[發明專利]一種基于UWB的自組網定位系統

有效

• 申請號: 202110869412.9
• 申請日: 2021-07-30
• 公開（公告）號: CN113490145B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發明（設計）人: 楊永輝;謝曉博;劉宏罡;楊艷秋;彭華洋
• 申請（專利權）人: 深圳市微能信息科技有限公司
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/80;H04W84/18
• 代理公司: 北京貴都專利代理事務所(普通合伙) 11649
• 代理人: 李新鋒

本發明公開了一種基于UWB的自組網定位系統，包括遠距離藍牙網關或UWB基站、1個或多個定點標簽、1個或多個附近標簽和服務器。本發明采用UWB和藍牙結合的機制，在降低功耗的同時，協調好標簽的主從關系M和定點關系A，確認自身定位情況F；同時測距結果通過藍牙上傳，方便藍牙網關或者其他有藍牙的平板、手機等智能設備接收測距結果，進一步解析位置信息并顯示在地圖上；還可以實現自身的定位與導航。攜帶了標簽的消防隊長可以通過工業平板隨時獲取攜帶了標簽的隊員的位置信息，并可以通過導航去支援隊友或者就近安排人員支援。由于該數據為標簽到平板或智能手機的直接數據傳輸，不需要經過云平臺或者服務器等轉發，位置數據的延時也將降到最低。

技術領域

本發明涉及定位技術領域,更具體的說是涉及一種基于UWB的自組網定位系統。

背景技術

作為GPS定位的最后一公里，室內無線定位的應用市場隨著GPS定位的廣泛應用也越來越廣闊。目前定位技術主要有藍牙RSSI(參考信號強度)定位、藍牙AOA/AOD(到達角/發射角)定位、WIFI定位、LBS(移動位置服務)和UWB(超寬帶)定位。其中UWB定位以其厘米級精度，位列室內定位精度之首。

現有UWB定位通常采用固定基站的方式，采集標簽的廣播數據，通過到達時間(TOA)或者時間差(TDOA)來計算標簽的位置。這些方式都需要提前布局好基站，并且每臺基站都需要通過網絡連接上服務器才可正常定位，一旦個別基站出線掉線或者其他故障，該區域將無法正常定位。

發明內容

有鑒于此，本發明目的在于提供一種基于UWB的自組網定位系統，其不僅結構簡單、安裝方便，而且定位精準。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于UWB的自組網定位系統，其特征在于，該系統包括：遠距離藍牙網關或UWB基站、1個或多個定點標簽、1個或多個附近標簽以及服務器；所述遠距離藍牙網關或UWB基站、1個或多個標簽以及服務器構成一個自組網定位系統；其中，

所述遠距離藍牙網關或UWB基站通過安裝的高精度定位模塊獲取自身的坐標數據；

每個所述定點標簽都可以與附近標簽雙向測距，并把測距信息通過廣播的方式上傳給遠距離藍牙網關或UWB基站；

所述服務器用于收集并記錄標簽信心，并對標簽進行定位。

優選的，在上述一種基于UWB的自組網定位系統中，該系統還包括TWR定位系統，所述TWR定位系統用于確定所述定點標簽的坐標節點(xi,yi)(i＝1,2,....n)；該坐標節點作為已知坐標節點。

優選的，在上述一種基于UWB的自組網定位系統中，根據已知坐標節點計算出未知坐標節點(x,y)。

優選的，在上述一種基于UWB的自組網定位系統中，所述定點標簽已知位置坐標或者已知相對于UWB基站的坐標，并且UWB基站有高精度定位模塊，計算出定點標簽的坐標。

優選的，在上述一種基于UWB的自組網定位系統中，所述高精度定位模塊針對標簽測到的已知坐標節點數n來做判斷，已知坐標節點數分為n≥3，n＝2和n＝1三種情況。

優選的，在上述一種基于UWB的自組網定位系統中，所有定點標簽工作在一個頻段內，多個標簽時會存在同頻干擾，需要動態協調標簽測距的主從關系，避免同頻段干擾；標簽初始化后所有標簽默認工作在UWB基站接收模式，并開啟藍牙廣播和掃描，默認500ms廣播一次，廣播的信息中包含ID、主從關系標志位M、定點標簽標志位A和準定點標簽標志位F。