【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种UWB组网定位的系统，更具体地，涉及一种UWB组网定位的系统及方法。
技术介绍
UWB(UltraWideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号。UWB具有抗干扰性能强、传输速率高、带宽极宽、消耗电能小、发送功率小等诸多优势，主要应用于室内通信、高速无线LAN、家庭网络、无绳电话、安全检测、位置测定、雷达等领域。近年来，国内外开始利用UWB的亚纳秒级超窄脉冲来做近距离精确室内定位。专利技术人发现，现有的UWB定位通信主要是点对点的通信或是简单的组网，因此，有必要开发一种用于大量移动设备的UWB组网定位的系统及方法。公开于本公开
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本公开的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本公开提出了一种UWB组网定位的系统及方法，其能够通过UWB通信实现对覆盖范围内的大量移动设备的实时组网定位，同时避免基站以及移动设备之间的干扰。根据本公开的一方面，提出了一种UWB组网定位的系统，该系统可以包括：一个或多个标签，其位于待定位的设备上，并间隔第一周期向外广播UWB信号；多个UWB基站，其固定在预定位置上，所述多个UWB基站分别基于一个或多个标签广播的UWB信号，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离；以及服务器，其分别连接到所述多个UWB基站，所述服务器基于所述多个UWB基站与一个或多个标签之间的距离，对所述多个标签进行定位。根据本公开的另一方面，提出了一种UWB组网定位的方法，该方法可以包括：一个或多个标签间隔第一周期向外广播UWB信号；多个UWB基站分别基于一个或多个标签广播的UWB信号，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离；以及基于所述多个UWB基站与一个或多个标签之间的距离，对所述多个标签进行定位。本公开的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本公开的特定原理。附图说明通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的示意图。图2示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的UWB基站和标签的示意图。图3示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的时间片分配的示意图。图4示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的测距过程的示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施例。虽然附图中显示了本公开的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。实施例1图1示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的示意图。在该实施例中，根据本公开的UWB组网定位的系统可以包括：一个或多个标签、多个UWB基站以及服务器。一个或多个标签位于待定位的设备上，并间隔第一周期向外广播UWB信号；多个UWB基站固定在预定位置上，分别基于一个或多个标签广播的UWB信号，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离；服务器分别连接多个UWB基站，基于多个UWB基站与一个或多个标签之间的距离，对一个或多个标签进行定位。该实施例通过UWB通信实现对覆盖范围内的大量移动设备的实时定位，同时避免UWB基站以及移动设备之间的干扰。下面详细说明根据本公开的UWB组网定位的系统。发送广播在一个示例中，一个或多个标签可以位于待定位的设备上，并间隔第一周期向外广播UWB信号。待定位的设备可以是商用机器人或智能车辆。标签上电后可以每隔第一周期向外广播一次信息，该第一周期可以是事先设定好的最小的广播时间周期，当同一个区域标签量越来越多时该第一周期会动态地自动增大，广播该信息的目的在于寻找周围的UWB基站与其进行测距。测量距离在一个示例中，多个UWB基站可以固定在预定位置上，可以分别基于一个或多个标签广播的UWB信号，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离。UWB基站上电后可以开启无线接收，等待标签与其进行通信测距(应当注意，本公开的系统中UWB基站与UWB基站之间可以不进行无线通信)。如果标签广播后周围有UWB基站收到该广播信息，则UWB基站按照设定的协议与标签进行通信以完成测距，测距完成后标签进入睡眠状态，等待下一个周期重复发送广播进行测距，如果周围没有UWB基站，标签还是一样进入睡眠状态等待下一周期重复发送广播进行测距。图4示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的测距过程的示意图。如图4所示，实际的测距过程可以描述如下：在UWB基站接收到标签的广播数据(广播包)后，可以在时间JT1向标签发送测距包1；标签在时间BR1接收到UWB基站的测距包1后，可以在时间BT1向UWB基站发送测距包2；UWB基站在时间JR1接收到标签的测距包2后，可以在时间JT2向标签发送测距包3；以及，标签在时间BR2接收到UWB基站的测距包3后，可以向UWB基站发送回传包。因此，标签与UWB基站之间的距离D可以表示为公式(1)：D＝((((JR1-JT1)-(BT1-BR1))+((BR2-BT1)-(JT2-JR1)))/4)*C(1)其中，C可以为信号传播速度。图2示出了根据本公开的UWB组网定位的系统的UWB基站和标签的示意图。在一个示例中，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离可以包括：为多个UWB基站分配基站ID号并将多个UWB基站分组，每组内的多个UWB基站按照基站ID号的顺序分别与一个或多个标签进行测距。在一个示例中，获得每个UWB基站与一个或多个标签之间的距离还可以包括：为一个或多个标签分配标签ID号，按照每组UWB基站覆盖范围内的标签ID号的顺序逐个进行测距。具体地，UWB基站收到广播信息后不是立即与标签进行测距，而是计算隔多长时间后才启动和标签的测距。如图2所示，可以为安装的每个UWB基站设定一个ID号，并且可以根据安装位置顺序为每个UWB基站分配连续的ID本文档来自技高网...
