CN113316083A - 一种基于超宽带的定位方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种基于超宽带的定位方法及设备，通过接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各UWB基站的相对位置，且各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识。基于各UWB标签标识以及预设对应关系，确定各UWB标签所属标签组。以及确定各标签组中的主UWB标签和副UWB标签。其中，标签组与旅游团队一一对应，主UWB标签对应旅游团队的导游，副UWB标签对应旅游团队的游客。基于各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至主UWB标签对应的第一终端，以向用户进行展示。上述方案可以保障游客人身安全，防止游客走失。
Description
技术领域
本申请涉及无线定位技术领域，尤其涉及一种基于超宽带的定位方法及设备。
背景技术
随着经济的发展和社会的进步，人们对丰富精神文化生活更加重视，旅游成为丰富精神文化生活的一种实现方式，越来越多的人喜欢旅游。跟团游是目前旅游的一种主流方式，人们可以通过跟团的方式参观各个景点。
在旅游团抵达一旅游景点，游客可以在旅游景点自由活动，参观景点、展厅等，但是跟团游的游客数量众多，导游不能实时地观测到每个游客的动向。游客在自由活动过程中，可能走出旅游景点的展览区域，与旅游团走散。目前导游通常在一固定时间统计游客名单，以防部分游客走失，特别是对于游客中的老人与小孩。这种方式来防止游客走失相对地滞后，不能很好地保证游客的人身安全问题。如何在旅游过程中，保证游客的人身安全，防止游客走失成为至关重要的技术问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种基于超宽带的定位方法及设备，用于保障游客的人身安全，防止游客走失。
一方面，本申请提供了一种基于超宽带的定位方法，该方法包括：
接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各UWB基站的相对位置，且各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识。其中，各UWB基站设置于旅游景点内，UWB标签与用户一一对应，用户为导游或游客。基于各UWB标签标识以及预设对应关系，确定各UWB标签所属标签组。以及确定各标签组中的主UWB标签和副UWB标签。其中，标签组与旅游团队一一对应，主UWB标签对应旅游团队的导游，副UWB标签对应旅游团队的游客。基于各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至主UWB标签对应的第一终端。其中，UWB电子地图包括UWB标签在预设电子地图中的地理位置信息。
在本申请实施例中，根据UWB基站发送的UWB标签的定位数据，确定UWB标签的所属标签组，以及标签组中的主UWB标签和副UWB标签，根据UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图，并发送该UWB电子地图至主UWB标签对应的第一终端。本申请的技术方案，游客跟团游过程中，不论室内旅游景点、室外旅游景点，保证游客不会走失，给游客的人身安全带来保障。
在本申请的一种实现方式中，基于接收的UWB标签的定位数据，确定副UWB标签的移动轨迹信息。其中，移动轨迹信息至少包括：移动方向、移动速度。根据预设电子地图以及副UWB标签的移动轨迹信息，确定副UWB标签的移动趋势。根据副UWB标签的定位数据，确定副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离，是否小于第一预设阈值且大于第二预设阈值。其中，虚拟电子围栏为导游通过第一终端根据预设规则设置的。在最短距离小于第一预设阈值且大于第二预设阈值，且副UWB标签的移动趋势符合预设移动趋势的情况下，将副UWB标签作为待离群UWB标签。根据待离群UWB标签，生成并发送第一提示信息至待离群UWB标签对应的第二终端。其中，第一提示信息用于提示待离群UWB标签相应的游客将要离群，第二终端对应于游客。
本申请实施例中，通过虚拟电子围栏，提醒游客在旅游过程中不要轻易离开旅游景点，防止游客在旅游团旅游过程中，离开旅游团太远，进一步地保障游客的人身安全。
在本申请的一种实现方式中，在副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离小于第二预设阈值、且副UWB标签为待离群UWB标签的情况下，确定副UWB标签为离群UWB标签。确定离群UWB标签相应的标签组，并向标签组中主UWB标签对应的第一终端发送离群信息，以提示第一终端对应的导游。
在本申请的一种实现方式中，在接收到来自第一终端的集合请求的情况下，生成并发送相应的集合路线至标签组中各副UWB标签对应的各第二终端。其中，集合请求至少包括集合点位置、集合时间。集合路线用于指示用户从副UWB标签的当前位置至集合点位置的路线。根据副UWB标签的定位数据，确定副UWB标签接收到集合请求后的当前移动轨迹以及当前移动速度。在当前移动轨迹与相应的集合路线不匹配的情况下，按照预设电子地图，计算副UWB标签按照当前移动速度移动至集合点位置的移动时间。并在移动时间大于集合时间的情况下，生成第二提示信息并发送至副UWB标签对应的第二终端。其中，第二提示信息至少包括集合时间的倒计时、副UWB标签的当前位置至集合点位置的提示移动速度。提示移动速度根据倒计时及当前位置至集合点位置的距离得到的。
在本申请实施例中，导游对应的第一终端发出集合请求时，第二终端可以接受到集合路线，游客可以根据第二终端显示的集合路线进行集合。本申请的技术方案，防止游客在集合过程中无法准确地找到集合点位置，方便游客使用。
在本申请的一种实现方式中，确定各UWB基站采集的各副UWB标签的信号特征信息。其中，信号特征信息包括信号强度、信号的到达时间。将信号特征信息输入预先训练好的高度识别模型，得到副UWB标签的所处高度。其中，高度识别模型为神经网络模型。根据各副UWB标签的所处高度，确定对应的所处楼层。基于副UWB标签的所处楼层，确定副UWB标签的定位数据。根据各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图。
在本申请实施例中，通过UWB基站采集UWB标签的信号特征信息，进行UWB标签的高度识别，以确定UWB标签的楼层。本申请的技术方案，可以防止游客在多楼层的旅游景点中，UWB电子地图中无法正常显示游客位置，在游客走失时，导游无法及时发现，不能及时给予游客帮助，给游客带来人身安全的问题。
在本申请的一种实现方式中，根据UWB电子地图，生成对应于副UWB标签的游客定位地图。将对应于副UWB标签的游客定位地图发送至相应的第二终端，以根据用户对第二终端的操作，获取反馈信息。其中，反馈信息用于表示游客定位地图中的副UWB标签的所处楼层是否准确。根据反馈信息，对高度识别模型进行再训练。
在本申请的一种实现方式中，根据超宽带UWB基站的前一接收帧的时隙数目分布，确定超宽带UWB基站的广播帧的帧时隙数，以使超宽带UWB基站发出广播帧。其中，时隙数目分布包括空闲时隙、识别UWB标签信号成功时隙、UWB标签信号冲突时隙。确定广播帧的帧时隙数中是否存在UWB标签信号冲突时隙。在广播帧的帧时隙数中存在UWB标签信号冲突时隙的情况下，增大广播帧的帧时隙数，以再次使超宽带UWB基站发出广播帧，直至广播帧的帧时隙数中不存在UWB标签信号冲突时隙，接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。
在本申请的一种实现方式中，根据UWB标签的定位数据，确定至少一个UWB基站采集副UWB标签的信号强度以及信号的到达时间。在信号强度小于第三预设阈值且信号的到达时间大于第四预设阈值的情况下，获取副UWB标签对应的第二终端的定位信息。其中，第二终端的定位信息为第二终端提供的地理位置。确定副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置是否匹配。在副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置不匹配的情况下，根据定位信息，生成UWB电子地图。
在本申请实施例中，根据UWB标签的定位数据，确定至少一个UWB基站采集副UWB标签的信号强度以及信号的到达时间，并确定信号强度是否小于第三预设阈值且信号的到达时间是否大于第四预设阈值，在信号强度小于第三预设阈值且信号的到达时间大于第四预设阈值的情况下，获取副UWB标签对应的第二终端的定位信息，根据副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置的匹配情况，生成UWB电子地图。本申请的技术方案，可以在UWB基站无法正常提供准确的定位数据时，通过第二终端对副UWB标签进行定位，进而生成UWB电子地图。
在本申请的一种实现方式中，根据UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，确定副UWB标签的当前位置的所处预设范围。获取预设范围对应的旅游景点的游览点，并获取游览点对应的景点讲解信息。其中，景点讲解信息预先存储于相应的数据库。将景点讲解信息发送至副UWB标签相应的第二终端，以通过第二终端向用户讲解游览点。
另一方面，本申请了一种基于超宽带的定位设备，该设备包括：
至少一个处理器。以及，与至少一个处理器通信连接的存储器。其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够实现功能：接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各UWB基站的相对位置，且各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识。其中，各UWB基站设置于旅游景点内，UWB标签与用户一一对应，用户为导游或游客。基于各UWB标签标识以及预设对应关系，确定各UWB标签所属标签组。以及确定各标签组中的主UWB标签和副UWB标签。其中，标签组与旅游团队一一对应，主UWB标签对应旅游团队的导游，副UWB标签对应旅游团队的游客。基于各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至主UWB标签对应的第一终端。其中，UWB电子地图包括UWB标签在预设电子地图中的地理位置信息。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的一种流程示意图；
图2为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图3为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图4为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图5为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的一种示意图；
图6为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图7为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图8为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图9为本申请实施例中一种基于超宽带的定位方法的另一种流程示意图；
图10为本申请实施例中一种基于超宽带的定位设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
随着旅游文化的盛行，旅游成为了人们丰富文化生活的一种实现方式，如今人们参加跟团游既可以结识旅游同伴，也省去了自己安排旅游路线的麻烦。因此，跟团游成为了人们旅游的主流方式。
在旅游过程中，跟团游的导游需要对每个游客的人身安全负责，由于游客数量大，导游不能及时观测到每个游客的动向，部分游客自己闲逛时，可能会走失从而发生意外。如何在旅游过程中，保证游客的人身安全，防止游客走失成为至关重要的技术问题。
基于此，本申请实施例提供了一种基于超宽带的定位方法及设备，用来防止旅游过程中，游客走失，保证游客的人身安全。
以下结合附图，详细说明本申请的各个实施例。
本申请实施例提供了一种基于超宽带的定位方法，如图1所示，该方法可以包括步骤S101-S103：
S101、服务器接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。
UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各UWB基站的相对位置，且各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识。其中，各UWB基站设置于旅游景点内，UWB标签与用户一一对应，用户为导游或游客。
在本申请实施例中，UWB标签发出脉冲信号，并由UWB基站接收、解析该脉冲信号，得到UWB标签相对于UWB基站的位置以及UWB标签标识，该UWB标签标识为区分各UWB标签的身份标识。UWB基站将UWB标签相对于UWB基站的位置及UWB标签标识发送至服务器，进而得到各UWB标签的定位数据，通过该定位数据可以确定UWB标签在旅游景点中的位置。
为了实现上述方案，需要预先在旅游景点中设置UWB基站，UWB基站的设置位置可以经过测试后选择，使得在旅游景点各位置得到UWB标签位置。UWB标签可以由导航、游客持有。
需要说明的是，服务器作为基于超宽带的定位方法的执行主体为示例性存在，不仅限于服务器，本申请对此不作具体限定。
S102、服务器基于各UWB标签标识以及预设对应关系，确定各UWB标签所属标签组，以及确定各标签组中的主UWB标签和副UWB标签。
其中，标签组与旅游团队一一对应，主UWB标签对应旅游团队的导游，副UWB标签对应旅游团队的游客。
在本申请实施例中，游客的人身安全一般由导游负责，一个旅游团包括多个游客，本申请根据旅游团UWB标签进行分组，并在UWB标签组中设置主UWB标签、副UWB标签，以区分导游、游客，并且主UWB标签、副UWB标签的权限可以不同。主UWB标签权限高于副UWB标签，方便导游及时确定各副UWB标签对应的游客位置。如服务器通过主UWB标签可以查找各副UWB标签位置。
S103、服务器基于各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至主UWB标签对应的第一终端。
其中，UWB电子地图包括UWB标签在预设电子地图中的地理位置信息。
在本申请实施例中，主UWB标签可以绑定相应的第一终端，方便导游在旅游过程中，查看到游客信息。服务器可以根据UWB标签的定位数据、旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图，该UWB电子地图中可以包括一UWB标签组中各UWB标签在旅游景点中的位置。服务器将UWB电子地图发送至第一终端，方便导游通过第一终端及时了解有无游客走失。
需要说明的是，第一终端对应于导游，第一终端可以是导游的手机、平板电脑等电子设备，也可以是其他设备，本申请对此不作具体限定。
通过上述方案，导游可以通过第一终端查看游客的位置，防止游客在旅游景点内迷失方向，从而避免游客遇到危险，损害人身安全。通过UWB技术对游客的位置可以进行精确地定位，适应于各种大小的旅游景点，尤其对于室内展览厅、艺术馆等旅游景点。
实际的旅游景点可以是博物馆、艺术馆等，通常这种旅游景点有多个楼层，因此需要对UWB标签的楼层进行定位，以生成准确的UWB电子地图。本申请通过以下方案进行楼层的定位，具体包括以下步骤：
S201、服务器确定各UWB基站采集的各副UWB标签的信号特征信息。
其中，信号特征信息包括信号强度、信号的到达时间。
在本申请实施例中，UWB基站可以得到副UWB标签发出信号的信号特征信息，如信号强度、信号的到达时间，并将信号特征信息发送至服务器。
S202、服务器将信号特征信息输入预先训练好的高度识别模型，得到副UWB标签的所处高度。
其中，高度识别模型为神经网络模型。
在本申请实施例中，服务器将接收到的信号特征信息输入预先训练好的高度识别模型，该预先训练好的高度识别模型为根据在旅游景点中采集的若干个位置的信号特征信息，不断训练得到的神经网络模型。
服务器根据高度识别模型，可以确定副UWB标签的所处高度。
S203、服务器根据各副UWB标签的所处高度，确定对应的所处楼层。
在本申请实施例中，由于用户身高的不同，所以需要有不同的高度区间，对应各个楼层。一个高度区间对应于一个楼层，如[0,3]对应于一楼，(3,6]对应于二楼，根据副UWB标签的所处高度，服务器确定该副UWB标签的对应楼层。
S204、服务器基于副UWB标签的所处楼层，确定UWB标签的定位数据。
S205、服务器根据各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图。
在本申请实施例中，服务器通过包括副UWB标签所处楼层的定位数据，以及预设电子地图，生成三维的UWB电子地图，可以更加精确地显示UWB标签位置。
通过上述方案，对不同楼层的副UWB标签完成定位，并生成UWB电子地图，可以满足不同的旅游景点的需求，对游客定位更加准确，可以更大程度上保证游客的人身安全。
在本申请的一个实施例中，上述高度识别模型可以进行再训练，以保证识别精确度，具体包括以下步骤：
S301、服务器根据UWB电子地图，生成对应于副UWB标签的游客定位地图。
在本申请实施例中，服务器可以生成对应于副UWB标签的游客定位地图，该游客定位地图只包括相应的单个副UWB标签，以避免展示多个副UWB标签对用户产生干扰。
S302、服务器将对应于副UWB标签的游客定位地图发送至相应的第二终端，以根据用户对第二终端的操作，获取反馈信息。
其中，反馈信息用于表示游客定位地图中的副UWB标签的所处楼层是否准确。
在本申请实施例中，服务器可以将副UWB标签对应的游客定位地图，发送至该副UWB标签相应的第二终端，第二终端展示游客定位地图给游客，游客可以对第二终端进行操作，如点击该游客定位地图是否准确的选项框，服务器获取游客的点击操作，以获取反馈信息。
S303、服务器根据反馈信息，对高度识别模型进行再训练。
在本申请实施例中，服务器根据反馈信息，如游客点击上述游客定位地图错误，记录上述游客定位地图中定位的副UWB标签位置，对应高度识别模型进行再训练，以得到识别准确的高度识别模型。
通过上述方案，可以提高服务器对用户楼层定位准确度，对UWB标签定位更加准确，进一步地保证游客的人身安全，防止游客在多层旅游景点中走失。
在实际旅游过程中，游客在旅游景点自由活动时，可能无意识地走出旅游景点，而此时游客并不知道自己已离开旅游景点，给游客和导游都造成一定的困扰。因此，本申请实施例还提供了以下方法，如图4所示，具体参见以下步骤：
S401、服务器基于接收的UWB标签的定位数据，确定副UWB标签的移动轨迹信息。
其中，移动轨迹信息至少包括：移动方向、移动速度。
在本申请实施例中，服务器根据UWB标签的定位数据以及预设电子地图，可以确定一副UWB标签在一时刻的位置及在前一时刻的位置，其中前一时刻与该时刻的时间间隔可以为2秒，得到副UWB标签该时刻相对于前一时刻的移动方向，并确定副UWB标签的移动速度。服务器进而得到副UWB标签的移动轨迹信息。
S402、服务器根据预设电子地图以及副UWB标签的移动轨迹信息，确定副UWB标签的移动趋势。
在本申请实施例中，服务器根据副UWB标签的移动轨迹信息以及预设电子地图，可以确定副UWB标签在旅游景点中的移动趋势。该移动趋势例如：副UWB标签以一移动速度，持续朝向一方向移动而不改变移动方向，则说明移动趋势为向该方向的移动趋势。具体地，旅游景点中有一展示台，游客以5公里/小时的移动速度，向该展示台方向移动，则说明游客有向展示台的移动趋势。
S403、服务器根据副UWB标签的定位数据，确定副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离，是否小于第一预设阈值且大于第二预设阈值。
其中，虚拟电子围栏为导游通过第一终端根据预设规则设置的。
在本申请实施例中，导游可以通过第一终端，在旅游景点的范围内，设置虚拟电子围栏。具体地，服务器可以将一个或多个预先设置好面积大小的虚拟电子围栏发送至第一终端，导游对第一终端操作，选择合适的虚拟电子围栏。本申请也可以采取其他方式，进行设置虚拟电子围栏，本申请只给出上述一种示例性设置方案，对于设置虚拟电子围栏的方案，不作具体限定。
旅游景点的虚拟电子围栏示意图如图5所示，服务器确定副UWB标签a与虚拟电子围栏A之间的最短距离d，是否小于第一预设阈值B且大于第二预设阈值C。
S404、服务器在最短距离小于第一预设阈值且大于第二预设阈值，且副UWB标签的移动趋势符合预设移动趋势的情况下，将副UWB标签作为待离群UWB标签。
在本申请实施例中，服务器确定副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离小于第一预设阈值且大于第二预设阈值时，确定副UWB标签的移动趋势是否符合预设移动趋势，该预设移动趋势为副UWB标签向虚拟电子围栏的移动趋势。
具体地，如图5所示，D点为旅游景点的出口位置，也为虚拟电子围栏边缘位置，副UWB标签的移动趋势为向D点移动，则副UWB标签的移动趋势符合预设移动趋势。
在副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离小于第一预设阈值且大于第二预设阈值，且副UWB标签的移动趋势符合预设移动趋势的情况下，服务器将该副UWB标签作为待离群标签。
S405、服务器根据待离群UWB标签，生成并发送第一提示信息至待离群UWB标签对应的第二终端。
其中，第一提示信息用于提示待离群UWB标签相应的游客将要离群，第二终端对应于游客。
在本申请实施例中，为了防止游客走失，可以提醒游客在旅游景点范围内活动，服务器可以给待离群UWB标签对应的第二终端发送第一提示信息，以提示游客将要离群，即游客位置已处于虚拟电子围栏的边缘位置。
其中，第一提示信息可以包括文字、声音等。需要说明的是，第二终端可以是手机、ipad等设备，本申请对此不作具体限定。
S406、服务器在副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离小于第二预设阈值、且副UWB标签为待离群UWB标签的情况下，确定副UWB标签为离群UWB标签。
在本申请实施例中，服务器确定副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离小于第二预设阈值、并且副UWB标签为待离群UWB标签的情况下，服务器将该副UWB标签作为离群UWB标签。
S407、服务器确定离群UWB标签相应的标签组，并向标签组中主UWB标签对应的第一终端发送离群信息，以提示第一终端对应的导游。
在本申请实施例中，服务器在确定副UWB标签为离群UWB标签后，服务器会向该副UWB标签所属旅游团中导游的第一终端，发送离群信息，以向导游传达该副UWB标签对应的游客，离开了虚拟电子围栏的消息。导游可以根据离群信息，寻找离群的游客，防止游客走失，保证游客的人身安全。
本申请通过上述方案，保证游客在虚拟电子围栏对应的旅游景点内活动，防止游客走出旅游景点时，发生走失、迷路等情况，时刻保证游客的人身安全。同时，让导游时刻了解游客的动态，方便导游开展旅游中工作，防止导游不能及时关注部分游客动向，使游客掉队。
在旅游过程中，导游可能会组织所有游客进行集合，组团进行活动，此时旅游景点中自由活动的游客需要了解集合点、集合时间，还需要了解自己当前位置到集合点的路线，游客才能准时完成集合。因此，本申请实施例提供了以下方法，如图6所示，包括以下步骤：
S601、服务器在接收到来自第一终端的集合请求的情况下，生成并发送相应的集合路线至标签组中各副UWB标签对应的各第二终端。
其中，集合请求至少包括集合点位置、集合时间；集合路线用于指示用户从副UWB标签的当前位置至集合点位置的路线。
在本申请实施例中，导游可以通过第一终端发送集合请求至服务器，服务器根据集合请求，确定第一终端相应的UWB标签组中各副UWB标签，以及各副UWB标签的当前位置至集合点位置的路线，生成集合路线。服务器将集合路线发送至相应的各副UWB标签对应的各第二终端。
其中，发送至第二终端的集合路线可以只包含相应的副UWB标签至集合点位置的路线，可以避免其他副UWB标签的路线，影响用户查看集合路线。
S602、服务器根据副UWB标签的定位数据，确定副UWB标签接收到集合请求后的当前移动轨迹以及当前移动速度。
S603、服务器在当前移动轨迹与相应的集合路线不匹配的情况下，按照预设电子地图，计算副UWB标签按照当前移动速度移动至集合点位置的移动时间。
在本申请实施例中，由于游客在接收到集合路线后，可能想要再去其他地方游览，因此服务器需要确定游客至集合点位置的移动时间，该移动时间可以根据当前位置至集合点位置距离与副UWB标签当前移动速度的商得到。
S604、服务器并在移动时间大于集合时间的情况下，生成第二提示信息并发送至副UWB标签对应的第二终端。
其中，第二提示信息至少包括集合时间的倒计时、副UWB标签的当前位置至集合点位置的提示移动速度；提示移动速度根据倒计时及当前位置至集合点位置的距离得到的。
在本申请实施例中，在游客不按照集合路线行走，并且按照游客当前移动速度无法抵达集合点位置时，服务器将生成第二提示信息，以提醒游客按照集合路线行走，到集合点位置进行集合。
服务器确定游客以当前移动速度至集合点位置的移动时间大于集合时间时，提醒游客集合，并且给游客提示集合时间的倒计时以及副UWB标签的当前位置至集合点位置的提示移动速度。提示游客以提示移动速度向集合点位置移动，可以在集合时间内抵达集合点位置。其中，提示移动速度可以根据当前位置至集合点位置的距离除以倒计时得到。
在UWB基站定位多个标签时，存在多个标签识别冲突的情况，尤其在本申请旅游景点中，UWB基站对多标签的识别可能不够准确，因此，本申请采取以下方法，如图7所示，具体包括以下步骤：
S701、服务器根据超宽带UWB基站的前一接收帧的时隙数目分布，确定超宽带UWB基站的广播帧的帧时隙数，以使超宽带UWB基站发出广播帧。
其中，时隙数目分布包括空闲时隙、识别UWB标签信号成功时隙、UWB标签信号冲突时隙。
在本申请实施例中，服务器确定前一接收帧的时隙数目分布，服务器可以通过贝叶斯算法，确定下一接收帧UWB标签先验信息，根据估计当前UWB标签待检测数量，设置超宽带UWB基站的广播帧的帧时隙数，并发出广播帧。
S702、服务器确定广播帧的帧时隙数中是否存在UWB标签信号冲突时隙。
S703、服务器在广播帧的帧时隙数中存在UWB标签信号冲突时隙的情况下，增大广播帧的帧时隙数，以再次使超宽带UWB基站发出广播帧，直至广播帧的帧时隙数中不存在UWB标签信号冲突时隙，接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。
上述方案中，本申请通过动态调整帧时隙数，实现了多标签防碰撞，防止UWB基站对部分UWB标签无法定位的情况，保证了游客定位准确，提高了对游客人身安全的保护力度。
在旅游景点的某些位置中，UWB基站与UWB标签之间信号的传输可能较差，或者用户走出了旅游景点的区域，这种情况下，需要有备用的定位方法，对用户进行辅助定位。基于此，本申请提供了以下方法，具体包括S801-S804：
S801、服务器根据UWB标签的定位数据，确定至少一个UWB基站采集副UWB标签的信号强度以及信号的到达时间。
在本申请实施例中，UWB基站记录采集到副UWB标签的信号强度、信号的到达时间，该UWB基站选取该副UWB标签距离最近的至少一个UWB基站，服务器获取UWB基站采集的副UWB标签的信号强度以及信号的到达时间。
S802、服务器在信号强度小于第三预设阈值且信号的到达时间大于第四预设阈值的情况下，获取副UWB标签对应的第二终端的定位信息。
其中，第二终端的定位信息为第二终端提供的地理位置。
服务器确定信号强度小于第三预设阈值且信号的到达时间大于第四预设阈值时，服务器可以获取副UWB标签对应的第二终端的定位信息。第二终端的定位信息为第二终端的GPS模块提供的地理位置。
在本申请的一个实施例中，服务器可以向该副UWB标签对应的第二终端发送确认信息，该确认信息用于确定第二终端对应的用户是否同意第二终端的GPS模块提供地理位置。
S803、服务器确定副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置是否匹配。
S804、服务器在副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置不匹配的情况下，根据定位信息，生成UWB电子地图。
在本申请实施例中，由于副UWB标签可能处于室外空旷环境，副UWB标签与UWB基站距离过远，可能造成UWB基站对副UWB标签的定位不精确，因此可以借助游客相应的第二终端，对游客进行辅助定位。服务器确定副UWB标签的定位信息与UWB电子地图中副UWB标签的地理位置不匹配的情况下，将游客的第二终端GPS模块给出的定位信息，作为副UWB标签的定位数据，并生成UWB电子地图。
通过上述方案，在无法通过UWB技术进行精确定位游客位置时，可以借助游客的第二终端的GPS模块，进行定位游客。在通过UWB技术精确定位游客位置的基础上，进一步实现了防止游客丢失，保护游客的人身安全。
在实际旅游景点中，游客游览时，通常是自己观看展览品，若无人讲解展览品，游客并不能得到旅游过程中，艺术的熏陶。因此，本申请提供了以下方法，如图9所示，具体包括以下步骤：
S901、服务器根据UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，确定UWB标签的当前位置的所处预设范围。
在本申请实施例中，服务器可以给各游览点设置不同的预设范围，如“司母戊鼎”的预设范围为A1、“青铜剑”的预设范围为A2。
S902、服务器获取预设范围对应的旅游景点的游览点，并获取游览点对应的景点讲解信息。
其中，景点讲解信息预先存储于相应的数据库。
服务器根据游览点，确定游览点对应的景点讲解信息，如“司母戊鼎”游览点对应的景点讲解信息为其起源、历史、特征等。
S903、服务器将景点讲解信息发送至UWB标签相应的第二终端，以通过第二终端向用户讲解游览点。
服务器将景点讲解信息发送至UWB标签相应的第二终端，用户可以通过第二终端观看或收听景点讲解信息，该景点讲解信息可以为文字、声音。
通过上述基于超宽带的定位方法，解决了当前游客在旅游景点内的人身安全无法保障，游客容易走失的技术问题。导游通过第一终端，可以获取服务器发送的UWB电子地图，由于UWB技术定位精确，导游可以通过UWB电子地图准确地确定游客位置，从而防止游客走失的问题。
图10为本申请实施例提供的一种基于超宽带的定位设备的结构示意图，如图10所示，该设备包括：
至少一个处理器，以及与至少一个处理器通信连接的存储器。其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够实现功能：
接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各UWB基站的相对位置，且各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识。其中，各UWB基站设置于旅游景点内，UWB标签与用户一一对应，用户为导游或游客。基于各UWB标签标识以及预设对应关系，确定各UWB标签所属标签组。以及确定各标签组中的主UWB标签和副UWB标签。其中，标签组与旅游团队一一对应，主UWB标签对应旅游团队的导游，副UWB标签对应旅游团队的游客。基于各UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至主UWB标签对应的第一终端。其中，UWB电子地图包括UWB标签在预设电子地图中的地理位置信息。
本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请实施例提供的设备与方法是一一对应的，因此，设备也具有与其对应的方法类似的有益技术效果，由于上面已经对方法的有益技术效果进行了详细说明，因此，这里不再赘述设备的有益技术效果。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种基于超宽带的定位方法，所述定位方法应用于旅游景点，其特征在于，所述方法包括：
接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据；所述UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各所述UWB基站的相对位置，且所述各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识；其中，各所述UWB基站设置于所述旅游景点内，所述UWB标签与用户一一对应，所述用户为导游或游客；
基于各所述UWB标签标识以及预设对应关系，确定所述各UWB标签所属标签组；以及
确定各所述标签组中的主UWB标签和副UWB标签；其中，所述标签组与旅游团队一一对应，所述主UWB标签对应所述旅游团队的导游，所述副UWB标签对应所述旅游团队的游客；
基于各所述UWB标签的定位数据以及所述旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至所述主UWB标签对应的第一终端；其中，所述UWB电子地图包括所述UWB标签在所述预设电子地图中的地理位置信息。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
基于接收的所述UWB标签的定位数据，确定所述副UWB标签的移动轨迹信息；其中，所述移动轨迹信息至少包括：移动方向、移动速度；
根据所述预设电子地图以及所述副UWB标签的移动轨迹信息，确定所述副UWB标签的移动趋势；
根据所述副UWB标签的定位数据，确定所述副UWB标签与虚拟电子围栏之间的最短距离，是否小于第一预设阈值且大于第二预设阈值；其中，所述虚拟电子围栏为所述导游通过第一终端根据预设规则设置的；
在所述最短距离小于所述第一预设阈值且大于所述第二预设阈值，且所述副UWB标签的移动趋势符合预设移动趋势的情况下，将所述副UWB标签作为待离群UWB标签；
根据所述待离群UWB标签，生成并发送第一提示信息至所述待离群UWB标签对应的第二终端；其中，所述第一提示信息用于提示所述待离群UWB标签相应的所述游客将要离群，所述第二终端对应于所述游客。
3.根据权利要求2所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述副UWB标签与所述虚拟电子围栏之间的最短距离小于所述第二预设阈值、且所述副UWB标签为待离群UWB标签的情况下，确定所述副UWB标签为离群UWB标签；
确定所述离群UWB标签相应的所述标签组，并向所述标签组中主UWB标签对应的所述第一终端发送离群信息，以提示所述第一终端对应的导游。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
在接收到来自所述第一终端的集合请求的情况下，生成并发送相应的集合路线至所述标签组中各所述副UWB标签对应的各第二终端；
其中，所述集合请求至少包括集合点位置、集合时间；所述集合路线用于指示所述用户从所述副UWB标签的当前位置至所述集合点位置的路线；
根据所述副UWB标签的定位数据，确定所述副UWB标签接收到所述集合请求后的当前移动轨迹以及当前移动速度；
在所述当前移动轨迹与相应的所述集合路线不匹配的情况下，按照预设电子地图，计算所述副UWB标签按照所述当前移动速度移动至所述集合点位置的移动时间；
并在所述移动时间大于所述集合时间的情况下，生成第二提示信息并发送至所述副UWB标签对应的所述第二终端；
其中，所述第二提示信息至少包括所述集合时间的倒计时、所述副UWB标签的当前位置至所述集合点位置的提示移动速度；所述提示移动速度根据所述倒计时及所述当前位置至所述集合点位置的距离得到的。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于，基于各所述UWB标签的定位数据以及所述旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图，具体包括：
确定各所述UWB基站采集的各所述副UWB标签的信号特征信息；其中，所述信号特征信息包括信号强度、信号的到达时间；
将所述信号特征信息输入预先训练好的高度识别模型，得到所述副UWB标签的所处高度；其中，所述高度识别模型为神经网络模型；
根据各所述副UWB标签的所处高度，确定对应的所处楼层；
基于所述副UWB标签的所处楼层，确定所述副UWB标签的定位数据；
根据各所述UWB标签的定位数据以及所述旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，根据各所述UWB标签的定位数据以及所述旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图之后，所述方法还包括：
根据所述UWB电子地图，生成对应于所述副UWB标签的游客定位地图；
将对应于所述副UWB标签的所述游客定位地图发送至相应的第二终端，以根据用户对所述第二终端的操作，获取反馈信息；其中，所述反馈信息用于表示所述游客定位地图中的所述副UWB标签的所处楼层是否准确；
根据所述反馈信息，对所述高度识别模型进行再训练。
7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据之前，所述方法还包括：
根据所述超宽带UWB基站的前一接收帧的时隙数目分布，确定所述超宽带UWB基站的广播帧的帧时隙数，以使所述超宽带UWB基站发出所述广播帧；其中，所述时隙数目分布包括空闲时隙、识别UWB标签信号成功时隙、UWB标签信号冲突时隙；
确定所述广播帧的帧时隙数中是否存在UWB标签信号冲突时隙；
在所述广播帧的帧时隙数中存在UWB标签信号冲突时隙的情况下，增大所述广播帧的帧时隙数，以再次使所述超宽带UWB基站发出所述广播帧，直至所述广播帧的帧时隙数中不存在UWB标签信号冲突时隙，接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据。
8.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述UWB标签的定位数据，确定至少一个所述UWB基站采集所述副UWB标签的信号强度以及信号的到达时间；
在所述信号强度小于第三预设阈值且所述信号的到达时间大于第四预设阈值的情况下，获取所述副UWB标签对应的第二终端的定位信息；其中，所述第二终端的定位信息为所述第二终端提供的地理位置；
确定所述副UWB标签的定位信息与所述UWB电子地图中所述副UWB标签的地理位置是否匹配；
在所述副UWB标签的定位信息与所述UWB电子地图中所述副UWB标签的地理位置不匹配的情况下，根据所述定位信息，生成所述UWB电子地图。
9.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述UWB标签的定位数据以及所述旅游景点的预设电子地图，确定所述副UWB标签的当前位置的所处预设范围；
获取所述预设范围对应的旅游景点的游览点，并获取所述游览点对应的景点讲解信息；其中，所述景点讲解信息预先存储于相应的数据库；
将所述景点讲解信息发送至所述副UWB标签相应的第二终端，以通过所述第二终端向用户讲解所述游览点。
10.一种基于超宽带的定位设备，其特征在于，所述设备包括：
至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够实现功能：
接收来自各超宽带UWB基站的各UWB标签的定位数据；所述UWB标签的定位数据用于表示各UWB标签与各所述UWB基站的相对位置，且所述各UWB标签的定位数据中包括相对应的UWB标签标识；其中，各所述UWB基站设置于所述旅游景点内，所述UWB标签与用户一一对应，所述用户为导游或游客；
基于各所述UWB标签标识以及预设对应关系，确定所述各UWB标签所属标签组；以及
确定各所述标签组中的主UWB标签和副UWB标签；其中，所述标签组与旅游团队一一对应，所述主UWB标签对应所述旅游团队的导游，所述副UWB标签对应所述旅游团队的游客；
基于各所述UWB标签的定位数据以及旅游景点的预设电子地图，生成UWB电子地图并发送至所述主UWB标签对应的第一终端；其中，所述UWB电子地图包括所述UWB标签在所述预设电子地图中的地理位置信息。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210827 |