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基于BLE-UWB的测距定位系统、组网方法、设备与介质与流程

2022-06-22 19:41:44 来源:中国专利 TAG:

基于ble-uwb的测距定位系统、组网方法、设备与介质
技术领域
1.本发明实施例涉及超宽带(uwb,ultra wideband)通信技术领域,尤其涉及一种基于蓝牙低功耗(ble,bluetooth low energy)-uwb的测距定位系统及其组网方法。


背景技术:

2.目前常规的uwb测距定位系统中,通常利用诸如蓝牙(bt,bluetooth),ble等较小功耗的接入技术替代uwb执行一些诸如组网、测距参数交互等测距流程开始前的准备工作,uwb则只需要在测距流程开始后执行测距消息交互等工作,由此能够降低uwb测距定位过程中的功耗。
3.同样在uwb测距定位系统中,基站与标签设备之间可以通过在测距消息交互过程中的时间戳信息获取到飞行时间,并根据飞行时间计算获得标签设备与基站之间的距离,以上可被称之为测距过程;但是如果需要对标签设备的绝对位置进行定位,那么就需要标签设备与至少三个基站分别完成上述测距过程,以三个基站为例,在通过上述测距过程获得标签设备与三个基站之间的相对距离之后,也就获得标签设备与三个基站的相对位置;由于通常基站的绝对位置均是固定的,因此,结合标签设备与三个基站的相对位置以及基站固定的绝对位置就能够计算获得。通常来说,在三个基站中,其中一个基站会与系统中的后台服务器相连接,并接收由其他两个基站发出的相对距离;随后,该基站会将接收到的两个相对距离与自身获得的相对距离一并发送至连接的后台服务器,后台服务器将会利用收到的三个相对距离以及三个基站固定的绝对位置计算得到标签设备的绝对位置。对于在系统中与后台服务器进行数据连接的基站,通常会称之为主基站,而系统中除去主基站以外的其他基站,均称之为从基站。
4.在目前常规的uwb测距定位系统中,测距流程开始前,主基站通常需要与系统内的从基站以及标签设备均建立ble连接,以执行测距参数的交互工作,但是,在现有的ble接入方案中,单个设备所能够支持的ble接入数目是固定的;因此,随着系统内增加了越来越多的标签设备,当标签设备数量超过主基站所能够支持的最大的ble接入数目时,就会出现大量的标签设备无法同时进行测距定位。并且,当标签设备数量较多时,主基站所需要进行的ble交互数据量也会较大,从而增加了主基站的工作量。


技术实现要素:

5.有鉴于此,本发明实施例期望提供一种基于ble-uwb的测距定位系统、组网方法、设备与介质;能够满足系统内大量标签设备同时进行测距定位的需求,并且降低主基站的工作量。
6.本发明实施例的技术方案是这样实现的:第一方面,本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法,所述方法应用于主基站,所述方法包括:通过扫描处于所述主基站近程范围内的一个或多个从基站发送的第一ble广播消
息,建立与所述每个从基站之间的第一ble连接链路;通过所述第一ble连接链路接收由所述每个从基站对应发送的uwb标签设备列表;其中,所述每个uwb标签设备列表包括与对应的从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送测距参数,以使得所述每个从基站通过所述第二ble连接链路将所述测距参数发送至对应的uwb标签设备。
7.第二方面,本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法,所述方法应用于从基站,所述方法包括:发送第一ble广播消息,以使得主基站根据所述ble广播消息建立第一ble连接链路;通过扫描处于所述从基站近程范围内的一个或多个uwb标签设备发送的第二ble广播消息,建立与所述每个uwb标签设备之间的第二ble连接链路;通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送对应的uwb标签设备列表;其中,所述uwb标签设备列表包括:与所述从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的测距参数;通过所述第二ble连接链路向已建立第二ble连接链路的uwb标签设备发送所述测距参数。
8.第三方面,本发明实施例提供了一种主基站装置的组成,该主基站装置包括:第一扫描部分、第一接收部分和第一发送部分;其中,所述第一扫描部分,经配置为通过扫描处于所述主基站近程范围内的一个或多个从基站发送的第一ble广播消息,建立与所述每个从基站之间的第一ble连接链路;所述第一接收部分,经配置为通过所述第一ble连接链路接收由所述每个从基站对应发送的uwb标签设备列表;其中,所述每个uwb标签设备列表包括与对应的从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;所述第一发送部分,经配置为通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送测距参数,以使得所述每个从基站通过所述第二ble连接链路将所述测距参数发送至对应的uwb标签设备。
9.第四方面,本发明实施例提供了一种从基站装置,该装置可以包括:第二发送部分、第二扫描部分和第二接收部分;其中,所述第二发送部分,经配置为发送第一ble广播消息,以使得主基站根据所述ble广播消息建立第一ble连接链路;所述第二扫描部分,经配置为通过扫描处于所述从基站近程范围内的一个或多个uwb标签设备发送的第二ble广播消息,建立与所述每个uwb标签设备之间的第二ble连接链路;所述第二发送部分,还经配置为通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送对应的uwb标签设备列表;其中,所述uwb标签设备列表包括:与所述从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;所述第二接收部分,经配置为通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的测距参数;
所述第二发送部分,还经配置为通过所述第二ble连接链路向已建立第二ble连接链路的uwb标签设备发送所述测距参数。
10.第五方面,本发明实施例提供了一种网络节点设备,所述网络节点设备包括:无线通信电路、存储器和处理器;各个组件通过总线系统耦合在一起;其中,所述无线通信电路包括:用于使所述网络节点设备能够执行uwb通信和/或用于测距通信的uwb通信部件以及用于使所述网络节点设备能够执行ble通信的ble通信部件;所述存储器,用于存储能够在所述处理器上运行的计算机程序;所述处理器,用于在运行所述计算机程序时,执行第一方面或者第二方面所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的步骤。
11.第六方面,本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的测距定位系统,所述系统包括:主基站,一个或多个从基站以及一个或多个uwb标签设备;所述主基站的近程范围覆盖了所有从基站近程范围的并集的范围;所述主基站仅与所述每个从基站建立第一ble连接链路;所述每个从基站均与处于各自近程范围内的uwb标签设备建立第二ble连接链路;其中,所述主基站,经配置为执行第一方面所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的步骤;所述从基站,经配置为执行第二方面所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的步骤。
12.第七方面,本发明实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有基于ble-uwb的测距定位系统的组网程序,所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网程序被至少一个处理器执行时实现第一方面或者第二方面所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的步骤。
13.本发明实施例提供了一种基于ble-uwb的测距定位系统、组网方法、设备与介质;主基站仅需与从基站建立ble连接,无需与无线通信系统内的所有uwb标签设备建立ble连接,所有uwb标签设备均连接至对应的从基站,降低了主基站进行测距参数交互的数据传输工作量。此外,由于主基站无需与无线通信系统内的所有uwb标签设备建立ble连接,使得ble连接存在能够支持的最大连接数的限制下,整个无线通信系统能够承担更多的uwb标签设备,从而满足大量uwb标签设备(tag)进行测距的场景需求。
附图说明
14.图1为本发明实施例提供的一种无线通信系统示意图。
15.图2为本发明实施例提供的网络节点设备组成示意图。
16.图3为本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法流程示意图。
17.图4为本发明实施例提供的一种无线通信系统的举例示意图。
18.图5为本发明实施例提供的一种处理周期组成示意图。
19.图6为本发明实施例提供的另一种无线通信系统的举例示意图。
20.图7为本发明实施例提供的另一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法流程示意图。
21.图8为本发明实施例提供的又一种无线通信系统的举例示意图。
22.图9为本发明实施例提供的一种主基站装置的组成示意图。
23.图10为本发明实施例提供的另一种主基站装置的组成示意图。
24.图11为本发明实施例提供的一种从基站装置的组成示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.参见图1,其示出了能够适用于本发明实施例所阐述技术方案的示例性(和简化的)能够进行测距定位的无线通信系统100。需注意,图1所示出的系统是可能的系统的仅一个示例,并且可根据需要在各种系统中的任一系统中实现本公开的实施方案。
27.如图1所示,无线通信系统100包括:用于进行数据处理及计算的后台服务器10,与所述后台服务器10进行数据传输且驻定的主基站11,一个或多个(m个为例)处于主基站11近程范围(如图1中实线椭圆圈所示)且驻定的从基站12-1、12-2、
……
、12-m,一个或多个(n个为例)处于主基站11近程范围且能够移动的uwb标签设备(tag)13-1、13-2、
……
、13-n。在一些非限定的示例中,uwb标签设备(tag)13-1、13-2、
……
、13-n各自依据其所处的位置处于相应的从基站12-1、12-2、
……
、12-m的近程范围(如图1中虚线椭圆圈所示)。可以理解地,如图1中实线椭圆圈所示出的主基站11的近程范围覆盖了所有虚线椭圆圈所示出的从基站12-1、12-2、
……
、12-m近程范围的并集的范围,从而在一些示例中,系统100内的主基站11与从基站12-1、12-2、
……
、12-m之间,主基站11与uwb标签设备13-1、13-2、
……
、13-n之间,各从基站12-1、12-2、
……
、12-m与各自近程范围内的uwb标签设备13-1、13-2、
……
、13-n之间均可以使用各种无线通信技术中的任何一种进行无线通信,可能包括超宽带(uwb)通信技术(例如,符合ieee 802.15.4z)、wi-fi(例如,ieee 802 .11)和/或基于wpan或wlan无线通信的其他技术进行通信。此外,主基站11与从基站12-1、12-2、
……
、12-m之间,主基站11与uwb标签设备13-1、13-2、
……
、13-n之间,各从基站12-1、12-2、
……
、12-m与各自近程范围内的uwb标签设备13-1、13-2、
……
、13-n之间均还能够经由一个或多个附加无线通信协议进行通信,例如蓝牙(bt)、蓝牙低功耗(ble)、近场通信(nfc)、gsm、umts(wcdma、tdscdma)、lte、lte-advanced(lte-a)、nr、3gpp2 cdma1000(例如,1xrtt、1xev-do、hrpd、ehrpd)、wi-max、gps等中的任一者。
28.作为解说性示例而非限定的,图1中所示出的uwb标签设备(tag)13-1、13-2、
……
、13-n具体可以是打印机、个人数字助理(pda,personal digital assistant)、照相机、扬声器系统或无线网络,除此之外,uwb标签设备(tag)13-1、13-2、
……
、13-n的其他非限定性示例还包括移动设备、蜂窝(蜂窝小区)电话、智能电话、会话发起协议(sip,session initiation protocol)电话、膝上型设备、个人计算机(pc,personal computer)、笔记本、上网本、智能本、平板设备、以及广泛多样的嵌入式系统,例如,对应于“物联网”(iot)。附加地,uwb标签设备可以是汽车或其他运输车辆、遥感器或致动器、机器人或机器人设备、卫星无线电、全球定位系统(gps,global positioning system)设备、对象跟踪设备、无人机、多轴飞行器、四轴飞行器、遥控设备、消费者和/或可穿戴设备(诸如眼镜)、可穿戴相机、虚拟现实设备、智能手表、健康或健身跟踪器、数字音频播放器(例如,mp3播放器)、相机、游戏控
制台等。附加地,uwb标签设备还可以是数字家用或智能家用设备,诸如家用音频、视频和/或多媒体设备、电器、自动售货机、智能照明设备、家用安全系统、智能仪表等。附加地,uwb标签设备也可以是智能能源设备,安全设备,太阳能电池板或太阳能电池阵,控制电力、照明、水等的市政基础设施设备(例如,智能电网);工业自动化和企业设备;物流控制器;农业装备;军事防御装备、车辆、飞机、船和武器等。
29.针对图1所示出的无线通信系统100,在一些示例中,主基站11、从基站12-1、12-2、
……
、12-m以及uwb标签设备13-1、13-2、
……
、13-n也可以统称为无线通信系统100内的网络节点设备。对于这些网络节点设备中的任一个,图2示出了能够实现网络节点设备200的组成示例,该网络节点设备200至少可以包括:处理器210、存储器220、无线通信电路230以及电源240;各组件之间可以通过各种适当类型的总线,比如电源总线、控制总线和状态信号总线等相连接。电源240为网络节点设备200内的各组件提供电能。
30.在一些示例中,处理器210可以是通用处理器、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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。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。结合本发明实施例所公开的内容可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于存储器220中。
31.在一些示例中,存储器220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 rate sdram,ddrsdram)、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,drram)。本文描述的系统和方法的存储器220旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
32.在一些示例中,无线通信电路230可以包括能够适用多种无线通信标准或者无线电接入技术(rat)进行无线通信的通信部件,比如图2中示出的uwb通信部件231以及ble通信部件232;其中,uwb通信部件231用于使网络节点设备200能够例如根据802.15.4协议来执行uwb通信和/或用于测距通信。ble通信部件232用于使网络节点设备200能够执行ble通信。当然,在另一些示例中,无线通信电路230还可以包括能够根据除uwb以及ble以外的其他通信协议进行无线通信的通信部件,本发明实施例不再赘述。
33.结合图1以及图2,在对无线通信系统100内的uwb标签设备进行测距定位之前,通常会利用ble通信部件232进行组网以及测距参数信息交互;随后开始测距定位流程,无线通信系统100内的网络节点设备根据802.15.4协议标准通过uwb通信部件231进行测距消息
交互。
34.在常规方案中,为了在测距前完成测距参数信息的交互,主基站11需要与无线通信系统100内的所有网络节点设备建立ble连接,并在ble连接建立完成后交互测距参数。由于ble连接存在能够支持的最大连接数的限制,通常最大连接数为10,那么主基站11除了与从基站进行固定的ble连接以外,能够连接的uwb标签设备数量会非常少,无法满足大量uwb标签设备(tag)进行测距的场景需求。
35.有鉴于此,本发明实施例期望提供一个基于ble-uwb的测距定位系统的组网方案,以期通过组网形成的测距定位系统能够满足大量uwb标签设备同时进行测距定位的需求,而且还能够降低主基站11的工作量。基于此,参见图3,其示出了本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法,该方法可以应用于系统内的主基站11,该方法可以包括:s301:通过扫描处于主基站近程范围内的一个或多个从基站发送的第一ble广播消息,建立与所述每个从基站之间的第一ble连接链路;s302:通过所述第一ble连接链路接收由所述每个从基站对应发送的uwb标签设备列表;其中,所述每个uwb标签设备列表包括与对应的从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;s303:通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送测距参数,以使得所述每个从基站通过所述第二ble连接链路将所述测距参数发送至对应的uwb标签设备。
36.通过上述技术方案,主基站仅需与从基站建立ble连接,无需与无线通信系统100内的所有uwb标签设备建立ble连接,所有uwb标签设备均连接至对应的从基站,降低了主基站进行测距参数交互的数据传输工作量。此外,由于主基站无需与无线通信系统100内的所有uwb标签设备建立ble连接,使得ble连接存在能够支持的最大连接数的限制下,整个无线通信系统100能够承担更多的uwb标签设备,从而满足大量uwb标签设备(tag)进行测距的场景需求。
37.需要说明的是,对于从基站来说,由于目前ble方案均支持主从一体,因此,从基站既可以作为主设备,也可以作为从设备;详细来说,从基站相对于主基站来说可以认为是从设备,而从基站相对于与其建立第二ble连接链路的uwb标签设备来说,就可以认为是主设备。此外,由于主基站的近程范围覆盖了所有从基站近程范围的并集的范围,因此,在本发明实施例中,尽管主基站并没有与任何一个uwb标签设备建立ble连接,但是仍然可以通过uwb进行通信。
38.对于图3所示的技术方案,在一些示例中,由于主基站与后台服务器相连接,因此,当整个无线通信系统100上电时,除主基站以外的其他基站均会默认被配置为从基站,这些从基站将会定期通过ble发送广播消息以供主基站扫描,当主基站扫描到从基站的ble广播消息后,依次与每个从基站建立第一ble连接链路。
39.举例来说,基于图1所示的无线通信系统100,设定从基站数量为2个,如图4所示,从基站12-1以及12-2在上电后定期发送ble广播消息供主基站11扫描,主基站基于扫描到的ble广播消息定向建立与从基站12-1以及12-2之间的ble连接链路。
40.对于图4,进一步来说,由于uwb标签设备13-1以及13-2处于从基站12-1的近程范围,因此,从基站12-1与uwb标签设备13-1以及13-2之间进行ble连接,从基站12-1的uwb标
签设备列表中就包括uwb标签设备13-1以及13-2的信息,而且该uwb标签设备列表将会通过从基站12-1经由ble连接链路发送至主基站11;相应地,从基站12-2与uwb标签设备13-3之间进行ble连接,那么从基站12-2的uwb标签设备列表中就包括uwb标签设备13-3的信息,同样的,该uwb标签设备列表将会通过从基站12-2经由ble连接链路发送至主基站11。
41.对于图4,进一步来说,主基站11在完成为每个uwb标签设备设置测距参数之后,就可以将测距参数通过ble连接链路发送至从基站12-1和12-2,从基站12-1以及12-2接着就会将测距参数通过ble连接链路发送至自身对应的uwb标签设备列表中的uwb标签设备。
42.对于图3所示的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送测距参数后,所述方法还包括:通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送同步消息,以使得所述每个从基站与所述主基站时序同步。
43.对于图3所示的技术方案,在一些可能的实现方式中,所述通过所述第一ble连接链路接收由所述每个从基站对应发送的uwb标签设备列表后,所述方法还包括:为每个uwb标签设备确定在uwb测距定位过程中进行测距消息交互的目标基站;其中,所述目标基站至少包括所述主基站、所述uwb标签设备对应的从基站,以及与所述uwb标签设备对应的从基站相邻的邻从基站;以及,为每个uwb标签设备对应设定在uwb测距定位过程中的调度时序。
44.对于上述实现方式,需要说明的是,根据常规的三边定位测距算法,uwb标签设备需要和至少3个已知固定位置的基站交互测距消息才能得到三个距离信息,并根据距离信息以及基站的固定位置计算获得uwb标签设备的绝对位置。那么在为每个uwb标签设备确定目标基站过程中,由于所有uwb标签设备同时也处于主基站的近程范围,并且主基站与后台服务器能够进行直接的数据连接,因此,主基站能够作为一个目标基站;其次,每个uwb标签设备均对应一个通过第二ble连接链路的从基站,因此,与uwb标签设备对应的从基站能够作为第二个目标基站;再次,在无线通信系统100中,uwb标签设备对应的从基站附近通常会有相邻的从基站,因此,本发明实施例将该相邻的从基站作为第三个目标基站。在一些示例中,当相邻的从基站有多个时,可以将距离uwb标签设备最近的相邻的从基站作为第三个目标基站。此外,当主基站获知所有uwb标签设备之后,就能够为每个uwb标签设备对应设定在后续uwb测距定位过程中的调度时序。结合图4所示,以uwb标签设备13-1为例,在对uwb标签设备13-1进行uwb测距定位过程中,uwb标签设备13-1需要与主基站11以及从基站12-1之间完成测距流程,以获得uwb标签设备13-1分别与主基站11以及从基站12-1的距离;此外,由于从基站12-2为从基站12-1的相邻的从基站,因此,uwb标签设备13-1还需要与从基站12-2之间完成测距流程,以获得uwb标签设备13-1与从基站12-2的距离,最终通过上述测量获得的三个距离信息经由主基站11传输至后台服务器10,后台服务器根据这三个距离信息以及主基站11、从基站12-1和12-2的固定位置计算获得uwb标签设备13-1的绝对位置。
45.还需要说明的是,在基于ble-uwb的测距定位系统中,如图5所示,一个完整的处理周期依次包括ble交互周期以及uwb调度周期,其中,ble交互周期包括一个测距块(ranging block);uwb调度周期可以包括m个测距块,每个测距块均对应一从基站;每个从基站对应的测距块,包括n个测距循环(ranging round),每个测距循环对应于与该从基站进行ble连接的每个uwb标签设备,从而使得每个测距循环完成对应uwb标签设备的测距过程。在ble交互
周期的ranging block内,主基站可以为每个从基站设定进行测距参数交互所对应的测距循环,从而按照设定的调度时序通过与从基站之间的第一ble连接链路进行测距参数交互。
46.对于图3所示的技术方案,在一些示例中,当无线通信系统100中增加新的从基站时,所述方法还包括:通过扫描新增的从基站所发送的ble广播消息,建立与所述新增的从基站之间的第一ble连接链路。
47.结合前述图4所示的场景,举例来说,当主基站11的近程范围内新增有从基站12-3,如图6所示,那么从基站12-3将同样会定期发送ble广播消息供主基站11扫描,主基站基于扫描到的ble广播消息定向建立与从基站12-3之间的ble连接链路;从而就完成了主基站11与新增的从基站12-3之间的ble连接,可以理解地,在建立连接之后,主基站11将会和对待从基站12-1以及12-2一样,接收从基站12-3上传的uwb标签设备列表,并向从基站12-3发送测距参数以及同步消息;本发明实施例对此不再多做赘述。
48.对于图3所示的技术方案,在一些示例中,当无线通信系统100中增加新的uwb标签设备时,所述方法还包括:通过所述第一ble连接链路接收与新增的uwb标签设备建立有第二ble连接链路的从基站发送的更新后的uwb标签设备列表;其中,所述更新后的uwb标签设备列表包括所述新增的uwb标签设备信息。
49.对于上述两个示例,需要说明的是,设定主基站能够支持的ble连接最大连接数为n,那么,通过上述示例能够在无线通信系统100中新增至n个从基站。接着设定一个从基站能够支持的ble连接最大连接数为n,那么整个无线通信系统100能够支持新增至n*n个uwb标签设备;相较于目前的常规方案,更加能够满足大量uwb标签设备同时进行测距定位的需求。
50.基于前述技术方案相同的发明构思,参见图7,其示出了本发明实施例提供的一种基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法,该方法可以应用于系统内的任一个从基站12-1、12-2、
……
、12-m,该方法可以包括:s701:发送第一ble广播消息,以使得主基站根据所述ble广播消息建立第一ble连接链路;s702:通过扫描处于所述从基站近程范围内的一个或多个uwb标签设备发送的第二ble广播消息,建立与所述每个uwb标签设备之间的第二ble连接链路;s703:通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送对应的uwb标签设备列表;其中,所述uwb标签设备列表包括:与所述从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;s704:通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的测距参数;s705:通过所述第二ble连接链路向已建立第二ble连接链路的uwb标签设备发送所述测距参数。
51.对于图7所示的技术方案,在一些示例中,在通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的测距参数之后,所述方法还包括:通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的同步消息,并根据所述同步消息完成与所述主基站时序同步。
52.对于图7所示的技术方案,在一些示例中,当所述从基站近程范围内增加新的uwb标签设备时,所述方法还包括:通过扫描新增的uwb标签设备所发送的第二ble广播消息,建立与所述新增的uwb标签设备之间的第二ble连接链路;根据所述新增的uwb标签设备更新所述从基站对应的uwb标签设备列表;其中,所述更新后的uwb标签设备列表包括所述新增的uwb标签设备信息;通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送所述更新后的uwb标签设备列表。
53.结合前述图4所示的场景,举例来说,如图8所示,当主基站11的近程范围内新增有uwb标签设备13-4,设定该uwb标签设备13-4处于从基站12-1的近程范围,那么uwb标签设备13-4将会发送ble广播消息,从基站12-1在扫描到该ble广播消息后,建立与uwb标签设备13-4之间的ble连接链路;在ble连接链路建立完成后,从基站12-1将会更新自身的uwb标签设备列表,也就是说,从基站12-1会把uwb标签设备13-4的信息增加至已有的uwb标签设备列表中,并通过与主基站11之间的ble连接链路向主基站11发送,从而完成了新增的uwb标签设备加入无线通信系统100的过程。
54.对于上述示例,需要说明的是,设定主基站能够支持的ble连接最大连接数为n,并且一个从基站能够支持的ble连接最大连接数为n,那么整个无线通信系统100能够支持新增至n*n个uwb标签设备;相较于目前的常规方案,更加能够满足大量uwb标签设备同时进行测距定位的需求。
55.基于前述技术方案相同的发明构思,参见图9,其示出了本发明实施例提供的一种主基站装置90的组成,该主基站装置90包括:第一扫描部分901、第一接收部分902和第一发送部分903;其中,所述第一扫描部分901,经配置为通过扫描处于所述主基站近程范围内的一个或多个从基站发送的第一ble广播消息,建立与所述每个从基站之间的第一ble连接链路;所述第一接收部分902,经配置为通过所述第一ble连接链路接收由所述每个从基站对应发送的uwb标签设备列表;其中,所述每个uwb标签设备列表包括与对应的从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;所述第一发送部分903,经配置为通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送测距参数,以使得所述每个从基站通过所述第二ble连接链路将所述测距参数发送至对应的uwb标签设备。
56.在一些示例中,所述第一发送部分903,还经配置为:通过所述第一ble连接链路向所述每个从基站发送同步消息,以使得所述每个从基站与所述主基站时序同步。
57.在一些示例中,如图10所示,所述主基站装置90还包括:确定部分904和调度部分905;其中,所述确定部分904,经配置为:为每个uwb标签设备确定在uwb测距定位过程中进行测距消息交互的目标基站;其中,所述目标基站至少包括所述主基站、所述uwb标签设备对应的从基站,以及与所述uwb标签设备对应的从基站相邻的邻从基站;所述调度部分905,经配置为为每个uwb标签设备对应设定在uwb测距定位过程中的调度时序。
58.在一些示例中,所述ble-uwb的测距定位系统的每个处理周期依次包括ble交互周期以及uwb调度周期,其中,ble交互周期包括一个测距块;uwb调度周期可以包括m个测距块,每个测距块均对应一从基站;每个从基站对应的测距块,包括n个测距循环(ranging round),每个测距循环对应于与该从基站进行ble连接的每个uwb标签设备,从而使得每个测距循环完成对应uwb标签设备的测距过程。
59.在一些示例中,所述第一扫描部分901,还经配置为:通过扫描新增的从基站所发送的ble广播消息,建立与所述新增的从基站之间的第一ble连接链路。
60.在一些示例中,所述第一接收部分902,还经配置为通过所述第一ble连接链路接收与新增的uwb标签设备建立有第二ble连接链路的从基站发送的更新后的uwb标签设备列表;其中,所述更新后的uwb标签设备列表包括所述新增的uwb标签设备信息。
61.基于前述技术方案相同的发明构思,参见图11,其示出了本发明实施例提供的一种从基站装置110,该装置110可以包括:第二发送部分1101、第二扫描部分1102和第二接收部分1103;其中,所述第二发送部分1101,经配置为发送第一ble广播消息,以使得主基站根据所述ble广播消息建立第一ble连接链路;所述第二扫描部分1102,经配置为通过扫描处于所述从基站近程范围内的一个或多个uwb标签设备发送的第二ble广播消息,建立与所述每个uwb标签设备之间的第二ble连接链路;所述第二发送部分1101,还经配置为通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送对应的uwb标签设备列表;其中,所述uwb标签设备列表包括:与所述从基站建立有第二ble连接链路的uwb标签设备信息;所述第二接收部分1103,经配置为通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的测距参数;所述第二发送部分1101,还经配置为通过所述第二ble连接链路向已建立第二ble连接链路的uwb标签设备发送所述测距参数。
62.在一些示例中,所述第二接收部分1103,还经配置为:通过所述第一ble连接链路接收由所述主基站发送的同步消息,并根据所述同步消息完成与所述主基站时序同步。
63.在一些示例中,所述第二扫描部分1102,还经配置为通过扫描新增的uwb标签设备所发送的第二ble广播消息,建立与所述新增的uwb标签设备之间的第二ble连接链路;以及,根据所述新增的uwb标签设备更新所述从基站对应的uwb标签设备列表;其中,所述更新后的uwb标签设备列表包括所述新增的uwb标签设备信息;所述第二发送部分1101,还经配置为通过所述第一ble连接链路向所述主基站发送所述更新后的uwb标签设备列表。
64.可以理解地,在本实施例中,“部分”可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等,当然也可以是单元,还可以是模块也可以是非模块化的。
65.另外,在本实施例中的各组成部分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模块的形式实现。
66.所述集成的单元如果以软件功能模块的形式实现并非作为独立的产品进行销售或使用时,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,本实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或processor(处理器)执行本实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom, read only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
67.因此,本实施例提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有基于ble-uwb的测距定位系统的组网程序,所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网程序被至少一个处理器执行时实现上述技术方案中所述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法步骤。
68.可以理解地,上述主基站装置90以及从基站装置110的示例性技术方案,与前述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的技术方案属于同一构思,因此,上述对于主基站装置90以及从基站装置110的技术方案未详细描述的细节内容,均可以参见前述基于ble-uwb的测距定位系统的组网方法的技术方案的描述。本发明实施例对此不做赘述。
69.需要说明的是:本发明实施例所记载的技术方案之间,在不冲突的情况下,可以任意组合。
70.以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
再多了解一些

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