CN109282811B - Uwb与智能手机互联的室内外定位***与方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种UWB与智能手机互联的室内外定位***与方法，所述UWB定位***包括基站分***、标签分***、数据处理分***、上位机软件、手机客户端APP、智能手机组成。利用UWB技术和INS加智能手机GPS***实现目标用户在室内室外不同环境中的动态精确定位及完整数据采集。主要应用于物联网行业、旅游行业、商业场所、机场、消防、公安、军事、停车场、医院、机器人、无人机、隧道矿井等。

Description

UWB与智能手机互联的室内外定位***与方法

技术领域

本发明涉及一种无线室内外定位技术，尤其涉及一种UWB与智能手机互联的室内外定位***与方法，属于电子信息技术领域。

背景技术

随着社会需要的发展，众多行业对室内定位技术也提出迫切的需求，例如物联网行业、旅游行业、商业场所、机场、消防、公安、军用、停车场、医院、机器人、无人机、隧道矿井等。目前关于室内定位虽然有多种解决方案，例如WIFI定位、超声波定位、蓝牙定位、地磁定位、卫星定位、射频识别、红外线定位、Zigbee定位等，但是由于技术局限以及成本问题，尚未有像GNSS定位技术一样让不同用户满意的成熟产品，这些技术要么定位精度无法满足要求，要么成本太高难以推广，而能同时在室内室外取得高精准度定位的产品寥寥无几，本发明就是要解决室内室外定位数据无缝衔接、精准无误的问题。

UWB(Ultra Wideband)是一种无载通信技术，根据美国联邦通信委员会(FederalCommunications Commission of the United States)的标准，UWB的工作频段为3.1-10.6GHz，-10dB带宽与***中心频率的比值大于20％，***带宽至少为500MHz。利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，相较于传统的无线通讯方式，UWB有本质的区别。

UWB定位过程中，先确定一个参照标签的具***置，然后通过四周安装好的基站得出目标携带的UWB标签相对于参照标签的位置信息，最终传给远程主机。UWB技术在挑战性的应用环境中依然具有较高的定位精度和很好的稳定性，并且具有以下优点：高抗干扰能力、厘米级的定位精度、低能耗、收发器体积小等，使其能够满足高精度室内定位要求。UWB可以满足室内高精度定位的要求，但是在多数条件下人员无可避免的会在室外活动，而此时则需要使用GPS定位，在实际生产中，将室内高精度定位与室外定位数据集成在同一***、解决室内外定位模式切换、NLOS(非视距传播)问题是当前的攻关难点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种UWB与智能手机互联的室内外定位***与方法，克服现有技术不能同时满足室内室外使用同一***进行高精度定位、UWB与GPS切换以及UWB与GPS信号无缝衔接、位置数据不连贯不完整、设备功耗大、用户体验不方便的问题。本发明利用UWB技术和INS加智能手机定位实现目标用户在室内室外不同环境中的动态精确定位及完整数据采集。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种UWB与智能手机互联的室内外定位***，包括基站分***、标签分***、数据处理分***、手机客户端APP、智能手机；

所述基站分***由若干基站组成，基站固定在室内不同位置，每个独立室内目标区域至少需要固定四个基站；

所述标签分***由若干移动标签组成，移动标签设置于每个目标用户上；

所述基站包括Cortex-M4芯片、基站DWM1000模块、基站串口模块、LED指示灯、以太网模块，其中基站DWM1000模块、以太网模块、基站串口模块、LED指示灯均与Cortex-M4芯片相连；

所述移动标签包括Cortex-M3芯片、标签DWM1000模块、标签串口模块、INS模块、蓝牙模块、电源模块、LED指示灯，其中标签DWM1000模块、标签串口模块、蓝牙模块、INS模块、电源模块、LED指示灯均与Cortex-M3芯片相连；

所述Cortex-M4芯片为STM32F4系列，用于执行基站DWM1000模块定位算法及数据的储存收发、组成模块控制；

所述Cortex-M3芯片为STM32F10x系列，用于执行标签DWM1000模块定位算法及数据的储存收发、组成模块控制；

所述基站DWM1000模块、标签DWM1000模块用于对室内目标距离数据的测量收发；

所述基站串口模块采用USB虚拟串口输出，用于数据传输和调试，所述标签串口模块采用USB虚拟串口输出，用于调试；

所述蓝牙模块用于移动标签和智能手机连接，使标签号和智能手机一一对应；

所述INS模块用以检测GPS模块与标签DWM1000模块在空间中的姿态来消除误差，同时在GPS信号与UWB信号进行切换产生盲区时，数据处理分***依靠上一时刻定位数据作为这一时刻的初始位置信息，然后利用INS模块在三个方向的加速度增量信息来估算这一时刻运动载体的具***置信息，将INS数据解算为位置数据，进一步的，当室内UWB信号产生遮蔽或无法接收时，启动INS模块继续定位并产生位置信息；

所述以太网模块用于基站和数据处理分***之间的数据传输、为基站供电；

所述数据处理分***由解算服务器和上位机软件组成，用于划定UWB定位范围、电子围栏范围、解算、存储位置数据；

所述上位机软件适用于PC端，和解算服务器通联，采用BS模式或CS模式，以获取移动标签实时位置信息；

所述手机客户端APP适用于智能手机，通过手机网络与数据处理分***通信，通过蓝牙获取标签状态，与移动标签一一对应；

所述智能手机为带有定位功能的智能手机，通过蓝牙和标签通信，通过手机客户端APP与数据处理分***通信。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述UWB与智能手机互联的室内外定位***，其中基站控制方法为：

基站上电后开启定时器，若定时器走完没有被中断，则代表基站注册表为空，基站进入BLK_WAIT状态，等待接收标签广播的blk消息,若收到blk消息，则构造标签的结构体将其依次放入基站注册表中并中断定时器，开启定时器进入RNG_SEND状态；若基站没有收到blk消息，则回到等待接收blk信息状态；

若定时器被打断，则基站进入RNG_SEND状态，按照注册表中标签顺序对该顺序标签发送range_init消息，之后进入FINAL_WAIT状态，基站打开接收程序；若收到标签发来的final消息，则解析final消息包，获取标签的range_init接收时戳和final发送时戳，根据range_init接收时戳和final发送时戳的时间差乘以光速计算基站和标签的距离，并将距离上报服务器，之后清空该标签在注册表位置，待定时器中断跳出循环回到RANGE_SEND状态；若基站没有接收到final消息，则程序将该标签随机插到注册表其他位置，对注册表下一个标签发送range_init消息。

前述UWB与智能手机互联的室内外定位***，其中标签控制方法为：

当标签上电之后，首先进入BLK-SEND状态，以广播的方式向周围基站发送bLk消息，发送后进入接收RNG_WAIT状态。当标签收到基站发送的rangr_init消息后，进入FINAL_SEND状态，向基站点对点发送final消息；若标签未收到range_init消息，则进入休眠状态。

前述UWB与智能手机互联的室内外定位***，其中室内定位方法为：

室内定位时，将基站固定于室内不同位置，其位置输入到***中作为参考点；标签是需要定位的目标，定位的过程为：第一步，标签与智能手机通过蓝牙进行一一对应；进一步的，每个定位标签分别与每个基站进行通信，以得到标签与基站之间的距离；进一步的，每个基站将测距结果传输到数据处理分***，数据处理分***同时得到一个标签与三个基站之间的距离，则对该标签进行二维定位；进一步的，当数据处理分***同时得到一个标签与四个基站之间的距离，则对该标签进行三维定位；在测距的同时，通过惯导获取标签的姿态，当对两个以上的基站进行测距后，即可进行第一次定位解算，得到标签的粗略位置，根据此粗略位置与标签的姿态，计算标签与基站的相对方向，然后查找标签与每个基站的延迟参数，将该方向对应的延迟量消除掉，从而得到精确的距离，使用这些修正后的精确距离进行第二次定位解算，即可得到标签的精确位置；

当标签处于室内NLOS状态，无法接收UWB和GPS信号，此时标签通过蓝牙模块将自带INS模块的数据发送至手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，将INS数据解算为位置数据。

前述UWB与智能手机互联的室内外定位***，其中室外定位方法为：

室外定位时，标签是需要定位的目标，当标签打开接通电源时与智能手机蓝牙连接，首先标签判断是否可以接收到UWB信号，若不能收到UWB信号，判断是否可以接收到GPS信号，若可以接收到GPS信号，则判断目标在室外，APP将智能手机位置数据发送至数据处理分***实现室外定位。

前述UWB与智能手机互联的室内外定位***，其中标签在室内与室外之间移动时的定位方法为：

标签是需要定位的目标，当目标从室内移动至室外，标签UWB信号超过离此时距离目标最近基站通讯范围，无法接受到基站UWB信号，此时智能手机接收稳定卫星GPS定位数据需要一段时间，Cortex-M3芯片控制标签DWM1000模块进入睡眠状态，同时通过蓝牙模块将自带INS数据发送至智能手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，数据处理分***依靠上一时刻标签UWB的定位数据作为这一时刻的初始位置信息，然后利用INS模块在三个方向的加速度增量信息来估算这一时刻运动载体的具***置信息，将INS数据解算为位置数据，待GPS信号稳定后转为室外定位模式；当目标从室外移动至室内时，数据处理分***检测到目标位置数据已进入UWB信号通讯范围，此时标签还未稳定接受UWB信号，Cortex-M3芯片激活标签DWM1000模块与标签INS，INS模块以最后一个GPS卫星定位数据为参考点，继续进行定位，并通过蓝牙模块将位置数据传输至智能手机，再通过智能手机将数据发送至数据处理分***，当标签DWM1000模块与基站DWM1000模块实现稳定通讯时，转入室内定位模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明将不同定位装置集成在同一套***，在室内室外都可以进行定位，无需人工切换信号接收模式，使用携带方便。

2、本发明将UWB模块和GPS模块与惯导捷连，大幅提升了定位精度。

3、本发明通过蓝牙实现手机和标签通信，即使在UWB和GPS信号在NLOS时，也能通过蓝牙将标签自带INS数据传输给手机，再通过手机上传至数据处理分***，实现NLOS情况下定位轨迹不丢失。

4、本发明的室内定位***安全性高，抗干扰效果良好，***复杂度低。

5、本发明的室内定位***定位精度高，达到10cm～30cm。

6、本发明用较低的功耗，利用智能手机GPRS作为第二信道，实现了多种定位模式数据的传输。

7、本发明用户体验好，位置数据直观，二次开发度高。

附图说明

图1为基站组成示意图；

图2为标签组成示意图；

图3为捷联惯导***的工作原理示意图；

图4为基站工作流程图；

图5为标签工作流程图；

图6为***室内定位示意图；

图7为***室内NLOS情况下定位流程图；

图8为***室外定位示意图；

图9为***室内外定位信号转换流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

本发明的UWB与智能手机互联的室内外定位***，包括基站分***、标签分***、数据处理分***、手机客户端APP、智能手机。

所述基站分***由若干基站组成，基站固定在室内不同位置，每个独立室内目标区域至少需要固定四个基站。

所述标签分***由若干移动标签组成，移动标签设置于每个目标用户上。

如图1所示，基站包括Cortex-M4芯片、基站DWM1000模块、基站串口模块、LED指示灯、以太网模块。当基站工作时，通过基站串口模块或者以太网模块供电，LED指示灯点亮，Cortex-M4芯片控制基站DWM1000模块收发信号，之后通过以太网模块将位置数据传输至数据处理分***。

如图2所示，标签包括Cortex-M3芯片、标签DWM1000模块、标签串口模块、INS模块、蓝牙模块、电源模块、LED指示灯。当标签工作时，通过标签自带电源供电，LED指示灯点亮，在室内定位时，Cortex-M3芯片控制标签DWM1000模块接收基站信号，通过INS模块获取标签姿态数据以调整角度误差，提高定位精确度，之后通过标签DWM1000模块将数据发送回基站。

由主控芯片和INS组成的***即为捷联惯导***，其中INS是自带陀螺仪和加速度计，通过陀螺仪测量标签的角运动，通过加速度计测量标签的线运动，所测信息经过主控芯片运算处理，得到所需要的姿态、速度和位置等定位信息。捷联惯导***的工作原理示意图如图3所示。

在捷联惯导***中，水平坐标系和载体坐标系之间的方位变换可由运动载体的姿态角来计算，姿态角包括俯仰角、横滚角和偏航角。捷联惯导***是一种不需要从外部接收信号的定位导航***，其主要通过测量运动载体当前移动点的加速度信息，然后对加速度进行一次积分，得到该位置点的即时速度，再对当前速度进行一次积分，得到该点的位置信息。载体在运动过程中，加速度计输出的三轴加速度是载体坐标系下的加速度，由于载体坐标系是一直变化的，如果直接求积分无法得到正确的位移，所以需要求出两个坐标系的姿态变化矩阵，利用姿态将加速度计的输出转换到水平坐标系下的加速度后，再将其积分，得到水平坐标系下的速度和位移运动载体的向前、向右、向上三个轴方向构成右手系，陀螺仪能够测量沿三个轴方向运动的角速度。科里奥效应为陀螺仪测量运动载体的角速度提供了理论性基础，科里奥效应指出，若一个运动物体以某个角为中心进行旋转运动时，必有来自一个固定方向的力作用于该运动物体上。根据这种现象原理，可以通过一种电容感应结构来测量所产生的物理位移。

现在市场上，以调音叉结构为主的MEMS陀螺仪比较常见，该结构是由两个不断做反向运动的振动体构成。在载体进行旋转运动时，会有两个相反方向的力分别作用到两个振动体上，引起电容值大小的改变。

微型加速度计根据不同的敏感原理可分为电容式、压阻式、谐振式等。最常用的是电容式微加速度计，其通过电容的变化来检测加速度的大小，这种加速度计的检测原理是通过质点在受力情况下产生微位移，而微位移将引起电容值的改变，这样就可以间接地实现对加速度的检测，所检测到的电容信号经过前置放大以直流电压的形式输出，加速度的变化与电压值大小的改变成正比。对电容的测量有三种方法，分别是改变极板间隙、改变极板相对面积和改变极板间介质，为了使微加速计更加方便封装集成，一般会采用改变极板间隙的测量方法。

如图4所示，当基站上电后，程序开启定时器，若定时器走完没有被中断，则代表基站注册表为空，基站进入BLK_WAIT状态，等待接收标签广播的blk消息。若收到blk消息，则构造标签的结构体将其依次放入基站注册表中并中断定时器，开启定时器进入RNG_SEND状态。若基站没有收到blk消息，则程序回到等待接收blk信息状态。

若定时器被打断，则基站进入RNG_SEND状态，按照注册表中标签顺序对该顺序标签发送range_init消息，之后进入FINAL_WAIT状态，基站打开接收程序。若收到标签发来的final消息，则解析final消息包，获取标签的range_init接收时戳和final发送时戳，根据range_init接收时戳和final发送时戳的时间差乘以光速计算基站和标签的距离，并将距离上报服务器，之后清空该标签在注册表位置，待定时器中断跳出循环回到RANGE_SEND状态。若基站没有接收到final消息，则程序将该标签随机插到注册表其他位置，对注册表下一个标签发送range_init消息。

如图5所示，当标签上电之后，首先进入BLK-SEND状态，以广播的方式向周围基站发送bLk消息，发送后进入接收RNG_WAIT状态。当标签收到基站发送的rangr_init消息后，进入FINAL_SEND状态，向基站点对点发送final消息。若标签未收到range_init消息，则进入休眠状态。

如图6所示，室内定位时，将基站固定于室内不同位置，其位置需通过其他方法测量，并输入到***中作为参考点。标签是需要定位的目标，定位的过程为：第一步，标签与智能手机通过蓝牙进行一一对应；进一步的，每个定位标签分别与每个基站进行通信，以得到标签与基站之间的距离；进一步的，每个基站将测距结果传输到数据处理分***，数据处理分***同时得到一个标签与三个基站之间的距离，就可以对该标签进行二维定位；进一步的，当数据处理分***同时得到一个标签与四个基站之间的距离，就可以对该标签进行三维定位。在测距的同时，通过惯导获取标签的姿态，当对两个以上的基站进行测距后(此时的距离带有群延迟误差)，即可进行第一次定位解算，得到标签的粗略位置，根据此粗略位置与标签的姿态，计算标签与基站的相对方向，然后查找标签与每个基站的延迟参数，通过算法将该方向对应的延迟量消除掉，从而得到精确的距离，使用这些修正后的精确距离进行第二次定位解算，即可得到标签的精确位置。

如图7所示，当标签处于室内NLOS状态，无法接收UWB和GPS信号，此时标签通过蓝牙模块将自带INS模块的数据发送至手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，利用算法将INS数据解算为位置数据。

如图8所示，室外定位时，标签是需要定位的目标。当标签打开接通电源时与智能手机蓝牙连接。首先标签判断是否可以接收到UWB信号，若不能收到UWB信号，判断是否可以接收到GPS信号，若可以接收到GPS信号，则判断目标在室外，APP将智能手机位置数据发送至数据处理分***实现室外定位。

如图9所示，标签是需要定位的目标。当目标从室内移动至室外，标签UWB信号超过离此时距离目标最近基站通讯范围，无法接受到基站UWB信号，此时智能手机接收稳定卫星GPS定位数据需要一段时间。Cortex-M3芯片控制标签DWM1000模块进入睡眠状态，同时通过蓝牙模块将自带INS数据发送至智能手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，数据处理分***依靠上一时刻标签UWB的定位数据作为这一时刻的初始位置信息，然后利用INS模块在三个方向的加速度增量信息来估算这一时刻运动载体的具***置信息，利用算法将INS数据解算为位置数据。待GPS信号稳定后转为室外定位模式。当目标从室外移动至室内时，数据处理分***检测到目标位置数据已进入UWB信号通讯范围，此时标签还未稳定接受UWB信号。Cortex-M3芯片激活标签DWM1000模块与标签INS，INS模块以最后一个GPS卫星定位数据为参考点，继续进行定位，并通过蓝牙模块将位置数据传输至智能手机，再通过智能手机将数据发送至数据处理分***。当标签DWM1000模块与基站DWM1000模块实现稳定通讯时，转入室内定位模式。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种UWB与智能手机互联的室内外定位***，其特征在于，包括基站分***、标签分***、数据处理分***、手机客户端APP、智能手机；

所述基站分***由若干基站组成，基站固定在室内不同位置，每个独立室内目标区域至少需要固定四个基站；

所述标签分***由若干移动标签组成，移动标签设置于每个目标用户上；

所述基站包括Cortex-M4芯片、基站DWM1000模块、基站串口模块、LED指示灯、以太网模块，其中基站DWM1000模块、以太网模块、基站串口模块、LED指示灯均与Cortex-M4芯片相连；

所述移动标签包括Cortex-M3芯片、标签DWM1000模块、标签串口模块、INS模块、蓝牙模块、电源模块、LED指示灯，其中标签DWM1000模块、标签串口模块、蓝牙模块、INS模块、电源模块、LED指示灯均与Cortex-M3芯片相连；

所述Cortex-M4芯片为STM32F4系列，用于执行基站DWM1000模块定位算法及数据的储存收发、组成模块控制；

所述Cortex-M3芯片为STM32F10x系列，用于执行标签DWM1000模块定位算法及数据的储存收发、组成模块控制；

所述基站DWM1000模块、标签DWM1000模块用于对室内目标距离数据的测量收发；

所述基站串口模块采用USB虚拟串口输出，用于数据传输和调试，所述标签串口模块采用USB虚拟串口输出，用于调试；

所述蓝牙模块用于移动标签和智能手机连接，使标签号和智能手机一一对应；

所述INS模块获取标签DWM1000模块空间姿态数据以调整角度误差，同时在GPS信号与UWB信号进行切换产生盲区时，数据处理分***依靠上一时刻定位数据作为这一时刻的初始位置信息，然后利用INS模块在三个方向的加速度增量信息来估算这一时刻运动载体的具***置信息，将INS数据解算为位置数据，进一步的，当室内UWB信号产生遮蔽或无法接收时，启动INS模块继续定位并产生位置信息；

所述以太网模块用于基站和数据处理分***之间的数据传输、为基站供电；

所述数据处理分***由解算服务器和上位机软件组成，用于划定UWB定位范围、电子围栏范围、解算、存储位置数据；

所述上位机软件适用于PC端，和解算服务器通联，采用BS模式或CS模式，以获取移动标签实时位置信息；

所述手机客户端APP适用于智能手机，通过手机网络与数据处理分***通信，通过蓝牙获取标签状态，与移动标签一一对应；

所述智能手机为带有定位功能的智能手机，通过蓝牙和标签通信，通过手机客户端APP与数据处理分***通信。

2.如权利要求1所述的UWB与智能手机互联的室内外定位***的基站控制方法，其特征在于，

基站上电后开启定时器，若定时器走完没有被中断，则代表基站注册表为空，基站进入BLK_WAIT状态，等待接收标签广播的blk消息,若收到blk消息，则构造标签的结构体将其依次放入基站注册表中并中断定时器，开启定时器进入RNG_SEND状态；若基站没有收到blk消息，则回到等待接收blk信息状态；

若定时器被打断，则基站进入RNG_SEND状态，按照注册表中标签顺序对该顺序标签发送range_init消息，之后进入FINAL_WAIT状态，基站打开接收程序；若收到标签发来的final消息，则解析final消息包，获取标签的range_init接收时戳和final发送时戳，根据range_init接收时戳和final发送时戳的时间差乘以光速计算基站和标签的距离，并将距离上报服务器，之后清空该标签在注册表位置，待定时器中断跳出循环回到RNG_SEND状态；若基站没有接收到final消息，则程序将该标签随机插到注册表其他位置，对注册表下一个标签发送range_init消息。

3.如权利要求1所述的UWB与智能手机互联的室内外定位***的标签控制方法，其特征在于，当标签上电之后，首先进入BLK-SEND状态，以广播的方式向周围基站发送bLk消息，发送后进入接收RNG_WAIT状态；当标签收到基站发送的range_init消息后，进入FINAL_SEND状态，向基站点对点发送final消息；若标签未收到range_init消息，则进入休眠状态。

4.如权利要求1所述的UWB与智能手机互联的室内外定位***的室内定位方法，其特征在于，

室内定位时，将基站固定于室内不同位置，其位置输入到***中作为参考点；标签是需要定位的目标，定位的过程为：第一步，标签与智能手机通过蓝牙进行一一对应；进一步的，每个定位标签分别与每个基站进行通信，以得到标签与基站之间的距离；进一步的，每个基站将测距结果传输到数据处理分***，数据处理分***同时得到一个标签与三个基站之间的距离，则对该标签进行二维定位；进一步的，当数据处理分***同时得到一个标签与四个基站之间的距离，则对该标签进行三维定位；在测距的同时，通过惯导获取标签的姿态，当对两个以上的基站进行测距后，即可进行第一次定位解算，得到标签的粗略位置，根据此粗略位置与标签的姿态，计算标签与基站的相对方向，然后查找标签与每个基站的延迟参数，将该方向对应的延迟量消除掉，从而得到精确的距离，使用这些修正后的精确距离进行第二次定位解算，即可得到标签的精确位置；

当标签处于室内NLOS状态，无法接收UWB和GPS信号，此时标签通过蓝牙模块将自带INS模块的数据发送至手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，将INS数据解算为位置数据。

5.如权利要求1所述的UWB与智能手机互联的室内外定位***的室外定位方法，其特征在于，室外定位时，标签是需要定位的目标，当标签打开接通电源时与智能手机蓝牙连接，首先标签判断是否可以接收到UWB信号，若不能收到UWB信号，判断是否可以接收到GPS信号，若可以接收到GPS信号，则判断目标在室外，APP将智能手机位置数据发送至数据处理分***实现室外定位。

6.如权利要求1所述的UWB与智能手机互联的室内外定位***的标签在室内与室外之间移动时的定位方法，其特征在于，

标签是需要定位的目标，当目标从室内移动至室外，标签UWB信号超过离此时距离目标最近基站通讯范围，无法接受到基站UWB信号，此时智能手机接收稳定卫星GPS定位数据需要一段时间，Cortex-M3芯片控制标签DWM1000模块进入睡眠状态，同时通过蓝牙模块将自带INS数据发送至智能手机，以手机为节点将标签INS模块数据发送至数据处理分***，数据处理分***依靠上一时刻标签UWB的定位数据作为这一时刻的初始位置信息，然后利用INS模块在三个方向的加速度增量信息来估算这一时刻运动载体的具***置信息，将INS数据解算为位置数据，待GPS信号稳定后转为室外定位模式；当目标从室外移动至室内时，数据处理分***检测到目标位置数据已进入UWB信号通讯范围，此时标签还未稳定接受UWB信号，Cortex-M3芯片激活标签DWM1000模块与标签INS，INS模块以最后一个GPS卫星定位数据为参考点，继续进行定位，并通过蓝牙模块将位置数据传输至智能手机，再通过智能手机将数据发送至数据处理分***，当标签DWM1000模块与基站DWM1000模块实现稳定通讯时，转入室内定位模式。

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