CN110730422B - 基于uwb的定位方法、装置、***及终端设备 - Google Patents

基于uwb的定位方法、装置、***及终端设备 Download PDF

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Abstract

本申请适用于定位技术领域，提供了基于UWB的定位方法、装置、***及终端设备，包括：接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息；根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息；根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。本申请实施例能够提高UWB定位的准确度。

Description

基于UWB的定位方法、装置、***及终端设备
技术领域
本申请属于定位技术领域，尤其涉及一种基于UWB的定位方法、装置、***及终端设备。
背景技术
超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术是一种无线载波通信技术，由于具有***复杂度低、发射信号功率谱密度低、对信道衰落不敏感、定位精度高等优点，因此被视为一种较优的室内定位技术。
目前，在多楼层的定位场景(例如大厦的室内定位场景)中使用UWB技术进行定位时，UWB基站通常是在每层楼中二维布设展开，每层楼的UWB基站只负责采集本楼层的UWB标签的信息，并传送给服务器进行二维定位计算，即本楼层的UWB标签定位由本楼层的UWB基站参与，从而完成UWB标签的精准定位。
然而，由于大厦等多楼层建筑中可能存在着中空、楼梯、窗户等设计，导致每层楼的标签信号并不能阻断开，UWB基站可能会采集到除本楼层之外的其它楼层的UWB标签的信息，从而导致一个UWB标签的定位可能会有其它楼层的UWB基站采集的参与，导致UWB标签的定位不准确。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了基于UWB的定位方法、装置、***及终端设备，以解决现有技术中如何提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种基于UWB的定位方法，包括：
接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息；
根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息；
根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；
根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
可选地，在所述接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息之前，还包括：
接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，其中所述第二信息包括目标定位标签的唯一标识信息以及所述蓝牙基站的MAC地址信息；
根据所述蓝牙基站的MAC地址信息查询所述蓝牙基站对应的楼层信息；
根据所述目标定位标签的唯一标识信息与所述楼层信息，设置所述目标定位标签的楼层归属信息。
可选地，所述目标定位标签由UWB标签及蓝牙标签组成，则在所述接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息之前，还包括：
根据楼层高度信息，设置所述目标定位标签中的蓝牙标签的发射功率。
可选地，所述根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站，包括：
根据所述目标定位标签的楼层归属信息，查询与所述目标定位标签位于同一楼层的目标UWB基站的目标设备标识信息，其中所述目标设备标识信息的个数大于或者等于1；
若所述第一UWB基站的设备标识信息与任一目标设备标识信息相同，则将所述第一UWB基站确定为第二UWB基站。
可选地，所述根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息，包括：
根据至少三个所述第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，通过TDOA定位算法计算得到所述目标定位标签的位置信息，其中所述目标信号到达时间信息为所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息。
本申请实施例的第二方面提供了一种基于UWB的定位装置，包括：
第一信息接收单元，用于接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息；
楼层归属信息确定单元，用于根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息；
第二UWB基站确定单元，用于根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；
定位单元，用于根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
本申请实施例的第三方面提供了一种基于UWB的定位***，所述基于UWB的定位***包括布设于各楼层的UWB基站、蓝牙基站，以及基于UWB的定位装置；
所述蓝牙基站，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息发送第二信息至所述基于UWB的定位装置；
所述UWB基站，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息将发送第一信息至所述基于UWB的定位装置；
所述基于UWB的定位装置，用于执行如权利要求1至5任意一项所述的基于UWB的定位方法。
本申请实施例的第四方面提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如所述基于UWB的定位方法的步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如所述基于UWB的定位方法的步骤。
本申请实施例的第六方面提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行如所述基于UWB的定位方法的步骤。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本申请实施例中，由于在接收到第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息之后，会确定目标定位标签的楼层归属信息，并根据该楼层归属信息，从第一UWB基站中确定出与该目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站，之后，只根据第二UWB基站采集的目标定位标签的信号到达时间信息来得到目标定位标签的位置信息，即只让与目标定位标签的位于同一楼层的第二UWB基站参与目标定位标签的定位，排除其它楼层的UWB基站的影响，因此能够提高目标定位标签的定位精度，提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的第一种基于UWB的定位方法的实现流程示意图；
图2是本申请实施例提供的一种基于UWB定位的应用场景示意图；
图3是本申请实施例提供的第二种基于UWB的定位方法的实现流程示意图；
图4是本申请实施例提供的又一种基于UWB定位的应用场景示意图；
图5是本申请实施例提供的一种基于UWB的定位装置的示意图；
图6是本申请实施例提供的一种基于UWB的定位***的***结构示意图；
图7是本申请实施例提供的终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定***结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的***、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一：
图1示出了本申请实施例提供的第一种基于UWB的定位方法的流程示意图，图2示出了该基于UWB的定位方法对应的应用场景示意图。如图2所示，本申请实施例的应用场景中，包括布设于各楼层的UWB基站21及定位标签，以及与各UWB基站建立通讯的终端设备22；UWB基站21采集定位标签的信息并发送至终端设备22；终端设备22接收UWB基站发送的定位标签的信息后对定位标签进行定位计算。本申请实施例中还包括预存了各楼层对应的UWB基站的设备标识信息以及各定位标签对应的楼层归属信息的数据库，该数据库具体可以为终端设备22的本地数据库或者与终端设备22建立连接的第三方数据库。本申请实施例的基于UWB的定位方法的执行主体为终端设备，具体为如图2所示的终端设备22，如图1所示的基于UWB的定位方法详述如下：
在S101中，接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息。
本申请实施例中的定位标签为至少包含UWB标签的标签，以使UWB基站能够通过定位标签中的UWB标签，以UWB方式采集所述定位标签的信息并发送给终端设备。定位标签除了包含UWB标签之外，还可以包括蓝牙标签或者RFID标签等，即定位标签具体可以为UWB标签，或者为由UWB标签与蓝牙标签组合而成的标签，或者为由UWB标签与RFID标签组合而成的标签。本申请实施例中的目标定位标签为任意指定的一个定位标签，第一UWB基站为检测到该目标定位标签并将该目标定位标签的第一信息发送给终端设备的所有UWB基站，该第一UWB基站包含与该目标定位标签处于同一楼层的UWB基站，还可能包含与该目标定位标签处于不同楼层的UWB基站。
终端设备接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，每个UWB基站发送的目标定位标签的第一信息都包括目标定位标签的唯一标识信息、该第一UWB基站的设备标识信息以及目标定位标签的信号到达该第一UWB基站的信号到达时间信息。具体地，该唯一标识信息可以为目标定位标签中包含的所有标签的标识信息的组合，例如，若该目标定位标签具体由一个UWB标签和一个蓝牙标签组成，则该目标定位标签的唯一标识信息具体为根据该UWB标签的唯一ID号及该蓝牙标签的媒体存取控制地址(Media Access ControlAddress，MAC地址)组合而成的标识信息。具体地，目标定位标签的信号到达第一UWB基站的信号到达时间信息为该第一UWB基站在接收到该目标定位标签传来的UWB信号时记录的***时间信息。可选地，在所述S101之前，指示***所有的UWB基站进行对时，保持所有UWB基站的***时间同步，以使之后各UWB基站记录的信号到达时间信息有统一的时间基准，从而提高定位精度。
在S102中，根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息。
终端设备根据接收到的目标定位标签的唯一标识信息，通过本地的数据库或者第三方的数据库，查找与该唯一标识信息绑定存储的楼层归属信息，从而确定该目标定位标签的楼层归属信息。本申请实施例中，该本地的数据库或者第三方数据库预存了目标定位标签的唯一标识信息及对应的楼层归属信息。
在S103中，根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站。
根据确定的目标定位标签的楼层归属信息，从第一UWB基站中确定出与该目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站。
可选地，所述步骤S103包括：
根据所述目标定位标签的楼层归属信息，查询与所述目标定位标签位于同一楼层的目标UWB基站的目标设备标识信息，其中所述目标设备标识信息的个数大于或者等于1；
若所述第一UWB基站的设备标识信息与任一目标设备标识信息相同，则将所述第一UWB基站确定为第二UWB基站。
本申请实施例中，终端设备的本地数据库或者与终端设备建立通讯连接的第三方数据库中，存储了每一楼层对应的UWB基站的设备标识信息。根据该目标定位标签的楼层归属信息，查询本地数据库或者第三方数据库，获取与该目标定位标签位于同一楼层的所有UWB基站的设备标识信息，为了以示区别，将与该目标定位标签位于同一楼层的所有UWB基站称为目标UWB基站，将该UWB基站的设备标识信息称为目标设备标识信息。与目标定位标签位于同一楼层的目标UWB基站通常有多个，一般至少有三个，以便进行定位计算，因此，对应地，目标设备标识信息也为多个。
将每个第一UWB基站的设备标识信息分别与目标设备标识信息进行比对，若第一UWB基站的设备标识信息与任一目标设备标识信息相同，则将该第一UWB基站确定为第二UWB基站，该第二UWB基站即为与目标定位标签位于同一楼层的UWB基站。
可选地，所述步骤S103包括：
根据所述第一UWB基站的设备标识信息，查询所述第一UWB基站对应的楼层信息；
若所述第一UWB基站对应的楼层信息与所述目标定位标签的楼层归属信息一致，则将所述第一UWB基站确定为第二UWB基站。
根据每个第一UWB基站的设备标识信息，查询本地数据库或者第三方数据库中与该第一UWB基站的设备标识信息对应存储的楼层信息，即得到每个第一UWB基站所在的楼层的信息。
依次查询每个第一UWB基站对应的楼层信息与目标定位标签的楼层归属信息的关系，若第一UWB基站对应的楼层信息与目标定位标签的楼层归属信息一致，则将该第一UWB基站确定为第二UWB基站。
在S104中，根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
从第一信息中获取目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息作为目标信号到达时间信息，并根据该目标信号到达时间信息计算该目标定位标签的位置信息。即剔除掉与目标定位标签位于不同楼层的其它UWB基站的信号到达时间信息，只保留与目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站发送的目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息作为目标信号到达时间信息，进行目标定位标签的二维定位计算，从而使得目标定位标签的定位计算更加准确。
具体地，所述步骤S104包括：
根据至少三个所述第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，通过TDOA定位算法计算得到所述目标定位标签的位置信息，其中所述目标信号到达时间信息为所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息。
本申请实施例中，将目标定位标签的信号到达一个第二UWB基站的信号到达时间信息称为该第二UWB基站的目标信号到达时间信息。根据至少三个第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，基于(Time Difference of Arrival，TDOA)的定位算法进行水平方向的高精度二维解算，得到该目标定位标签的位置信息。
例如，设UWB基站1、UWB基站2、UWB基站3为三个与目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站，这三个第二UWB基站的位置信息分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)，分别对应的目标信号到达时间为t1、t2、t3，则根据TDOA定位算法可得：
Figure BDA0002216390300000101
Figure BDA0002216390300000102
其中，(x,y)为待计算的目标定位标签的坐标，c为光速，联立(1)(2)两式即可求得x、y的值，从而得到目标定位标签的坐标位置信息。
本申请实施例中，由于在接收到第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息之后，会确定目标定位标签的楼层归属信息，并根据该楼层归属信息，从第一UWB基站中确定出与该目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站，之后，只根据第二UWB基站采集的目标定位标签的信号到达时间信息来得到目标定位标签的位置信息，即只让与目标定位标签的位于同一楼层的第二UWB基站参与目标定位标签的定位，排除其它楼层的UWB基站的影响，因此能够提高目标定位标签的定位精度，提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度。
实施例二：
图3示出了本申请实施例提供的第二种基于UWB的定位方法的流程示意图，图4示出了该基于UWB的定位方法对应的应用场景示意图。
如图4所示，本申请实施例的应用场景中，包括布设于各楼层的UWB基站41及定位标签、布设于各楼层的蓝牙基站42、以及与各UWB基站41和各蓝牙基站42建立通讯连接的终端设备43；本申请实施例还包括数据库，该数据库预存了各楼层对应的UWB基站的设备标识信息、各楼层对应的蓝牙基站的MAC地址信息以及各定位标签对应的楼层归属信息，该数据库具体可以为终端设备43的本地数据库或者与终端设备43建立连接的第三方数据库。本申请实施例中的定位标签具体由UWB标签及蓝牙标签组合而成，UWB基站41具体通过定位标签中的UWB标签与定位标签进行通讯，蓝牙基站42具体通过定位标签中的蓝牙标签与定位标签进行通讯。本申请实施例中，蓝牙基站42具体布设于各楼层的楼梯口或者电梯口等上下楼层通行必经的地方，以便当定位标签移动至其它楼层后，蓝牙基站42采集该定位标签的信息并发送至终端设备43，以使终端设备根据该信息更新定位标签的楼层归属信息至数据库。即，蓝牙基站42负责监测定位标签的楼层变换信息。
本申请实施例的基于UWB的定位方法的执行主体为终端设备，具体为如图4所示的终端设备43，如图3所示的基于UWB的定位方法详述如下：
在S301中，接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，其中所述第二信息包括目标定位标签的唯一标识信息以及所述蓝牙基站的MAC地址信息。
本申请实施例中，目标定位标签具体由UWB标签及蓝牙标签组合而成，对应地，目标定位标签的唯一标识信息具体由UWB标签的唯一ID及蓝牙标签的MAC地址组合而成。接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，该第二信息包括该蓝牙基站的MAC地址信息以及该蓝牙基站采集到的该目标定位标签的唯一标识信息。
可选地，在所述步骤S301之前，还包括：
根据楼层高度信息，设置所述目标定位标签中的蓝牙标签的发射功率。
为了防止不同楼层间的蓝牙信号相互干扰，即为了保证蓝牙基站只检测到位于本楼层的定位标签的信号，可根据楼层高度信息来设置目标定位标签中的蓝牙标签的发射功率。具体地，获取楼层的高度信息，根据该楼层信息计算得到并设置该蓝牙标签的发射功率。具体地，获取楼层的高度H，并根据无线信号接收信号强度和信号传输距离的关系公式来计算调整蓝牙标签的发射功率，该公式如下：
PR＝A-10*nlg r (3)
其中，PR是无线信号的接收功率(dBm)，r是收发单元之间的距离,n为传播因子,数值大小取决于无线信号传播的环境。A是信号传输1m远时接收信号的功率，“*”代表乘号。通常情况下，当蓝牙基站检测到定位标签的蓝牙信号小于-90dbm时，可以视为该蓝牙基站收不到该蓝牙信号，因此，可以令PR＝-90dbm，r＝H，以及根据实际检测到的n，代入式(3)求得A。之后，指示调整蓝牙标签的发射功率，以使蓝牙基站的接收功率满足A。
在S302中，根据所述蓝牙基站的MAC地址信息查询所述蓝牙基站对应的楼层信息。
根据第二信息中包含的蓝牙基站的MAC地址信息，通过本地数据库或者第三方数据库，查询数据库中预存的该蓝牙基站对应的楼层信息。
在S303中，根据所述目标定位标签的唯一标识信息与所述楼层信息，设置所述目标定位标签的楼层归属信息。
若本地数据库或者第三方数据库没有预存目标定位标签的楼层归属信息，则将该楼层信息作为所述目标定位标签的楼层归属信息，并与该目标定位标签的唯一标识信息一起绑定存储至本地数据库或者第三方数据库，从而完成该目标定位标签的楼层归属信息设置。若本地数据库或者第三方数据库已预存了该目标定位标签的楼层归属信息，则根据该目标定位标签的唯一标识信息，查询到预存的该目标定位标签的楼层归属信息存储位置，并将该楼层归属信息更新为该楼层信息。
在S304中，接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息。
本实施例中S304与实施例一中的S101相同，具体请参阅实施例一中的S101的相关描述，此处不赘述。
在S305中，根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息。
本实施例中S305与实施例一中的S102相同，具体请参阅实施例一中的S102的相关描述，此处不赘述。
在S306中，根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站。
本实施例中S306与实施例一中的S103相同，具体请参阅实施例一中的S103的相关描述，此处不赘述。
在S307中，根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
本实施例中S307与实施例一中的S104相同，具体请参阅实施例一中的S104的相关描述，此处不赘述。
本申请实施例中，当定位标签移动至其它楼层时，能够通过蓝牙基站来准确地确定定位标签当前所在楼层信息，及时地更新该定位标签的楼层归属信息，从而进一步提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
实施例三：
图5示出了本申请实施例提供的一种基于UWB的定位装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分：
该基于UWB的定位装置包括：第一信息接收单元51、楼层归属信息确定单元52、第二UWB基站确定单元53、定位单元54。其中：
第一信息接收单元51，用于接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息。
楼层归属信息确定单元52，用于根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息。
第二UWB基站确定单元53，用于根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；
定位单元54，用于根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
可选地，所述定位单元54，具体用于根据至少三个所述第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，通过TDOA定位算法计算得到所述目标定位标签的位置信息，其中所述目标信号到达时间信息为所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息。
可选地，所述基于UWB的定位装置还包括第二信息接收单元、蓝牙基站楼层信息查询单元、楼层归属信息设置单元：
第二信息接收单元，用于接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，其中所述第二信息包括目标定位标签的唯一标识信息以及所述蓝牙基站的MAC地址信息；
蓝牙基站楼层信息查询单元，用于根据所述蓝牙基站的MAC地址信息查询所述蓝牙基站对应的楼层信息；
楼层归属信息设置单元，用于根据所述目标定位标签的唯一标识信息与所述楼层信息，设置所述目标定位标签的楼层归属信息。
可选地，所述基于UWB的定位装置还包括：
蓝牙标签发射功率设置单元，用于根据楼层高度信息，设置所述目标定位标签中的蓝牙标签的发射功率。
本申请实施例中，由于在接收到第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息之后，会确定目标定位标签的楼层归属信息，并根据该楼层归属信息，从第一UWB基站中确定出与该目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站，之后，只根据第二UWB基站采集的目标定位标签的信号到达时间信息来得到目标定位标签的位置信息，即只让与目标定位标签的位于同一楼层的第二UWB基站参与目标定位标签的定位，排除其它楼层的UWB基站的影响，因此能够提高目标定位标签的定位精度，提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度。
需要说明的是，上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
实施例四：
图6示出了本申请实施例提供的一种基于UWB的定位***的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分：
该基于UWB的定位***包括UWB基站61、蓝牙基站62、以及基于UWB的定位装置63，UWB基站61和蓝牙基站62均与基于UWB的定位装置63建立通讯连接。其中，UWB基站61和蓝牙基站62布设于各楼层，每层楼至少有三个UWB基站(一个定位标签的定位至少需要根据三个不同的UWB基站采集的信息进行位置计算)和至少一个蓝牙基站，UWB基站61和蓝牙基站62的数量取决于楼层的数目。
具体地，每个UWB基站61以水平方向分别布设于目标楼层(该UWB基站所在楼层)的楼顶位置，每个蓝牙基站62分别布设于目标楼层(该蓝牙基站所在楼层)的楼梯口或者电梯口位置。
由于UWB信号会受遮挡物的影响，而每层楼的楼顶位置相对于墙面、地面等位置的遮挡物较少，因此将UWB基站布设于楼层的楼顶位置，能够减少信号干扰，提高定位精度。同时，将同一层楼的每个UWB基站保持同一水平位置，能够保证进行二维定位计算时的精度，进一步提高定位的准确性。
本申请实施例中，蓝牙基站的作用为监测更换楼层位置的定位标签的信息，并将该定位标签的信息发送该基于UWB的定位装置进行定位标签的楼层归属信息更新。因此，将蓝牙基站布设于楼层的楼梯口或者电梯口等上下楼层时必经的位置，能够及时获取定位标签的楼层位置变换信息，及时地更新定位标签的楼层归属信息，提高定位的准确性。
本申请实施例中的定位标签为由UWB标签和蓝牙标签组成的组合标签，UWB标签的唯一ID和蓝牙标签的MAC地址信息组合得到信息作为该定位标签的唯一标识信息。
所述蓝牙基站61，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息发送第二信息至所述基于UWB的定位装置。
当定位标签通过楼梯或者电梯到达蓝牙基站所在的楼层时，蓝牙基站采集该定位标签的信息，具体地，蓝牙基站监测到定位标签的蓝牙标签所发出的蓝牙信号，并通过该蓝牙标签获取到定位标签的唯一标识信息。根据该获取到的定位标签的唯一标识信息，结合蓝牙基站本端的MAC地址信息，生成第二信息，并将该第二信息发送至基于UWB的定位装置，该第二信息包含定位标签的唯一标识信息及蓝牙基站的MAC地址信息。
所述UWB基站62，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息将发送第一信息至所述基于UWB的定位装置。
UWB基站监测定位标签的UWB信号，通过定位标签中的UWB标签获取定位标签的唯一标识信息，并记录该定位标签的信号到达该UWB基站的信号到达时间信息。根据该定位标签的唯一标识信息、该信号到达时间信息，结合UWB基站本端的UWB基站设备标识信息，生成第一信息，并将该第一信息发送值基于UWB的定位装置。
所述基于UWB的定位装置63，用于执行如实施例一或实施例二所述的基于UWB的定位方法。
本申请实施例的UWB定位装置用于接收蓝牙基站发送的第二信息，以设置定位标签的楼层归属信息，以及用于接收UWB基站发送的第一信息，以进行定位标签的定位。该基于UWB的定位装置的具体执行动作如实施例一或实施例二所述的基于UWB的定位方法，具体可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
本申请实施例中，通过蓝牙基站及时准确地确定定位标签的楼层归属信息，通过UWB基站获取定位标签的信息并发送给基于UWB的定位装置进行处理计算，由于基于UWB的定位装置能够准确地筛选出与定位标签位于同一楼层的UWB基站发送的信息，只让与定位标签的位于同一楼层的UWB基站参与定位标签的定位，排除其它楼层的UWB基站的影响，因此能够提高定位标签的定位精度，提高多楼层的定位场景中基于UWB定位方法的准确度。
实施例五：
图7是本申请一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72，例如基于UWB的定位程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各个基于UWB的定位方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤S101至S104。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示单元51至54的功能。
示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在所述终端设备7中的执行过程。例如，所述计算机程序72可以被分割成第一信息接收单元、楼层归属信息确定单元、第二UWB基站确定单元、定位单元，各单元具体功能如下：
第一信息接收单元，用于接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息。
楼层归属信息确定单元，用于根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息。
第二UWB基站确定单元，用于根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站。
定位单元，用于根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息。
所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备7的示例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器71可以是所述终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是所述终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括所述终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及所述终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述***中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于UWB的定位方法，其特征在于，包括：
步骤S301，接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，其中，所述第二信息包括目标定位标签的唯一标识信息以及所述蓝牙基站的MAC地址信息；目标定位标签具体由UWB标签及蓝牙标签组合而成， 目标定位标签的唯一标识信息由UWB标签的唯一ID及蓝牙标签的MAC地址组合而成；接收蓝牙基站发送的目标定位标签的第二信息，该第二信息包括该蓝牙基站的MAC地址信息以及该蓝牙基站采集到的该目标定位标签的唯一标识信息；在所述步骤S301之前，还包括：为了保证蓝牙基站只检测到位于本楼层的定位标签的信号，根据楼层高度信息来设置目标定位标签中的蓝牙标签的发射功率；获取楼层的高度H，并根据无线信号接收信号强度和信号传输距离的关系公式来计算调整蓝牙标签的发射功率，该公式如下：PR＝A-10*nlgr ；其中，PR是无线信号的接收功率，其单位是dBm，r是收发单元之间的距离 ,n为传播因子，数值大小取决于无线信号传播的环境；A是信号传输1m远时接收信号的功率，“ *”代表乘号；
步骤S302，根据所述蓝牙基站的MAC地址信息查询所述蓝牙基站对应的楼层信息；根据第二信息中包含的蓝牙基站的MAC地址信息，通过本地数据库或者第三方数据库，查询数据库中预存的该蓝牙基站对应的楼层信息；
步骤S303，根据所述目标定位标签的唯一标识信息与所述楼层信息，设置所述目标定位标签的楼层归属信息；若本地数据库或者第三方数据库没有预存目标定位标签的楼层归属信息，则将该楼层信息作为所述目标定位标签的楼层归属信息，并与该目标定位标签的唯一标识信息一起绑定存储至本地数据库或者第三方数据库，从而完成该目标定位标签的楼层归属信息设置；若本地数据库或者第三方数据库已预存了该目标定位标签的楼层归属信息，则根据该目标定位标签的唯一标识信息，查询到预存的该目标定位标签的楼层归属信息存储位置，并将该楼层归属信息更新为该楼层信息；
步骤S304，接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，其中所述第一信息包括目标定位标签的唯一标识信息、所述第一UWB基站的设备标识信息、所述目标定位标签的信号到达所述第一UWB基站的信号到达时间信息；其中，目标定位标签为至少包含UWB标签的标签，以使UWB基站能够通过定位标签中的UWB标签，以UWB方式采集所述定位标签的信息并发送给终端设备；终端设备接收第一UWB基站发送的目标定位标签的第一信息，每个UWB基站发送的目标定位标签的第一信息都包括目标定位标签的唯一标识信息、该第一UWB基站的设备标识信息以及目标定位标签的信号到达该第一UWB基站的信号到达时间信息；
步骤S305，根据所述目标定位标签的唯一标识信息，确定所述目标定位标签的楼层归属信息；终端设备根据接收到的目标定位标签的唯一标识信息，通过本地的数据库或者第三方的数据库，查找与该唯一标识信息绑定存储的楼层归属信息，从而确定该目标定位标签的楼层归属信息；该本地的数据库或者第三方数据库预存了目标定位标签的唯一标识信息及对应的楼层归属信息；
步骤S306中，根据所述目标定位标签的楼层归属信息及所述第一UWB基站的设备标识信息，从所述第一UWB基站中确定出与所述目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；根据确定的目标定位标签的楼层归属信息，从第一UWB基站中确定出与该目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站；所述步骤S306包括：根据所述目标定位标签的楼层归属信息，查询与所述目标定位标签位于同一楼层的目标UWB基站的目标设备标识信息，其中所述目标设备标识信息的个数大于或者等于1；若所述第一UWB基站的设备标识信息与任一目标设备标识信息相同，则将所述第一UWB基站确定为第二UWB基站；终端设备的本地数据库或者与终端设备建立通讯连接的第三方数据库中，存储了每一楼层对应的UWB基站的设备标识信息；根据该目标定位标签的楼层归属信息，查询本地数据库或者第三方数据库，获取与该目标定位标签位于同一楼层的所有UWB基站的设备标识信息，为了以示区别，将与该目标定位标签位于同一楼层的所有UWB基站称为目标UWB基站，将该UWB基站的设备标识信息称为目标设备标识信息；与目标定位标签位于同一楼层的目标UWB基站有多个；将每个第一UWB基站的设备标识信息分别与目标设备标识信息进行比对，若第一UWB基站的设备标识信息与任一目标设备标识信息相同，则将该第一UWB基站确定为第二UWB基站，该第二UWB基站即为与目标定位标签位于同一楼层的UWB基站；所述步骤S306还包括：根据所述第一UWB基站的设备标识信息，查询所述第一UWB基站对应的楼层信息；若所述第一UWB基站对应的楼层信息与所述目标定位标签的楼层归属信息一致，则将所述第一UWB基站确定为第二UWB基站；根据每个第一UWB基站的设备标识信息，查询本地数据库或者第三方数据库中与该第一UWB基站的设备标识信息对应存储的楼层信息，即得到每个第一UWB基站所在的楼层的信息；依次查询每个第一UWB基站对应的楼层信息与目标定位标签的楼层归属信息的关系，若第一UWB基站对应的楼层信息与目标定位标签的楼层归属信息一致，则将该第一UWB基站确定为第二UWB基站；
步骤S307，根据所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息，得到所述目标定位标签的位置信息；从第一信息中获取目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息作为目标信号到达时间信息，并根据该目标信号到达时间信息计算该目标定位标签的位置信息；即剔除掉与目标定位标签位于不同楼层的其它UWB基站的信号到达时间信息，只保留与目标定位标签位于同一楼层的第二UWB基站发送的目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息作为目标信号到达时间信息，进行目标定位标签的二维定位计算，从而使得目标定位标签的定位计算更加准确；所述步骤S307还包括：根据至少三个所述第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，通过TDOA定位算法计算得到所述目标定位标签的位置信息，其中所述目标信号到达时间信息为所述目标定位标签的信号到达所述第二UWB基站的信号到达时间信息；将目标定位标签的信号到达一个第二UWB基站的信号到达时间信息称为该第二UWB基站的目标信号到达时间信息；根据至少三个第二UWB基站的位置信息及目标信号到达时间信息，基于TimeDifference of Arrival，TDOA的定位算法进行水平方向的高精度二维解算，得到该目标定位标签的位置信息。
2.一种基于UWB的定位***，其特征在于，所述基于UWB的定位***包括布设于各楼层的UWB基站、蓝牙基站，以及基于UWB的定位装置；
所述蓝牙基站，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息发送第二信息至所述基于UWB的定位装置；
所述UWB基站，用于采集定位标签的信息，并根据所述定位标签的信息将发送第一信息至所述基于UWB的定位装置；
所述基于UWB的定位装置，用于执行如权利要求1中所述的基于UWB的定位方法。
3.如权利要求2所述的基于UWB的定位***，其特征在于，每个所述UWB基站以水平方向分别布设于目标楼层的楼顶位置；每个所述蓝牙基站分别布设于目标楼层的楼梯口或者电梯口位置。
4.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，当所述处理器执行所述计算机程序时，使得终端设备实现如权利要求1所述方法的步骤。
5.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，使得终端设备实现如权利要求1所述方法的步骤。
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