[發明專利]一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法有效

申請號：	201810374548.0	申請日：	2018-04-24
公開（公告）號：	CN108872936B	公開（公告）日：	2022-08-05
發明（設計）人：	王雷;陳晶;匡林愛;陳南松;李學勇;陳治平	申請（專利權）人：	長沙學院
主分類號：	G01S5/14	分類號：	G01S5/14
代理公司：	長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213	代理人：	馬家駿
地址：	410000 湖***	國省代碼：	湖南;43
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于 lora 終端設備三維空間定位方法
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【說明書】：

本發明公開了一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法，首先布置LoRa網關、計算服務器有唯一識別ID編號的LoRa終端設備，LoRa網關個數N≥4，N個LoRa網關中至少包括4個LoRa網關滿足三個不共線，四個不共面，N個LoRa網關的空間位置坐標已知且N個LoRa網關的時間同步。LoRa網關接收LoRa終端設備以廣播形式發送的帶有自身ID編號的數據以及接收此數據時的RSSI值；LoRa網關將接收到的數據、LoRa網關將接收到的帶有LoRa終端設備識別ID編號的數據、RSSI值數據、LoRa網關本身坐標數據以及當前時間戳組成的計算數據發送給計算服務器；LoRa網關接收計算服務器根據計算數據計算得到LoRa終端設備在空間中的位置信息。本發明能夠獲取終端設備在空間中的位置，從而滿足三維立體環境下的定位任務。

技術領域

本發明無線通信定位方法領域，尤其涉及一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法。

背景技術

近年來，隨著通信技術以及物聯網的發展，物聯網應用對定位的要求越來越多，目前，采用的GPS定位，用戶一般只能獲取到二維平面上的地理位置，且只能適用于信號好的戶外環境中，當GPS定位終端位于信號差的隧道、地下室時，定位準確度較差；即便在位于信號良好環境的樓層中，一般只能獲取到平面上的二維位置，不能獲取與高度相關的空間位置，且室內依舊出現定位不準的情況，帶來了極大的不便。

在目前多種定位終端中，大多數采用GPS芯片進行定位，能耗較高，終端耗電量較大，給用戶的長時間定位帶來不便。

發明內容

本發明目的在提供于一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法，以解決現有技術中存在的技術缺陷。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法，布置LoRa網關和計算服務器，LoRa網關個數N≥4，N個LoRa網關中至少包括4個LoRa網關滿足三個不共線，四個不共面，N個LoRa網關的空間位置坐標已知且N個LoRa網關的時間同步。

優選地，一種基于LoRa的終端設備三維空間定位方法包括以下步驟：

S1：LoRa網關接收LoRa終端設備以廣播形式發送的帶有自身ID編號的數據并計算接收此數據時的RSSI值數據；

S2：LoRa網關將接收到的帶有LoRa終端設備識別ID編號的數據、RSSI值數據、LoRa網關本身坐標數據以及當前時間戳組成計算數據發送給計算服務器；

S3：LoRa網關接收計算服務器根據計算數據計算得到LoRa終端設備在空間中的位置信息。

優選地，S3中計算服務器計算LoRa終端設備在空間中的位置前，先計算LoRa網關與LoRa終端設備之間的距離d，包括以下步驟：

S301：分別通過RSSI算法和TDOA算法計算所述LoRa網關與所述LoRa終端設備之間的距離d_i和

S302：計算所述LoRa網關與所述LoRa終端設備之間的距離其中α為權值。

優選地，計算距離d_i的公式為：d＝10^((abs(RSSI)-A)/(10*n))，其中，A為LoRa終端設備與LoRa網關相隔1米時收發信號強度的絕對值，n為環境衰減因子，在布置LoRa網關位置之前需要進行測量給出。