[發明專利]一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法

有效

• 申請號: 201810714697.7
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN108769914B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 蔣偉楷;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 廣州市浩洋電子股份有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W64/00;H04L29/08
• 代理公司: 廣州潤禾知識產權代理事務所(普通合伙) 44446
• 代理人: 周鄭奇;林名欽

1.一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，所述系統包括遠程云端服務器、安裝在燈具上的LORA終端以及用于將LORA網絡轉為NB_IOT網絡實現網絡通訊的LORA轉NB_IOT網關，所述燈具定位方法包括以下定位步驟：

S1：以所需定位的燈具作為定位中心，選取3個定位中心周圍的LORA轉NB_IOT網關，獲取所選取的3個LORA轉NB_IOT網關的經緯度信息；

S2：計算定位中心分別與3個LORA轉NB_IOT網關之間的距離；

S3：根據3個LORA轉NB_IOT網關的經緯度信息以及步驟S2中計算得到的3個距離信息計算出定位中心的經緯度，從而確定所需定位燈具的位置；

其中，步驟S1中，LORA轉NB_IOT網關的經緯度信息的獲取方式為：

S1-1：LORA轉NB_IOT網關分別向附近基站多次發出請求信號，LORA轉NB_IOT網關根據接收到的基站應答信號選取其中的3個基站，獲取所選取的基站的經緯度信息以及LORA轉NB_IOT網關接收應答信號的時間；

S1-2：計算LORA轉NB_IOT網關分別與3個基站的距離；

S1-3：根據步驟S1-2中計算得到的LORA轉NB_IOT網關分別與3個基站的距離以及3個基站的經緯度信息，計算出LORA轉NB_IOT網關的經緯度；

所述遠程云端服務器通過NB_IOT廣域網與燈具附近的基站實現網絡通訊，進而與燈具上的LORA終端實現網絡通訊，從而遠程收集與管理燈具，并提供燈具的地理信息；所述LORA終端通過LORA轉NB_IOT網關與其所在的基站實現信息互傳，對燈具的定位采用了用于確定LORA轉NB_IOT網關位置的NB_IOT蜂窩網絡基站定位法以及用于確定燈具位置的LORA無線定位法，通過分級定位確定燈具的位置。

2.根據權利要求1所述的一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，步驟S2中，定位中心分別向3個LORA轉NB_IOT網關發出LORATM數據包，計算LORATM數據包的傳輸時間T，通過LORATM數據包的傳輸時間T與距離R的關系公式R＝T×C，分別計算出定位中心與3個LORA轉NB_IOT網關之間的距離，其中，C表示電磁波傳輸速度，為已知常數。

3.根據權利要求2所述的一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，LORATM數據包的傳輸時間T等于前導碼時間與有效負載時間之和；其中，前導碼時間Tpreamble通過關系公式Tpreamble＝(Npreamble+4.25)×Ts計算得出，有效負載時間Tpayload通過關系公式Tpayload＝payloadSymNb×Ts計算得出，其中，Npreamble表示已設定的前導碼長度，Ts表示符號周期，payloadSymNb表示有效負載符號數。

4.根據權利要求1所述的一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，步驟S3中，分別以3個LORA轉NB_IOT網關的經緯度為圓心，以定位中心與3個LORA轉NB_IOT網關之間的距離為半徑作圓，得到3個圓，所述3個圓的交匯點即為定位中心的位置；通過定位中心與3個LORA轉NB_IOT網關之間的位置關系計算出所需定位的燈具的經緯度(x，y)，其中，(x_i，y_i)、(x_j，y_j)、(x_k，y_k)分別為3個LORA轉NB_IOT網關的經緯度信息，R_i、R_j和R_k分別為定位中心與3個LORA轉NB_IOT網關之間的距離。

5.根據權利要求1所述的一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，步驟S1-2中，LORA轉NB_IOT網關分別與3個基站的距離通過關系公式R’＝T’×C計算得出，其中，R’表示LORA轉NB_IOT網關與基站的距離，T’表示LORA轉NB_IOT網關接收到同一基站多次應答信號的平均時間，C表示電磁波傳輸速度，為已知常數。

6.根據權利要求5所述的一種基于城市照明智能管理系統的燈具定位方法，其特征在于，步驟S1-3中，分別以3個基站的經緯度為圓心，以R1、R2和R3為半徑作圓，得到圓1、圓2和圓3，所述圓1、圓2和圓3的交匯點即為LORA轉NB_IOT網關的位置；通過LORA轉NB_IOT網關與3個基站的位置關系計算出LORA轉NB_IOT網關的經緯度(X，Y)；其中(X1，Y1)、(X2，Y2)、(X3，Y3)分別為3個基站的經緯度信息，R1、R2、R3分別為3個基站與LORA轉NB_IOT網關的距離。