同步；在BLE调度周期中与自身对应的测距循环内建立与所述主基站绑定的每个UWB标签设备之间的第二BLE连接链路，并通过所述第二BLE连接链路向与所述主基站绑定的每个UWB标签设备发送系统配置参数；通过所述第一BLE连接链路接收每个从基站所发送的各自建立第二BLE连接链路的UWB标签设备信息；结合所述系统配置参数，根据与自身建立第二BLE连接链路的UWB标签设备以及每个从基站各自建立有第二BLE连接链路的UWB标签设备生成UWB测距过程的调度时序。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调度时序包括多个测距块，测距块个数表示一个UWB调度周期内对每个UWB标签设备完成的定位次数；每个测距块包括与系统内UWB标签设备数目相同的测距循环，每个测距循环均对应一个UWB标签设备，且在每个测距循环内，完成对应UWB标签设备的定位过程。4.一种基于UWB的多基站多标签的定位调度方法，其特征在于，所述方法应用于从基站，所述方法包括：通过与主基站之间建立的BLE连接，接收系统配置参数并与所述主基站时序同步；与自身绑定的UWB标签设备建立BLE连接，并将与自身建立BLE连接的UWB标签设备信息发送至所述主基站；接收主基站发送的用于UWB测距过程的调度时序信息；基于所述调度时序信息，在第i个UWB标签设备（Tag
‑
i）对应的第i个测距循环中，在自身对应的发送时隙和/或接收时隙向所述Tag
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i发送和/或接收对应的UWB消息；根据所述UWB消息交互，计算自身针对所述Tag
‑
i的距离信息并将自身针对所述Tag
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i的距离信息发送至所述主基站。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述建立与主基站之间的BLE连接，包括：系统上电后，发送BLE广播消息；接收所述主基站基于所述BLE广播消息发送的BLE连接请求；针对所述BLE连接请求建立与所述主基站之间的第一BLE连接链路。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述与自身绑定的UWB标签设备建立BLE连接，包括：在BLE调度周期中与自身对应的测距循环内建立与所述从基站绑定的每个UWB标签设...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓钢，董宗宇，
申请(专利权)人：杭州优智联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：