一种定位方法和装置与流程
未命名
10-09
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一种定位方法和装置
1.本技术要求在2022年03月25日提交中国专利局、申请号为202210307704.8、申请名称为“一种定位方法和装置”的中国专利申请的优先权,其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术涉及通信技术领域,尤其涉及一种定位方法和装置。
背景技术:
3.随着通信技术及其应用的飞速发展,基于无线通信的定位技术受到越来越多的关注,尤其是室内定位技术,在智能家居、工业生产、物流管理等应用场景中有广阔的应用前景。其中,室内定位是利用各种支持测角、测距、测时或特征识别等功能的设备,确定目标的位置或姿态的过程。
4.当前的室内定位应用场景一般基于超宽带(ultra wide band,uwb)技术。uwb技术作为短距离通信技术,采用脉冲宽度仅为纳秒级的脉冲作为其基础信号,具有传输速率高、系统容量大、频谱带宽大等特点,功率谱密度极低,可以与其他短距离通信技术实现共存。uwb技术的上述特点使得其具有很高的时间分辨率、抗多径能力强,测距、定位精度高,可达厘米级。
5.基于uwb技术的定位系统应用在室内定位场景中,具有精度高的特点,但却存在网络部署成本高、人工成本高、维护成本等高、功耗大等问题。
技术实现要素:
6.第一方面,提供一种定位方法,包括:第一设备在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和第二设备位于无线网格mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,测距信号用于确定第一设备的位置信息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
7.上述方案中,参与定位的设备之间组成mesh网络,且基于mesh网络实现定位,可以降低网络部署成本和复杂度;mesh网络中的设备在跨子网络定位时(如位于第二子网络的第三设备对位于第一子网络的第一设备进行定位时),融合使用不同的带宽执行定位过程中的不同阶段(例如在带宽较小的第一带宽上传递第一消息,在带宽较大的第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号),可以在保证定位精度的同时,减少第二带宽的工作时间,因而可以降低功耗,在室内定位领域具有灵活的应用空间。
8.一种可能的设计中,在第一设备在第一带宽上从第二设备接收第一消息之后、以及第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之前,第一设备在第一带宽上向第二设备发送第二消息,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息,第二消息的目的端设备为第三设备。相应的,当第三设备位于第一子网络时,第一设备
在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号。
9.该设计中,发起定位的设备(第三设备)先将被定位设备(第一设备)的消息(即第一消息)发布至全网,发起定位的设备收到被定位设备的大概位置(如第一设备位于第一子网络的指示信息)后,移动至被定位设备附近之后,第三设备对第一设备执行定位测量过程,实现精准定位,可以实现对目标的精准查找。在一些场景下,还可以让用户可以参与查找过程(例如用户控制移动被定位设备),可以提高用户体验。
10.可以理解的,参与定位测量过程的设备不限于只有第三设备,例如第一设备所在子网络中的其它设备也可以对第一设备执行定位测量过程,具体方法可以参考第三设备对第一设备执行的定位测量过程,此处不再赘述。
11.一种可能的设计中,在第一设备在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号之前,第一设备在第一带宽上与第三设备建立通信链路;第一设备在第一带宽上,与第三设备协商定位参数。相应的,第一设备基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号。
12.该设计中,第一设备在第一带宽上与第三设备建立通信链路,以及与第三设备协商定位参数,为后续定位测量过程提供了保障,同时可以进一步减少功耗。
13.一种可能的设计中,第一设备在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号,其中第四设备位于第一子网络。
14.该设计中,发起定位的设备(第三设备)先将查找被定位设备(第一设备)的消息(即第一消息)发布至全网,第一设备收到消息后,通过第一设备所在的子网络中的其它设备(如第四设备)对第一设备进行定位测量,实现精准定位,最后将定位结果返回给第三设备,可以实现对目标的精准查找。并且,不需要第一设备移动位置,方案适用性强。
15.可以理解的,参与定位测量过程的设备不限于只有第四设备,例如第一设备所在子网络中处第一设备和第四设备外的其它设备也可以对第一设备执行定位测量过程,具体方法可以参考第四设备对第一设备执行的定位测量过程,此处不再赘述。
16.一种可能的设计中,在第一设备在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号之前,第一设备在第一带宽上与第四设备建立通信链路;第一设备在第一带宽上,与第四设备协商定位参数。相应的,第一设备基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号。
17.该设计中,第一设备在第一带宽上与第四设备建立通信链路,以及与第四设备协商定位参数,为后续定位测量过程提供了保障,同时可以进一步减少功耗。
18.一种可能的设计中,在第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之后,第一设备在第一带宽上发送第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,定位结果用于指示第一设备的位置信息,第三消息的目的端设备为第三设备。
19.一种可能的设计中,第一带宽为窄带通信技术对应的带宽,例如包括但不限于是无线网络wi-fi、蓝牙或近场通信nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为宽带通信技术对应的带宽,例如包括但不限于是超宽带uwb对应的带宽。
20.当然,以上几种仅为示例,而非具体限定。
21.第二方面,提供一种定位方法,包括:第三设备在第一带宽上向第五设备发送第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一
设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备和第五设备位于mesh网络中的第二子网络;第三设备在第一带宽上从第五设备接收第二消息,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息,第二消息的源端设备为第一设备,第二消息的目的端设备为第三设备;当第三设备位于第一子网络时,第三设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
22.一种可能的设计中,第三设备根据指示信息,向第一子网络移动。
23.一种可能的设计中,在第三设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之前,第三设备在第一带宽上与第一设备建立通信链路;第三设备在第一带宽上,与第一设备协商定位参数。相应的,第三设备基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号。
24.一种可能的设计中,在第三设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之后,第三设备在第一带宽上从第一设备接收第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,定位结果用于指示第一设备的位置信息,第三消息的目的端设备为第三设备。
25.一种可能的设计中,第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为uwb对应的带宽。
26.第三方面,提供一种定位方法,包括:第四设备在第一带宽上与第一设备建立通信链路;其中,第四设备和第一设备均位于mesh网络中的第一子网络;第四设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
27.一种可能的设计中,在第四设备在第一带宽上与第一设备建立通信链路之后、以及第四设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之前,第四设备在第一带宽上,与第一设备协商定位参数。相应的,第四设备基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号。
28.一种可能的设计中,第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为uwb对应的带宽。
29.第四方面,提供一种定位方法,包括:第二设备在第一带宽上接收第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和第二设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;第二设备在第一带宽上向第一设备发送第一消息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
30.一种可能的设计中,第二设备在第一带宽上从第一设备接收第二消息,并在第一带宽上向第二设备发送第二消息;其中,第二消息中包含第一设备所在区域的信息,第二消息的目的端设备为第三设备。
31.第五方面,提供一种定位装置,包括用于执行上述第一方面或第一方面任一种可能的设计中所述方法的模块。
32.示例性的,装置包括收发模块,用于在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中第一消息用于请求装置所在的第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和第二设备位于无线网格mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块,还用于在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,测距信号
用于确定第一设备的位置信息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
33.一种可能的设计中,收发模块,还用于:在第一带宽上从第二设备接收第一消息之后、以及在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之前,在第一带宽上向第二设备发送第二消息,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息,第二消息的目的端设备为第三设备;收发模块在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号时,具体用于:当第三设备位于第一子网络时,在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号。
34.一种可能的设计中,收发模块还用于:在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号之前,在第一带宽上与第三设备建立通信链路;在第一带宽上,与第三设备协商定位参数;收发模块在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号时,具体用于:基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第三设备发送测距信号和/或接收来自第三设备的测距信号。
35.一种可能的设计中,收发模块在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号时,具体用于:在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号,其中第四设备位于第一子网络。
36.一种可能的设计中,收发模块在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号之前,还用于:在第一带宽上与第四设备建立通信链路;在第一带宽上,与第四设备协商定位参数;收发模块在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号时,具体用于:基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自第四设备的测距信号。
37.一种可能的设计中,收发模块还用于:在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之后,在第一带宽上发送第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,定位结果用于指示第一设备的位置信息,第三消息的目的端设备为第三设备。
38.一种可能的设计中,第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为uwb对应的带宽。
39.第六方面,提供一种定位装置,包括用于执行上述第二方面或第二方面任一种可能的设计中所述方法的模块。
40.示例性的,装置包括:收发模块,用于在第一带宽上向第五设备发送第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为装置所在的第三设备,第一设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备和第五设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块,还用于在第一带宽上从第五设备接收第二消息,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息,第二消息的源端设备为第一设备,第二消息的目的端设备为第三设备;当第三设备位于第一子网络时,收发模块,还用于在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
41.一种可能的设计中,装置还包括:处理模块,用于根据指示信息,控制第三设备向第一子网络移动。
42.一种可能的设计中,收发模块还用于:在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之前,在第一带宽上与第一设备建立通信链路;在第一带
宽上,与第一设备协商定位参数;收发模块在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号时,具体用于:基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号。
43.一种可能的设计中,收发模块还用于:在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之后,在第一带宽上从第一设备接收第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,定位结果用于指示第一设备的位置信息,第三消息的目的端设备为第三设备。
44.一种可能的设计中,第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为uwb对应的带宽。
45.第七方面,提供一种定位装置,包括用于执行上述第三方面或第三方面任一种可能的设计中所述方法的模块。
46.示例性的,装置包括:收发模块,用于在第一带宽上与第一设备建立通信链路;其中,装置所在的第四设备和第一设备均位于mesh网络中的第一子网络;收发模块,还用于在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
47.一种可能的设计中,收发模块还用于:在第一带宽上与第一设备建立通信链路之后、以及在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号之前,在第一带宽上,与第一设备协商定位参数;收发模块在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号时,具体用于:基于通信链路和定位参数,在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号。
48.一种可能的设计中,第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;第二带宽为uwb对应的带宽。
49.第八方面,提供一种定位装置,包括用于执行上述第四方面或第四方面任一种可能的设计中所述方法的模块。
50.示例性的,装置包括:收发模块,用于在第一带宽上接收第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和装置所在的第二设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块,还用于在第一带宽上向第一设备发送第一消息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
51.一种可能的设计中,收发模块,还用于在第一带宽上从第一设备接收第二消息,并在第一带宽上向第二设备发送第二消息;其中,第二消息中包含第一设备所在区域的信息,第二消息的目的端设备为第三设备。
52.第九方面,提供一种定位装置,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通信接口;所述至少一个处理器通过执行存储器存储的指令,使得所述装置通过所述通信接口执行如第一方面或第一方面任一种可能的设计或第二方面或第二方面任一种可能的设计或第三方面或第三方面任一种可能的设计或第四方面或第四方面任一种可能的设计中所述方法。
53.可选的,所述存储器位于所述装置之外。
54.可选的,所述装置包括所述存储器,所述存储器与所述至少一个处理器相连,所述
存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令。
55.第十方面,提供一种计算机可读存储介质,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,使得如第一方面或第一方面任一种可能的设计或第二方面或第二方面任一种可能的设计或第三方面或第三方面任一种可能的设计或第四方面或第四方面任一种可能的设计中所述方法被执行。
56.第十一方面,提供一种计算机程序产品,包括指令,当其在计算机上运行时,使得如第一方面或第一方面任一种可能的设计或第二方面或第二方面任一种可能的设计或第三方面或第三方面任一种可能的设计或第四方面或第四方面任一种可能的设计中所述方法被执行。
57.上述第二方面至第十一方面中各设计方式的具体描述及有益效果参考第一方面对应设计的具体描述及有益效果,不再赘述。
附图说明
58.图1为一种室内定位系统的结构示意图;
59.图2为tdoa定位解算示意图;
60.图3a为本技术实施例提供的一种可能的应用场景示意图;
61.图3b为本技术实施例提供的一种可能的mesh网络的结构示意图;
62.图4为本技术实施例提供的一种定位方法的流程图;
63.图5a为本技术实施例提供的一种具体的定位场景的示意图;
64.图5b为本技术实施例提供的另一种具体的定位场景的示意图;
65.图6为本技术实施例提供的第三设备对第一设备进行定位的流程图;
66.图7为本技术实施例提供的第三设备移动后的网络结构图;
67.图8本技术实施例提供的一种可能的智能家庭场景示意图;
68.图9为本技术实施例提供的第四设备对第一设备进行定位的流程图;
69.图10为本技术实施例提供的一种定位装置的结构示意图;
70.图11为本技术实施例提供的另一种定位装置的结构示意图。
具体实施方式
71.为了便于理解,以下对本技术实施例涉及的部分术语进行介绍:
72.1)短距离无线通信技术,为在较小范围内的通信双方通过无线电波传输信息的通信技术。例如,短距离无线通信技术可以但不限于包括:射频识别(radio frequency identification,rfid)技术,蓝牙(bluetooth,bt)技术(例如,普通的bt技术、低功耗蓝牙(bluetooth low energy,ble)技术)、近场通信(near field communication,nfc)技术、绿牙(greentooth)技术、无线保真(wireless-fidelity,wifi)技术、紫蜂(zigbee)技术、超宽带(ultra wide band,uwb)技术,以及基于上述通信技术演进的通信技术,和与上述通信技术功能相同或相似、能够互相替代的通信技术等。
73.2)、超宽带(ultra wide band,uwb)是一种超宽带的通信技术,采用脉冲宽度仅为纳秒级的脉冲作为其基础信号,它占用带宽极大,具有传输速率高、系统容量大等特点,并且标准中定义它的功率谱密度极低,达-41.25dbm/mhz,能与现有的通信系统实现共存。基
于这些特点,uwb可以实现比现有无线定位技术更高的测距、定位精度,可达厘米级的定位精度;并且其时间辨率高,使其具有较好的抗多径能力,在复杂的多径环境中仍可以实现测距、定位,当前已成为研究热点。
74.3)窄带通信技术,是相对于uwb技术中的宽带的概念提出的无线载波通信技术。窄带通信技术可以使用的频谱范围比uwb技术使用的频谱范围要窄。示例性的,窄带通信技术可以为短距离无线通信技术中除uwb技术以外的其他通信技术,可以但不限于包括以下至少一项:bt技术、ble技术、wifi技术或nfc技术。设备中用于实现窄带通信技术通信的系统/芯片/模块可以称为窄带系统/芯片/模块。
75.相对应的,uwb技术还可以称为宽带通信技术。设备中用于实现宽带通信技术通信的系统/芯片/模块可以称为窄带系统/芯片/模块。
76.4)、无线网格网络(mesh)网是一种多对多的通信网络结构,网络中大量终端设备能自动通过无线方式连成网状结构,网络中的每个终端设备都具备自动路由功能,每个终端设备和其邻近的终端设备进行通信。它是一个动态可以不断扩展的网络结构,任意的两个设备都可以保持无线互联。
77.mesh网络中的每个网格对应一个子网络(或者称为“子网”或其它名称,本技术不做限制),在子网络中的任意两个通信设备之间可以通过短距离无线通信技术直接通信(可以理解的,直接通信是指数据在两个设备之间直接传输,不需要其它设备中转),相邻的两个子网络具有相同的至少一个通信设备(即该至少一个通信设备为相邻两个子网络的交集设备)。当然,在具体实现时,同一子网络内的两个设备之间传输数据也可以经由其它设备中转,本技术不做限制。
78.5)通信设备,为支持短距离无线通信技术、向用户提供语音和/或数据连通性的设备。在本技术实施例中,通信设备还可以称为终端设备或设备等。
79.例如,通信设备可以为具有无线连接功能的手持式设备、车载设备等。目前,一些终端设备的举例为:手机(mobile phone)、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、移动互联网设备(mobile internet device,mid)、智能销售终端(point of sale,pos)、可穿戴设备(双耳真无线(true wireless stereo,tws)蓝牙耳机),虚拟现实(virtual reality,vr)设备、增强现实(augmented reality,ar)设备、工业控制(industrial control)中的无线终端、无人驾驶(self driving)中的无线终端、远程手术(remote medical surgery)中的无线终端、智能电网(smart grid)中的无线终端、运输安全(transportation safety)中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭(smart home)中的无线终端(智能电视、使能冰箱、扫地机等)、各类智能仪表(智能水表、智能电表、智能燃气表)等。
80.6)、本技术中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况,其中a,b可以是单数或者复数。在本技术的文字描述中,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系;在本技术的公式中,字符“/”,表示前后关联对象是一种“相除”的关系。“包括a,b和c中的至少一个”可以表示:包括a;包括b;包括c;包括a和b;包括a和c;包括b和c;包括a、b和c。
81.随着智能设备和无线网络的普及,越来越多的电子设备通过无线接入成为网络中的一个节点,进而可以实现对智能设备的远程控制和管理。在众多智能设备应用中,设备的
位置信息是至关重要的。利用无线网络实现室内定位是支撑位置服务和智能家居应用的关键技术。
82.目前室内无线定位技术包括基于接收信号强度指示器(received signal strength indicator,rssi)指纹匹配定位、基于测角的定位和基于测距的定位这三类。基于rssi指纹匹配的方法受限于大量的离线采集工作,并且指纹库容易受到定位环境内人员和物体变化的影响。基于测角的定位方法需要设备部署多个天线,在功耗和硬件尺寸上难以满足实际应用。相对而言,基于测距的方法则受到广泛关注。代表性的测距定位方法有基于达到时间(time of arrival,toa)的方法、基于到达时间差(time difference of arrival,tdoa)的方法和基于双边测距的方法。toa方法需要待定位节点与锚节点之间严格的时间同步,tdoa方法不需要待定位节点与锚节点同步,但是要求各锚节点之间同步,精确的时间同步给定位系统带来额外的成本和负担。
83.参见图1,为一种室内定位系统的结构示意图。该室内定位系统实现技术详细说明如下:时钟产生器发送一个脉冲源,一般产生38.4mhz的时钟信号,实现各个锚点的时钟同步;时钟产生器与各锚点间的连接使用有线连接;定位引擎用于接收各锚点输出的时间信号,计算tdoa和设备e(待测设备)的位置;定位引擎与各锚点间的连接使用有线连接,并进行数据传输;设备e(待测设备)向各锚点广播测距信号,各锚点根据接收到的信号时间差确定设备e的位置。
84.图2为tdoa定位解算示意图。如图2所示,(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)为锚点,且坐标已知,(x,y)为被定位坐标,解算方程如下:
[0085][0086]
其中r
1,2
为坐标(x1,y1)与(x2,y2)间的已知距离,r
2,3
为坐标(x2,y2)与(x3,y3)间的已知距离。
[0087]
上述系统在定位过程中,需要事先标定锚点a、锚点b、锚点c、锚点d的坐标,来完成设备e的坐标定位。锚点间、设备间的测距通信技术可以使用uwb、wi-fi、蓝牙等。
[0088]
上述方案存在如下缺点:
[0089]
1)锚点间使用tdoa技术,需要严格执行时间同步,实现复杂;
[0090]
2)锚点的坐标需要事先标定,实现复杂;
[0091]
3)定位引擎与各锚点间以有线方式传输时间同步信息、解算所需数据(至定位引擎),成本高;
[0092]
4)各锚点与设备e之间以无线方式传输时间同步信息、解算所需数据(至定位引擎),精度差;
[0093]
5)跨区域(如跨房间)的定位,每个区域(如每个房间)都需要部署至少3个锚点,成本高;
[0094]
6)锚点需要时刻插电,功耗高。
[0095]
室内定位场景中,应用最为广泛的便是基于uwb的室内定位系统,即锚点间、设备间使用uwb技术进行测距通信,其具有精度高的特点。但在实现时,存在网络部署成本高,锚点设备成本高,人工成本高,维护成本高,锚点标定不便捷,功耗高等诸多问题,不适用于家
庭等智能领域的应用场景。
[0096]
为了解决上述一个或多个技术问题,提供本技术实施例技术方案。
[0097]
可以理解的,本技术实施例提供的技术方案可以应用于各类定位/测距/感知场景,例如在如智能家居、智能运输、智能制造、物流管理等,本技术不做限制。可以理解的是,在本技术实施例中,由于实现定位、测距、测角、感知等具有类似的步骤,因而“定位”、“测距”、“测角”、“感知”等术语之间可以相互替换。
[0098]
示例性的,参见图3a,为本技术实施例提供的一种可能的应用场景示意图。该场景中包括多个设备,如设备a、设备b、设备c、设备d、设备e、设备f、设备g、设备h。每个设备均具备短距离无线通信的能力,例如支持窄带通信技术和宽带通信技术,每个设备可以和其邻近的设备基于短距离无线通信技术进行直接通信(具体的通信距离需根据设备所采用的通信技术、环境状况等确定)。
[0099]
例如,设备a可以和设备b、设备c通信,设备c可以和设备a、设备b、设备d、设备e、设备f通信,设备f可以和设备c、设备d、设备e、设备g、设备h通信,设备h可以和设备f、设备g通信,等等。
[0100]
可以理解的,图3a仅为示例而非限定,在具体实现时,还可以更多或更少数量的设备。
[0101]
在本技术实施例中,多个设备可以组成mesh网络,在子网络内的任意两个通信设备之间可以通过无线通信技术(如窄带通信技术和/或宽带通信技术)进行通信。
[0102]
示例性的,参见图3b,为本技术实施例提供的一种可能的mesh网络的结构示意图,设备a、设备b、设备c组成子网络a,设备f、设备g、设备h组成子网络b,设备c、设备d、设备e、设备f组成子网络c,其中设备c同时位于子网络a和子网络c中,设备f同时位于子网络b和子网络c中。
[0103]
在本技术实施例中,mesh网络中的通信设备可以对同一子网络内的其它设备进行定位,也可以跨子网络对其它通信设备进行定位,所谓的跨子网,是指发起定位的设备和被定位的设备位于不同的子网络中(即通信设备对其它子网络内的通信设备进行定位)。例如,子网络b中的设备h可以对子网络b中的设备g定位,子网络b中的设备h可以对子网络c中的设备e定位,或者子网络b中的设备h可以对子网络a中的设备a定位,等等。具体的定位方法,将在后文详细介绍。
[0104]
可以理解的,上述图3b仅为示例,在具体实现过程中,mesh网络还可以有其它组建形式,例如包括更多或更少数量的子网络,本技术不做限制。
[0105]
参见图4,为本技术实施例提供的一种定位方法的流程图,方法包括:
[0106]
s401、第三设备在第一带宽上发送第一消息,第一消息经由至少一个设备传输至第一设备,相应的,第一设备在第一带宽上接收第一消息。
[0107]
其中,第一消息的源端设备为第三设备,换而言之,第一消息由第三设备发出。第一消息用于请求第一设备的位置信息,换而言之,第三设备请求对第一设备进行定位。可以理解的,本文中位置信息可以是绝对位置信息,例如在某个坐标系中的具体坐标,也可以是相对位置信息,例如第一设备相对于第三设备的距离、方位或角度等信息,本技术不做限制。
[0108]
第一设备、第三设备以及至少一个设备位于同一mesh网络中。mesh网络中包括多
个子网络,每个子网络中的任意两个设备可以使用第一带宽直接通信,即某个子网络中的某个设备在第一带宽上发送消息,则该子网络中的其它设备可以在第一带宽上接收到该消息。可以理解的,设备发送消息的方式可以是广播、组播或单播等,本技术不做限制。一种可能的示例中,第三设备在第一带宽上广播第一消息,收到第一消息的每个设备都在第一带宽上对第一消息进行转发,使得第一消息可以达到mesh网络中的所有设备,进而保证第一设备可以收到第一消息。
[0109]
第一设备和第三设备位于该mesh网络中的不同子网络中,本文以第一设备位于第一子网络且第三设备位于第二子网络为例。根据上文对mesh网络的相关介绍,位于不同子网络中的两个设备不能直接通信,需要经由其它设备中转,因此第三设备发出的第一消息需要经由至少一个设备转发才能到达第一设备。其中,该至少一个设备中每个设备在转发第一消息时,也是在第一带宽上转发第一消息。
[0110]
示例性的,第一子网络和第二子网络为相邻的两个子网络(即第三设备跨一个子网络对第一设备定位),至少一个设备的设备数量可以为1,如第二设备,第二设备为第一子网络和第二子网络的交集设备(即第二设备同时位于第一子网络和第二子网络中),第一消息的传递路径可以为:第三设备在第一带宽上发送第一消息,第二设备在第一带宽上接收第一消息;第二设备在第一带宽上发送第一消息,第一设备在第一带宽上接收第一消息。
[0111]
以图3b所示的mesh网络为例,一个具体的示例中,参见图5a,第一子网络为子网络c,第二子网络为子网络b,第一设备为设备e,第二设备为设备f,第三设备为设备h,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备e,其中设备f在第一带宽上接收并转发第一消息。当然,在具体实现时,同一子网络内的两个设备之间传输数据也可以经由其它设备中转,本技术不做限制,例如第一消息的传输路径还可以为:设备h
→
设备g
→
设备f
→
设备e。
[0112]
示例性的,第一子网络和第二子网络之间间隔一个子网络(如第三子网络)(即第三设备跨两个子网络对第一设备定位),至少一个设备的设备数量可以为2,如第五设备和第二设备,第二设备为第一子网络和第三子网络的交集设备(即第二设备同时位于第一子网络和第三子网络中),第五设备为第二子网络和第三子网络的交集设备(即第五设备同时位于第三子网络和第二子网络中),第一消息的传递路径可以为:第三设备在第一带宽上发送第一消息,第五设备在第一带宽上接收第一消息;第五设备在第一带宽上发送第一消息,第二设备在第一带宽上接收第一消息;第二设备在第一带宽上发送第一消息,第一设备在第一带宽上接收第一消息。
[0113]
以图3b所示的mesh网络为例,一个具体的示例中,参见图5b,第一子网络为子网络a,第二子网络为子网络b,第三子网络为子网络c,第一设备为设备a,第二设备为设备c,第五设备为设备f,第三设备为设备h,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备c
→
设备a,其中设备f、设备c在第一带宽上接收并转发第一消息。当然,在具体实现时,同一子网络内的两个设备之间传输数据也可以经由其它设备中转,本技术不做限制,例如第一消息的传输路径还可以为:设备h
→
设备f
→
设备e
→
设备c
→
设备a。
[0114]
当然,以上仅为示例,本技术对第一消息的传输路径不做具体限定。
[0115]
在本技术实施例中,第一带宽为窄带通信技术所对应的带宽,例如包括但不限于是bt技术、ble技术、wifi技术或nfc技术等对应的带宽。
[0116]
s402、第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,该测距信号用于
确定第一设备的位置信息。其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
[0117]
一种可能的设计中,第二带宽是宽带通信技术(如uwb技术)对应的带宽。
[0118]
一种可能的设计中,第一带宽和第二带宽对应不同的系统/芯片/模块。换而言之,第一设备接收第一消息的通信功能与第一设备发送测距信号和/或接收测距信号的通信功能分别由不同的芯片/模块来实现。例如,第一带宽为uwb技术对应的带宽,第二消息为ble技术对应的带宽,则第一设备中同时具有uwb系统和ble系统,第一设备通过ble系统接收第一消息,通过uwb系统发送测距信号和/或接收测距信号。
[0119]
应理解,第三设备在第一带宽上发送第一消息还可以描述为第三设备基于窄带通信技术或窄带系统发送第一消息,第一设备在第一带宽上接收第一消息还可以描述为第一设备基于窄带通信技术或宽带系统接收第一消息,第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号还可以描述为第一设备基于宽带通信技术或宽带系统发送测距信号和/或接收测距信号,等等。
[0120]
在具体实现过程中,第一设备发送的测距信号的接收端设备和/或第一设备接收的测距信号的发送端设备可以是第三设备,也可以是第一设备所在子网络中的其它设备。以下针对这两种实现方式分别进行详细说明:
[0121]
实现方式一、第一设备发送的测距信号的接收端设备和/或第一设备接收的测距信号的发送端设备是第三设备。
[0122]
参见图6,第三设备对第一设备进行定位的流程具体可以包括:
[0123]
s601、第三设备在第一带宽上发送第一消息,第一消息经由至少一个设备传输至第一设备,相应的,第一设备在第一带宽上接收第一消息。此步骤的具体实现参考s401,此处不再赘述。
[0124]
s602、第一设备收到第一消息之后,在第一带宽上发送第二消息,第二消息经由至少一个设备传输至第三设备,相应的,第三设备在第一带宽上接收第二消息。其中,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息。
[0125]
其中,第二消息的传输路径可以与第一消息的传输路径对应,即经由相同的设备中转,但是传输方向相反。示例性的,以图5b所示的场景为例,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备c
→
设备a;第二消息的传输路径为:设备a
→
设备c
→
设备f
→
设备h。
[0126]
当然,第二消息的传输路径也可以与第一消息的传输路径不对应,如经由不同的设备中转。示例性的,以图5b所示的场景为例,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备c
→
设备a;第二消息的传输路径为:设备a
→
设备c
→
设备e
→
设备f
→
设备h。
[0127]
s603、第三设备收到指示信息后,向第一子网络移动。
[0128]
若第三设备为可以自主移动的设备,如扫地机器人,则第三设备在收到第二消息之后,可以根据第二消息中的指示信息控制自身向第一子网络移动。
[0129]
若第三设备不可以自主移动,例如第三设备为智能手机、智能穿戴设备等,则可以由用户控制第三设备移动至第一子网络中。例如,第三设备通过显示屏或语音播报等方式提醒用户第一设备在第一子网络中(或者说提醒第一设备所在的在区域,该区域为第一子网络覆盖的区域),则用户收到提醒后,可以将第三设备移动至第一子网络中。以图5b所示的场景为例,则设备h从子网络b移动至子网络a,移动后的网络结构图如图7所示。
[0130]
s604、第三设备位于第一子网络后,第三设备在第一带宽上与第一设备建立通信
链路。
[0131]
可以理解的,这里的通信链路是对应第二带宽的通信链路,换而言之,建立好的通信链路是用于传输第三设备和/或第一设备在第二带宽上发送的消息。例如,第一带宽为ble技术对应的带宽,第二带宽为uwb技术对应的带宽,则第三设备与第一设备基于ble技术交互建立uwb连接的信息(例如包括但不限于第一设备和第三设备的地址信息)。
[0132]
s605、第三设备在第一带宽上,与第一设备协商定位参数。
[0133]
其中,定位参数用于对设备的定位测量过程进行配置。示例性的,定位参数包括但不限于以下任意一项或多项:测距信号的控制参数(如信号频段6~9ghz),测距方法(如单边测量或双边测量),设备的地址(第三设备的地址、第一设备的地址等)、交互过程((第一设备和第三设备发送测距信号的先后顺序)、时隙参数(如第一设备发送和/或接收测距信号的时间,和/或,第三设备接收和/或发送测距信号的时间)、测量量(即需要测量的参数,例如角度、距离、信号飞行时间)等。
[0134]
s606、第三设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上发送测距信号,第一设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上接收测距信号;和/或,第一设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上发送测距信号,第三设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上接收测距信号。
[0135]
可以理解的,在s606之前,如果宽带系统未处于唤醒状态,则在s606之前还可以包括以下步骤:第三设备的窄带系统唤醒第三设备的窄带系统,第一设备的窄带系统唤醒第一设备的窄带系统。例如,ble系统向uwb系统发送指令,uwb系统收到指令后开启uwb相关的射频功能。
[0136]
在第一设备的uwb系统和第三设备的uwb系统被唤醒之后,第一设备的uwb系统和第三设备的uwb系统控制测距信号的传输。
[0137]
进一步的,如果第三设备接收测距信号,则第三设备还对接收到的测距信号进行测量,得到第一测量结果;如果第一设备接收测距信号,则第一设备还对接收到的测距信号进行测量,得到第二测量结果。第一测量结果和/或第二测量结果最终汇集到做定位计算的设备上,由该设备计算出定位结果(定位结果用于指示第一设备的位置信息,例如第一设备相对于第三设备的距离、方向等)。其中,做定位计算的设备可以是第一设备,也可以是第三设备,还可以是其它设备(例如第一设备和第三设备当前所在子网络中的控制中心设备),本技术不做限制。
[0138]
需要说明的是,s604~s606仅介绍了一个设备(即第三设备)与第一设备进行定位测量为例,实际实现时,可以有多个设备对第一设备进行定位测量,例如,在图7所示的场景中,设备c、设备b也可以对设备h进行定位测量。具体多少个设备参与定位测量,可以根据定位所采用的算法确定,例如,对于tdoa算法,则需要三个设备参与定位测量。相应的,在多个设备对第一设备进行定位测量时,该多个设备中每个设备与第一设备的交互过程可以参考s604~s606中第三设备与第一设备的交互过程,此处不再赘述。最终,各个设备获得的测量结果都汇集到做定位计算的设备上,由该设备计算出定位结果(定位结果用于指示第一设备的位置信息,例如第一设备相对于第三设备的距离、方向等)。其中,做定位计算的设备可以是第一设备,也可以是第三设备,还可以是其它设备(例如第一设备所在子网络中的控制中心设备),本技术不做限制。
[0139]
s607、第一设备在第一带宽上发送第三消息,第三设备在第一带宽上接收第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,该定位结果用于指示第一设备的位置信息。
[0140]
可以理解的,这里是以第一设备返回定位结果为例,实际还可以由其它设备返回定位结果给第一设备,本技术不做限制,因此s607为可选步骤。
[0141]
为了更加清楚的理解上述实施方式,这里再举一个具体的例子:
[0142]
参见图8,为本技术实施例提供的一种可能的智能家庭场景示意图,在该场景中,通信设备包括智能门锁、顶灯1、耳机、扫地机器人、顶灯2、智能电视、音响、手机,插座1(设置在房间1或房间3墙壁上)、插座2(设置在房间2或房间3墙壁上)等。参照图3b所示的网络结构,将每个房间内的通信设备组成一个子网络,各房间的子网络构成mesh网络,其中插座可作为相邻子网络的交集设备(例如插座1作为房间1和房间3的交集设备,插座2作为房间2和房间3的交集设备)。
[0143]
当用户手持手机需要找耳机,手机基于窄带通信技术将第一消息发送至全网,开启找耳机任务;耳机基于窄带通信技术收到第一消息后,返回其大概的位置信息(例如在智能门锁附近);当用户知晓耳机在智能门锁附近后,用户带着手机向智能门锁靠近;当手机进入房间1后,手机与耳机通过窄带通信技术建立通信链路并协商定位参数;手机与耳机通过宽带通信技术完成定位测量过程(如果是手机做定位计算,则手机直接获得定位结果;如果不是手机做定位计算,则做定位计算的设备可以通过窄带通信技术向手机发送定位结果);手机获得定位结果之后,向用户提示耳机的精确位置(如在地图中显示耳机的位置,或者显示耳机相对于手机的距离、方位等)。
[0144]
以上实现方式一中,发起定位的设备(第三设备)先将被定位设备(第一设备)的消息(即第一消息)发布至全网,发起定位的设备收到被定位设备的大概位置后,移动至被定位设备附近之后,再进行精准定位,可以实现对目标的精准查找。在一些场景下,还可以让用户可以参与查找过程(例如移动被定位设备),可以提高用户体验。
[0145]
实现方式二、第一设备发送的测距信号的接收端设备和/或第一设备接收的测距信号的发送端设备是第四设备。其中,第四设备为第一子网络中除第一设备外的其它任一设备。
[0146]
参见图9,第三设备对第一设备进行定位的流程具体可以包括:
[0147]
901、第三设备在第一带宽上发送第一消息,第一消息经由至少一个设备传输至第一设备,相应的,第一设备在第一带宽上接收第一消息。此步骤的具体实现参考s401,此处不再赘述。
[0148]
902、第一设备收到第一消息之后,在第一带宽上与第四设备建立通信链路。
[0149]
其中,第一设备与第四设备建立通信链路的过程可以参考上文第一设备与第三设备建立通信链路的过程,此处不再赘述。
[0150]
903、第一设备在第一带宽上,与第四设备协商定位参数。
[0151]
其中,第一设备与第四设备协商定位参数的过程可以参考上文第一设备与第三设备协商定位参数的过程,此处不再赘述。
[0152]
904、第一设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上发送测距信号,第四设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上接收第一设备的测距信号;和/或,第四设备基于通信链路和定位参数在第二带宽上发送测距信号,第一设备基于通信链路和定位参数在第二带
宽上接收测距信号。
[0153]
类似的,在s904之前,如果第四设备和/或第一设备的宽带系统未处于唤醒状态,则唤醒宽带系统。
[0154]
需要说明的是,s902~s904仅介绍了一个设备(即第四设备)与第一设备进行定位测量为例,实际实现时,可以有多个设备对第一设备进行定位测量,例如,在图3b所示的场景中,设备c、设备b均可以对设备h进行定位测量。
[0155]
可以理解的,具体多少个设备参与定位测量,可以根据定位所采用的算法确定,例如,对于tdoa算法,则需要三个设备参与定位测量。
[0156]
相应的,在多个设备对第一设备进行定位测量时,该多个设备中每个设备与第一设备的交互过程可以参考s902~s904中第四设备与第一设备的交互过程,此处不再赘述。最终,各个设备获得的测量结果都汇集到做定位计算的设备上,由该设备计算出定位结果(定位结果用于指示第一设备的位置信息,例如第一设备的坐标等)。其中,做定位计算的设备可以是第一设备,也可以是第四设备,还可以是其它设备(例如第一设备和第四设备所在子网络中的控制中心设备),本技术不做限制。
[0157]
s905、第一设备在第一带宽上发送第三消息,第三设备在第一带宽上接收第三消息,第三消息中包括第一设备的定位结果,该定位结果用于指示第一设备的位置信息。
[0158]
可以理解的,这里是以第一设返回定位结果为例,实际还可以由其它设备返回定位结果给第一设备,因此s905为可选步骤。
[0159]
其中,第三消息的传输路径可以与第一消息的传输路径对应,即经由相同的设备中转,但是传输方向相反。示例性的,以图5b所示的场景为例,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备c
→
设备a;第三消息的传输路径为:设备a
→
设备c
→
设备f
→
设备h。
[0160]
当然,第三消息的传输路径也可以与第一消息的传输路径不对应,如经由不同的设备中转。示例性的,以图5b所示的场景为例,第一消息的传输路径为:设备h
→
设备f
→
设备c
→
设备a;第三消息的传输路径为:设备a
→
设备c
→
设备e
→
设备f
→
设备h。
[0161]
为了更加清楚的理解上述方案,这里再举一个具体的例子:
[0162]
仍以图8所示的智能家庭场景为例,当用户手持手机需要找耳机,手机基于窄带通信技术将第一消息发送至全网,开启找耳机任务;耳机基于窄带通信技术收到第一消息后,耳机所在子网络中智能门锁、顶灯1和插座1均对耳机执行定位测量,获得智能门锁、顶灯1和插座1与耳机的相对位置信息(如距离、方位等);做定位计算的设备(如耳机)根据智能门锁、顶灯1和插座1的位置信息(例如智能门锁、顶灯1和插座1的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),以及智能门锁、顶灯1和插座1与耳机的相对位置信息,计算得到耳机的位置信息(例如坐标为(x0,y0));做定位计算的设备获得耳机的位置信息后,基于窄带通信技术将耳机的位置信息传递给手机,手机可以向用户提示耳机的精确位置(如在地图中显示耳机的位置、或者提示耳机的坐标等)。
[0163]
以上实现方式二中,发起定位的设备(第三设备)先将查找被定位设备(第一设备)的消息(即第一消息)发布至全网,第一设备收到消息后,通过第一设备所在的子网络中的其它设备对第一设备进行定位测量,并将定位结果返回给第三设备,可以实现对目标的精准查找。并且,不需要第一设备移动位置,方案适用性强。
[0164]
本技术实施例提供的技术方案中,设备之间基于窄带系统建立子网,子网间构造
mesh网络,基于mesh网络实现宽带系统和窄带系统的融合定位方案。组网过程中无需单独设置锚点,而是利用窄带系统对已有设备进行组网,可以降低网络部署成本和复杂度;定位过程无需人工介入即可实现高精度定位,实现简单,人力成本低;定位过程中采用宽带系统和窄带系统融合的方式,在保证定位精度的同时,减少宽带系统的工作时间,可以降低功耗。因此,在室内定位领域具有灵活的应用空间。
[0165]
需要说明的是,在上文所给的宽带系统和窄带系统融合的方式是,设备在发送和/或接收测距信号时使用宽带系统,而在传递消息、建立通信链路以及协商定位参数等过程均使用窄带系统。但在具体实施时,宽带系统和窄带系统融合的方式不限于此,例如设备也可以使用宽带系统协商定位参数以及发送和/或接收测距信号等,使用窄带系统传输消息传递和建立通信链路等。只要是宽带系统和窄带系统融合的定位方案,均在本技术实施例保护范围之内。
[0166]
另外,本技术实施例是以室内定位场景为例,但本技术实施例提供的技术方案不限于用于室内定位场景,也可以应用于其它定位场景。
[0167]
可以理解的,上述各实施方式可以相互结合以实现不同的技术效果。
[0168]
基于同一技术构思,参见图10,本技术实施例还提供一种定位装置,该装置包括收发模块1001。可选的,还包括处理模块1002。收发模块1001可以和处理模块1002配合以执行上述方法实施例中任一设备执行的部分或全部操作。
[0169]
示例性的,当该定位装置用于实现上述方法实施例中第一设备的功能时,收发模块1001,用于在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中第一消息用于请求装置所在的第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和第二设备位于无线网格mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块1001,还用于在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,测距信号用于确定第一设备的位置信息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
[0170]
可选的,处理模块1002用于生成测距信号或处理测距信号。
[0171]
示例性的,当该定位装置用于实现上述方法实施例中第三设备的功能时,收发模块1001,用于在第一带宽上向第五设备发送第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为装置所在的第三设备,第一设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备和第五设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块1001,还用于在第一带宽上从第五设备接收第二消息,第二消息中包含用于指示第一设备位于第一子网络的指示信息,第二消息的源端设备为第一设备,第二消息的目的端设备为第三设备;当第三设备位于第一子网络时,收发模块1001,还用于在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
[0172]
可选的,处理模块1002用于生成测距信号或处理测距信号。
[0173]
示例性的,当该定位装置用于实现上述方法实施例中第四设备的功能时,收发模块1001,用于在第一带宽上与第一设备建立通信链路;其中,装置所在的第四设备和第一设备均位于mesh网络中的第一子网络;收发模块1001,还用于在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自第一设备的测距信号;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
[0174]
可选的,处理模块1002用于生成测距信号或处理测距信号。
[0175]
示例性的,当该定位装置用于实现上述方法实施例中第二设备的功能时,收发模块1001,用于在第一带宽上接收第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和装置所在的第二设备位于mesh网络中的第一子网络,第三设备位于mesh网络中的第二子网络;收发模块1001,还用于在第一带宽上向第一设备发送第一消息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。
[0176]
上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述,在此不再赘述。
[0177]
基于同一技术构思,参见图11,本技术实施例还提供一种定位装置,包括:至少一个处理器1101;以及与所述至少一个处理器1101通信连接的存储器1102、通信接口1103;其中,所述存储器1102存储有可被所述至少一个处理器1101执行的指令,所述至少一个处理器1101通过执行所述存储器1102存储的指令,使得所述装置通过所述通信接口1103执行上述方法实施例中任一设备执行的部分或全部操作。
[0178]
本技术实施例中不限定上述处理器1101、存储器1102以及通信接口1103之间的具体连接介质。本技术实施例在图11中以处理器1101、存储器1102以及通信接口1103之间通过总线1104连接,总线在图11中以粗线表示,其它部件之间的连接方式,仅是进行示意性说明,并不引以为限。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图11中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0179]
应理解,本技术实施例中提及的处理器可以通过硬件实现也可以通过软件实现。当通过硬件实现时,该处理器可以是逻辑电路、集成电路等。当通过软件实现时,该处理器可以是一个通用处理器,通过读取存储器中存储的软件代码来实现。
[0180]
示例性的,处理器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)、现成可编程门阵列(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。
[0181]
应理解,本技术实施例中提及的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,rom)、可编程只读存储器(programmable rom,prom)、可擦除可编程只读存储器(erasable prom,eprom)、电可擦除可编程只读存储器(electrically eprom,eeprom)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,ram),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的ram可用,例如静态随机存取存储器(static ram,sram)、动态随机存取存储器(dynamic ram,dram)、同步动态随机存取存储器(synchronous dram,sdram)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data eate sdram,ddr sdram)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced sdram,esdram)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink dram,sldram)和直接内存总线随机存取存储器(direct rambus ram,dr ram)。
[0182]
需要说明的是,当处理器为通用处理器、dsp、asic、fpga或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件时,存储器(存储模块)可以集成在处理器
中。
[0183]
应注意,本文描述的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
[0184]
基于同一技术构思,本技术实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,使得上述方法实施例中任一设备执行的部分或全部操作被执行。
[0185]
基于同一技术构思,本技术实施例还提供一种芯片,所述芯片与存储器耦合,用于读取并执行所述存储器中存储的程序指令,使得上述方法实施例中由任一设备执行的部分或全部操作被执行。
[0186]
本领域内的技术人员应明白,本技术的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0187]
本技术是参照根据本技术的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0188]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0189]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0190]
显然,本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的范围。这样,倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征:
1.一种定位方法,其特征在于,包括:第一设备在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中所述第一消息用于请求所述第一设备的位置信息,所述第一消息的源端设备为第三设备,所述第一设备和所述第二设备位于无线网格mesh网络中的第一子网络,所述第三设备位于所述mesh网络中的第二子网络;所述第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,所述测距信号用于确定所述第一设备的位置信息;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述第一设备在第一带宽上从第二设备接收第一消息之后、以及所述第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之前,还包括:所述第一设备在所述第一带宽上向所述第二设备发送第二消息,所述第二消息中包含用于指示所述第一设备位于所述第一子网络的指示信息,所述第二消息的目的端设备为所述第三设备;所述第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,包括:当所述第三设备位于所述第一子网络时,所述第一设备在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号。3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一设备在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号之前,还包括:所述第一设备在所述第一带宽上与所述第三设备建立通信链路;所述第一设备在所述第一带宽上,与所述第三设备协商定位参数;所述第一设备在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号,包括:所述第一设备基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,包括:所述第一设备在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号,其中所述第四设备位于所述第一子网络。5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,在所述第一设备在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号之前,所述方法还包括:所述第一设备在所述第一带宽上与所述第四设备建立通信链路;所述第一设备在所述第一带宽上,与所述第四设备协商定位参数;所述第一设备在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号,包括:所述第一设备基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号。6.如权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,在所述第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之后,还包括:
所述第一设备在所述第一带宽上发送第三消息,所述第三消息中包括所述第一设备的定位结果,所述定位结果用于指示所述第一设备的位置信息,所述第三消息的目的端设备为所述第三设备。7.如权利要求1-6任一项所述的方法,其特征在于,所述第一带宽为无线网络wi-fi、蓝牙或近场通信nfc中至少一种通信技术对应的带宽;所述第二带宽为超宽带uwb对应的带宽。8.一种定位方法,其特征在于,包括:第三设备在第一带宽上向第五设备发送第一消息,其中所述第一消息用于请求第一设备的位置信息,所述第一消息的源端设备为所述第三设备,所述第一设备位于mesh网络中的第一子网络,所述第三设备和所述第五设备位于所述mesh网络中的第二子网络;所述第三设备在所述第一带宽上从所述第五设备接收第二消息,所述第二消息中包含用于指示所述第一设备位于所述第一子网络的指示信息,所述第二消息的源端设备为所述第一设备,所述第二消息的目的端设备为所述第三设备;当所述第三设备位于所述第一子网络时,所述第三设备在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:所述第三设备根据指示信息,向所述第一子网络移动。10.如权利要求8或9所述的方法,其特征在于,在所述第三设备在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之前,还包括:所述第三设备在所述第一带宽上与所述第一设备建立通信链路;所述第三设备在所述第一带宽上,与所述第一设备协商定位参数;所述第三设备在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号,包括:所述第三设备基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号。11.如权利要求8-10任一项所述的方法,其特征在于,在所述第三设备在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之后,还包括:所述第三设备在所述第一带宽上从所述第一设备接收第三消息,所述第三消息中包括所述第一设备的定位结果,所述定位结果用于指示所述第一设备的位置信息,所述第三消息的目的端设备为所述第三设备。12.如权利要求8-11任一项所述的方法,其特征在于,所述第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;所述第二带宽为uwb对应的带宽。13.一种定位方法,其特征在于,包括:第四设备在第一带宽上与第一设备建立通信链路;其中,所述第四设备和所述第一设备均位于mesh网络中的第一子网络;所述第四设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述第四设备在第一带宽上与第一设备建立通信链路之后、以及所述第四设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之前,所述方法还包括:所述第四设备在所述第一带宽上,与所述第一设备协商定位参数;所述第四设备在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号,包括:所述第四设备基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号。15.如权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;所述第二带宽为uwb对应的带宽。16.一种定位装置,其特征在于,包括:收发模块,用于在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中所述第一消息用于请求所述装置所在的第一设备的位置信息,所述第一消息的源端设备为第三设备,所述第一设备和所述第二设备位于无线网格mesh网络中的第一子网络,所述第三设备位于所述mesh网络中的第二子网络;所述收发模块,还用于在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,所述测距信号用于确定所述第一设备的位置信息;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。17.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述收发模块,还用于:在第一带宽上从第二设备接收第一消息之后、以及在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之前,在所述第一带宽上向所述第二设备发送第二消息,所述第二消息中包含用于指示所述第一设备位于所述第一子网络的指示信息,所述第二消息的目的端设备为所述第三设备;所述收发模块在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号时,具体用于:当所述第三设备位于所述第一子网络时,在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号。18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述收发模块还用于:在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号之前,在所述第一带宽上与所述第三设备建立通信链路;在所述第一带宽上,与所述第三设备协商定位参数;所述收发模块在第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号时,具体用于:基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第三设备发送测距信号和/或接收来自所述第三设备的测距信号。19.如权利要求16所述的装置,其特征在于,所述收发模块在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号时,具体用于:在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号,其中所述第四设备位于所述第一子网络。20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,所述收发模块在第二带宽上向第四设备发
送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号之前,还用于:在所述第一带宽上与所述第四设备建立通信链路;在所述第一带宽上,与所述第四设备协商定位参数;所述收发模块在第二带宽上向第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号时,具体用于:基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第四设备发送测距信号和/或接收来自所述第四设备的测距信号。21.如权利要求16-20任一项所述的装置,其特征在于,所述收发模块还用于:在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号之后,在所述第一带宽上发送第三消息,所述第三消息中包括所述第一设备的定位结果,所述定位结果用于指示所述第一设备的位置信息,所述第三消息的目的端设备为所述第三设备。22.如权利要求16-21任一项所述的装置,其特征在于,所述第一带宽为wi-fi、蓝牙或nfc中至少一种通信技术对应的带宽;所述第二带宽为uwb对应的带宽。23.一种定位装置,其特征在于,包括:收发模块,用于在第一带宽上向第五设备发送第一消息,其中所述第一消息用于请求第一设备的位置信息,所述第一消息的源端设备为所述装置所在的第三设备,所述第一设备位于mesh网络中的第一子网络,所述第三设备和所述第五设备位于所述mesh网络中的第二子网络;所述收发模块,还用于在所述第一带宽上从所述第五设备接收第二消息,所述第二消息中包含用于指示所述第一设备位于所述第一子网络的指示信息,所述第二消息的源端设备为所述第一设备,所述第二消息的目的端设备为所述第三设备;当所述第三设备位于所述第一子网络时,所述收发模块,还用于在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。24.如权利要求23所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:处理模块,用于根据指示信息,控制所述第三设备向所述第一子网络移动。25.如权利要求23或24所述的装置,其特征在于,所述收发模块还用于:在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之前,在所述第一带宽上与所述第一设备建立通信链路;在所述第一带宽上,与所述第一设备协商定位参数;所述收发模块在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号时,具体用于:基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号。26.如权利要求23-25任一项所述的装置,其特征在于,所述收发模块还用于:在第二带宽上向所述第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之后,在所述第一带宽上从所述第一设备接收第三消息,所述第三消息中包括所述第一设备的定位结果,所述定位结果用于指示所述第一设备的位置信息,所述第三消息的目的端设备为所述第三设备。
27.一种定位装置,其特征在于,包括:收发模块,用于在第一带宽上与第一设备建立通信链路;其中,所述装置所在的第四设备和所述第一设备均位于mesh网络中的第一子网络;所述收发模块,还用于在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号;其中,所述第一带宽的带宽小于所述第二带宽的带宽。28.如权利要求27所述的装置,其特征在于,所述收发模块还用于:在所述第一带宽上与所述第一设备建立通信链路之后、以及在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号之前,在所述第一带宽上,与所述第一设备协商定位参数;所述收发模块在第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号时,具体用于:基于所述通信链路和所述定位参数,在所述第二带宽上向第一设备发送测距信号和/或接收来自所述第一设备的测距信号。29.一种定位装置,其特征在于,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、通信接口;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,所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令,使得所述装置通过所述通信接口执行如权利要求1-15中任一项所述的方法。30.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括程序或指令,当所述程序或指令在计算机上运行时,使得如权利要求1-15中任一项所述的方法被执行。
技术总结
本申请实施例提供一种定位方法和装置,方法包括:第一设备在第一带宽上从第二设备接收的第一消息,其中第一消息用于请求第一设备的位置信息,第一消息的源端设备为第三设备,第一设备和第二设备位于无线网格Mesh网络中的第一子网络,第三设备位于Mesh网络中的第二子网络;第一设备在第二带宽上发送测距信号和/或接收测距信号,测距信号用于确定第一设备的位置信息;其中,第一带宽的带宽小于第二带宽的带宽。该方案通过融合使用不同的带宽执行定位过程中的不同阶段可以在保证定位精度的同时,减少第二带宽的工作时间,因而可以降低功耗,在室内定位等领域具有灵活的应用空间。在室内定位等领域具有灵活的应用空间。在室内定位等领域具有灵活的应用空间。
技术研发人员:王康 田军 李卫华 韩冷
受保护的技术使用者:华为技术有限公司
技术研发日:2022.06.30
技术公布日:2023/10/7
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