一种远距离无线传输的定位方法与流程

本发明属于移动无线通讯领域，具体涉及一种远距离无线传输的定位方法。

背景技术：

现有技术中，lte作用在于超远距离传输，目前的lte产品无定位或定位不精准，并且无人员轨迹跟踪等功能。

虽然目前存在uwb定位技术，但是uwb产品只能定位室内，且数据回传无法进行超远距离的传输。发射功率的大小决定其传输距离。据英特尔按照fcc的规定而进行的演示结果显示，对于10米以内的距离，uwb可以发挥出高达数百mbit/秒的传输性能，但是在20米处反倒是ieee802.11a/b的无线lan更好一些。也就是说，既然uwb将与现有无线技术共存，就不会被用于长距离传输。

技术实现要素：

为了解决以上技术问题，本发明将lte与uwb和/或rfid等模组(超宽频与超宽带)进行融合，让lte产品在具备自身超远距离传输数据的同时具备精准定位功能，解决超远距离产品无法精准定位的技术问题。

本发明具体提供了一种远距离无线传输的定位方法，通过远距离传输设备采集定位点的轨迹定位数据，通过lte数据传输将所述定位点的轨迹定位数据传输至数据收集中心，所述远距离传输设备包括lte模组、uwb模组以及将所述lte模组和uwb模组进行融合的融合主板。

uwb常见的定位算法有基于接收信号强度(receivedsignalstrength,rss)、基于到达角度(angleofarrival,aoa)、基于到达时间或时间差(time/timedifferenceofarrival,toa/tdoa)几种。其中基于toa和tdoa是目前的主流，基于aoa和rss的方法常作为辅助方法。

本发明采用基于tdoa的算法来完成定位，tdoa定位算法要求基站之间保持时间同步，定位平台通过接收uwb信号到达不同基站的时间差，时间差信息转化为距离差，根据双曲线定位原理来确定目标的位置信息。

所述远距离传输设备还可以包括实现rfid、ble和/或zigbee的设备。

所述远距离传输设备还可以包括用于提供电力的电源以及用于收发数据的天线。

所述uwb模组可以是uwb嵌入式模块，所述lte模组可以是lte嵌入式模块。

本发明所提供的远距离无线传输的定位方法，具有成本投入少，模组便捷，研发周期短的优点。并且具备高速，稳定的嵌入式通用接口，支持简单数据传输协议udp，支持udp组播和单播。支持可靠数据传输协议tcp，可充当tcp服务器和tcp客户端，安全，可靠的wifi链路，支持安全性高的wpa/wpa2加密，wep加密。可以完成超远距离数据传输，同时具备精准定位、人员轨迹跟踪等功能。

附图说明

图1为本发明所提供的远距离无线传输的定位方法示意图；

图2为本发明人员定位算法示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式对本发明做进一步的说明。

本实施方式提供了一种远距离无线传输的定位方法，通过远距离传输设备采集定位点的轨迹定位数据，通过lte数据传输将所述定位点的轨迹定位数据传输至数据收集中心，远距离传输设备包括lte模组、uwb模组以及将lte模组和uwb模组进行融合的融合主板，远距离传输设备还包括实现rfid、ble和/或zigbee的设备以及用于提供电力的电源以及用于收发数据的天线。

具体方法为：

1、模组选型：

lte产品模组选型，选择lte180嵌入式wifi模块，

模块支持接口的波特率高达2.6mbps接口的传输速度实际可到达1600kbps接口支持硬件流控制，可保证数据传输的可靠性接口为2线制，只需连出两根线即可通信运行模式下的工作电流小于200ma深度休眠电流为10ua，可长时间使用电池供电模块可在上电后2s内加入网络(wpa2加密)支持简单数据传输协议udp，支持udp组播和单播支持可靠数据传输协议tcp，可充当tcp服务器和tcp客户端支持7个socket的同时连接，可以是以上的组合tcp链路断开后可自劢进行尝试连接可提供外网服务支持dns域名解析支持以ap为中心的通信拓扑和adhoc模式的对等网络支持2.4g和5g频段ieee802.11b/g和单流的n协议，多种传输速率选择支持网络断开再连的功能，网络恢复后自劢连接支持安全性高的wpa/wpa2加密，wep加密支持贴片天线和ipex天线，可灵活选择无线射频通过了fcc，ic和ce认证通过嵌入式设备的uart发送ltsp命令控制模块通过html网页配置模块提供pc端的配置软件超小的模块尺寸，方便嵌入设备工业级温度范围：-40～85℃

uwb产品模组选型，选择uwb嵌入式模块

uwb测距定位diy板具备测距及定位功能，该模块高精度，低成本，具有非常高的性价比，可以是测距的锚点/标签，也可以是tof定位系统的锚点或标签，也可以是tdoa的定位锚点或标签。可以根据需要进行组合。多张可自成系统，在硬件上支持tof及tdoa定位的开发。举例：5张,4张设为基站，1张设为标签，即可开始测距，可自行编写软件，实现tof或tdoa定位。如图2所示，设定三个不同位置的测位点，根据分别测得的与待测点的距离，即可计算出待测点的位置。

2.编程：

实现lte与uwb通信协议无缝对接，测试大量模组兼容性。数据传输准确性与超远距离定位精准度等。

本实施例的远距离无线传输的定位方法，可以实现超远距离的精准定位。

3.应用范围

该系统通过将lte与uwb、rfid等通讯技术融合，能够弥补各单一技术的缺陷与瓶颈，实现超远距离的数据传输及定位。

可以将该系统应用如下列场景中：

安全生产是企业的重中之重，将该系统应用于人员及车辆定位场景中，实现生产人员及非生产人员的行为管控，精准实现人员定位功能，对于人员的运动轨迹及相关场景出入操作权限进行统一管控。

受风场环境约束，工作人员在风机进行现场操作或检修过程中，不能够及时将现场信息反馈至控制中心，导致现场与指挥人员不能进行高质量的信息互通。将该系统应用与风场系统，能够实时对工作人员位置及现场情况进行交互，大大减少作业中因信息沟通不通畅导致的失误，同时能够实现现场操作记录有迹可循。

技术特征：

技术总结
本发明具体提供了一种远距离无线传输的定位方法，将LTE与UWB、RFID等模组(超宽频与超宽带)进行融合，让LTE产品在具备自身超远距离传输数据的同时具备精准定位功能，解决超远距离产品无法精准定位的技术问题。具有成本投入少，模组便捷，研发周期短的优点。并且具备高速，稳定的嵌入式通用接口，支持简单数据传输协议UDP，支持UDP组播和单播。支持可靠数据传输协议TCP，可充当TCP服务器和TCP客户端，安全，可靠的WIFI链路，支持安全性高的WPA/WPA2加密，WEP加密。可以完成超远距离数据传输，同时具备精准定位、人员轨迹跟踪等功能。

技术研发人员：孟庆伟;魏永全;战百胜;秦传杰;王楠
受保护的技术使用者：北京英贝思科技有限公司
技术研发日：2017.05.04
技术公布日：2017.09.08