一种Lora与uwb结合的室内外定位方法技术

本发明专利技术公开了一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，包括以下步骤：构建室内外定位系统；定位终端进行uwb广播搜索；搜索到三个或以上距离信息及信标ID后发送数据；lora网关接收数据后通过上报给云服务地图定位端；定位服务器接收数据后，进行坐标计算得出最终位置。上述技术方案通过安装在室内的UWB信标，安装在室外的Lora定位通信基站以及安装在室内和室外的Lora通信网关进行配合，从而降低室内定位系统建设的投入成本，提升终端在室内环境的定位精度，降低室内外定位系统中定位终端的功耗，提升终端的续航能力，降低室内外定位系统中定位终端的额外通信资费投入。位终端的额外通信资费投入。位终端的额外通信资费投入。

【技术实现步骤摘要】
一种Lora与uwb结合的室内外定位方法


[0001]本专利技术涉及室内外定位
，尤其涉及一种Lora与uwb结合的室内外定位方法。

技术介绍

[0002]室内外定位技术有广泛的应用前景，但是面临一些问题：GPS定位主要是针对室外定位，但是由于建筑物遮挡，使GPS定位技术难以在室内定位展开实际应用；AGPS为代表的基站定位可以解决室内定位的需求，但是移动设备与电信基站的信息交互产生很大的流量费用，同时移动设备的功耗也非常高；UWB等室内定位技术可以满足室内定位，但是无法在室外进行准确定位。
[0003]有资料显示，现有技术常用室内蓝牙定位、室外gps定位及2G进行数据通信，该方案室内采用蓝牙信标方式进行定位，终端利用蓝牙模块在室内进行蓝牙信标的信号搜索，将搜索到的信号通过2G无线通信模块传输到云端服务器进行定位计算。当终端移动到室外无法搜索到蓝牙信标信号时，终端会自动切换至搜索gps信号进行室外定位，然后将坐标位置信息通过2G通信模组传输至云端服务器呈现，该技术方案是室内蓝牙定位精度很差，定位精度在3
‑
5米，uwb定位精度在30
‑
50厘米，会高出很多。
[0004]中国专利文献CN112672273A公开了一种“室内外切换的定位系统及方法”。包括Lora基站、蓝牙基站和定位终端，定位终端内设置有电源模块和与电源模块连接的第一控制器，第一控制器连接有第一无线通讯模块，第一控制器包括切换模块，切换模块分别连接有北斗定位模块和蓝牙定位模块，北斗定位模块与Lora基站连接，蓝牙定位模块与蓝牙基站连接，蓝牙基站与Lora基站均连接有监控平台，监控平台内设置有第二控制器，第二控制器分别连接有存储模块、报警模块和与第一无线通讯模块相匹配的第二无线通讯模块。上述技术方案通信精度差、施工成本高，并且功耗大导致待机时间长。

技术实现思路

[0005]本专利技术主要解决原有的技术方案通信精度差、施工成本高及功耗大导致待机时间长的技术问题，提供一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，通过安装在室内的UWB信标，安装在室外的Lora定位通信基站以及安装在室内和室外的Lora通信网关进行配合，从而降低室内定位系统建设的投入成本，提升终端在室内环境的定位精度，降低室内外定位系统中定位终端的功耗，提升终端的续航能力，降低室内外定位系统中定位终端的额外通信资费投入。
[0006]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本专利技术包括以下步骤：
[0007]S1构建室内外定位系统；
[0008]S2定位终端进行uwb广播搜索；
[0009]S3搜索到三个或以上距离信息及信标ID后发送数据；
[0010]S4 lora网关接收数据后通过上报给云服务地图定位端；
[0011]S5定位服务器接收数据后，进行坐标计算得出最终位置。
[0012]作为优选，所述的步骤S1室内外定位系统包括：
[0013]UWB信标，用于周期性发送测距用的广播信号；
[0014]Lora通信网关，用于无线数据的收发，连通云端服务器和无线终端设备的数据交互；Lora通信网关可以安装在室内和室外，需要拉电线和网线。
[0015]定位终端，用于移动物体的位置管理；
[0016]Lora定位通信基站，作为室外通信基站以及用于和终端进行远距离的测距交互来测得最终的距离信息。
[0017]作为优选，所述的UWB信标安装在室内，在安装过程中需要根据实际位置在地图坐标系上标注该信标的坐标位置。UWB信标一般安装在室内天花板或者墙体，该设备电池供电，不需要拉网线和电线。
[0018]作为优选，所述的定位终端包括lora通信模组和uwb测距模组，在接收到测距广播后和信标进行交互测距，计算出最终的距离；并且在室外lora通信模组进行lora测距，完成多个基站测距后将距离信息通过基站上报给云端服务进行定位处理。定位终端主要应用在移动物体的位置管理上，电池供电需要充电。
[0019]作为优选，所述的步骤S2首先搜索有无uwb信号，若有，则进行室内搜索；若无，则进行室外搜索。室内搜索要求在搜索到uwb广播后在规定的时间窗口内进行测距信息交互，室外搜索要求进行主动发送lora测距信号进行交互测距。
[0020]作为优选，所述的室内搜索要求在搜索到uwb广播后在规定的时间窗口内进行测距信息交互，具体包括：
[0021]S2.11 UWB的信标发送带有自身ID和测距初始信息的广播包；
[0022]S2.12终端设备开启接收模式，搜索空中的信标信息，在接收到广播后回复测距请求，并携带自身ID；
[0023]S2.13 UWB的信标广播后开启接收窗口，接收到测距请求，回复第二次测距信息，并携带目标设备ID；
[0024]S2.14终端设备接收到测距回复后，计算最终的测距结果，并将该信标加入白名单，该次定位不再回复该信标信息。
[0025]作为优选，所述的室外搜索要求进行主动发送lora测距信号进行交互测距，具体包括：
[0026]S2.21 Lora移动终端发送带有自身ID和测距初始信息的测距请求包；
[0027]S2.22 Lora网关接收到空中的测距请求信息后，在规定时间窗口内回复测距回复，并携带网关ID和时间戳；
[0028]S2.23 Lora移动终端在规定时间内打开窗口，接收到测距回复，并发送第二次测距信息，并携带目标网关ID；
[0029]S2.24 Lora网关接收到第二次测距信息后，计算最终的测距结果，并将该设备的距离信息和时间上报至云端，服务器结合多个信息最终定位位置。
[0030]作为优选，所述的步骤S5根据接收到数据确定UWB信标安装过程中根据实际位置在地图坐标系上标注的坐标位置，进行坐标计算得出最终位置。
[0031]本专利技术的有益效果是：通过安装在室内的UWB信标，安装在室外的Lora定位通信基站以及安装在室内和室外的Lora通信网关进行配合，从而降低室内定位系统建设的投入成本，提升终端在室内环境的定位精度，降低室内外定位系统中定位终端的功耗，提升终端的续航能力，降低室内外定位系统中定位终端的额外通信资费投入。
附图说明
[0032]图1是本专利技术的一种流程图。
[0033]图2是本专利技术的一种定位系统示意图。
[0034]图3是本专利技术的一种系统运行总体流程图。
[0035]图4是本专利技术的一种室内UWB信标型测距流程图。
[0036]图5是本专利技术的一种室外lora测距流程图。
具体实施方式
[0037]下面通过实施例，并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例：本实施例的一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，如图1所示，包括以下步骤：
[0038]S1构建室内外定位系统。室内外定位系统包括：
[0039]UWB信标，用于周期性发送测距用的广播信号。一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1构建室内外定位系统；S2定位终端进行uwb广播搜索；S3搜索到三个或以上距离信息及信标ID后发送数据；S4 lora网关接收数据后通过上报给云服务地图定位端；S5定位服务器接收数据后，进行坐标计算得出最终位置。2.根据权利要求1所述的一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，其特征在于，所述步骤S1室内外定位系统包括：UWB信标，用于周期性发送测距用的广播信号；Lora通信网关，用于无线数据的收发，连通云端服务器和无线终端设备的数据交互；定位终端，用于移动物体的位置管理；Lora定位通信基站，作为室外通信基站以及用于和终端进行远距离的测距交互来测得最终的距离信息。3.根据权利要求2所述的一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，其特征在于，所述UWB信标安装在室内，在安装过程中需要根据实际位置在地图坐标系上标注该信标的坐标位置。4.根据权利要求2所述的一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，其特征在于，所述定位终端包括lora通信模组和uwb测距模组，在接收到测距广播后和信标进行交互测距，计算出最终的距离；并且在室外lora通信模组进行lora测距，完成多个基站测距后将距离信息通过基站上报给云端服务进行定位处理。5.根据权利要求1所述的一种Lora与uwb结合的室内外定位方法，其特征在于，所述步骤S2首先搜索有无uwb信号，若有，则进行室内搜索；若无，则进行室外搜索。6.根据权利要求5所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：章玺，毛庭，蔡仁文，
申请(专利权)人：浙江利尔达物联网技术有限公司，
类型：发明
国别省市：