[发明专利]基于UWB的室内短报文通信定位系统及方法

说明书

本发明提供一种基于UWB的室内短报文通信定位系统及方法，该系统包括多个UWB基站，与待定位人员具有绑定关系的UWB终端，以及与各个UWB基站通信连接的服务器，UWB基站向室内空间的各个UWB终端发送轮询信号；UWB终端在接收到轮询信号后发送回复信号给对应的UWB基站，UWB基站接收各UWB终端的回复信号，计算出当前UWB基站与各个UWB终端间的距离信息，并将UWB基站与各个UWB终端的距离信息及相应的UWB终端的编号信息和/或文本信息打包发送到服务器；服务器根据每一UWB基站与各个UWB终端的距离信息计算各个UWB终端的相对位置数据，记录各个UWB基站与UWB终端的对应关系，将相对位置数据、UWB终端编号和/或文本信息进行存储，并在显示界面显示，实现高精度定位与低速率通信。

技术领域

本发明涉及UWB通信技术领域，尤其涉及一种基于UWB的室内短报文通信定位系统及方法。

背景技术

现有室内通信和定位技术主要有WiFi技术、蓝牙技术、蜂窝移动通信技术等。以上通信定位技术均是在通信技术的基础上开发定位技术，通信能力强大，但定位能力一般较弱、定位精度较低。如，WiFi定位技术一般有2种，第一种是邻近法，即最靠近那个热点或基站，则认为处于什么位置，另一种是指纹法，通过采集巨量数据、对比分析等确定位置。蓝牙定位技术、蜂窝移动通信技术一般基于RSSI定位原理，定位精度也较低。

对于较小的室内空间，通信能力较强而定位能力较弱的无线技术应用较普遍，但对于大型地下室内空间或仓储场所，对定位要求较高，此时上述通信定位技术难以胜任。

UWB技术广泛用于室内精确定位，定位信号带宽很宽、定位精度高，可达分米级、厘米级。UWB技术较少应用于无线通信，应用于无线通信时常采用跳时扩频信号，具有抗干扰能力强、保密性好、通信速率高等优点。UWB通信技术体制与定位技术体制不同。目前在单一终端上同时实现UWB通信与定位需要采用双体制的方式实现。但是双体制方式系统复杂、成本高昂、使用不便。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提出了一种基于UWB的室内短报文通信定位系统及方法，以解决现有UWB室内通信定位系统存在的系统复杂、成本高昂、使用不便等问题。

本发明的一个方面，提供了一种基于UWB的室内短报文通信定位系统，该系统包括设置于不同室内空间的多个UWB基站，与待定位人员具有绑定关系的UWB终端，以及与各个UWB基站通信连接的服务器；所述UWB终端包括MCU、UWB模块、UWB天线、通信处理模块、电源，输入模块和显示模块；所述服务器包括定位解算引擎模块和通信定位应用模块；

所述多个UWB基站用于向各个UWB终端发送轮询信号；

所述UWB终端用于在接收到轮询信号后发送回复信号给对应的UWB基站，所述回复信号中携带UWB终端的编号信息和/或文本信息；

各个UWB基站还用于接收各UWB终端的回复信号，并计算出当前UWB基站与各个UWB终端间的距离信息，并将当前UWB基站与各个UWB终端的距离信息及相应的UWB终端的编号信息和/或文本信息打包发送到定位解算引擎模块；

所述定位解算引擎模块用于根据每一UWB基站与各个UWB终端的距离信息计算各个UWB终端的相对位置数据，记录各个UWB基站与UWB终端的对应关系，并将所述相对位置数据、UWB终端编号和/或文本信息发送给通信定位应用模块；

所述通信定位应用模块用于将接收到数据存储在数据库，并在显示界面呈现的室内空间地图上显示各个UWB终端的位置，和/或在显示界面显示所述文本信息。

进一步地，所述UWB终端还用于在接收到用户通过输入模块输入的文本信息后将文本信息打包处理，并将数据包发送给UWB基站；

所述UWB基站用于在接收到UWB终端发送的数据包后将数据包发送给定位解算引擎模块；