具有并行进行传递的数据网络连接组件的UWB定位系统的制作方法

背景技术：

1、本发明涉及一种用于定位对象的定位系统。本发明此外还涉及一种用于定位对象的方法。

2、已知使用基于超宽带(uwb)的定位系统来确定对象的位置。在此，对象具有uwb移动单元，该uwb移动单元的位置特别是可通过确定信号的到多个uwb锚点的传播时间来求取。

3、然而，在该位置确定期间，在uwb锚点处积聚大数据量。因此，对于已知的定位系统而言有问题的是，用于可靠地传输uwb锚点的数据量的高安装开销(installationsaufwand)。

4、此外，已知如下构型：在这些构型中，锚点经由自己的无线电通信系统来连接。这种安装虽然降低了用于uwb定位系统的安装成本，但导致与现有的无线电通信服务的干扰(cci＝co-channel interference，同信道干扰，和aci＝adjacent channel-interference，邻信道干扰)，而因此是非期望的。

技术实现思路

1、因此，本发明的任务是提供一种可显著简化地安装的用于对象的位置确定的定位系统。本发明的任务此外也是提供一种用于定位对象的方法，该方法能够以低安装开销运行并且优选不具有与纯无线电通信网络的干扰。

2、根据本发明，所述任务通过根据权利要求1的定位系统和根据权利要求13的方法来解决。从属权利要求反映优选实施方式。

3、因此，根据本发明的任务通过一种用于对象的位置确定的定位系统来解决，该对象具有uwb移动单元(也称为“标签(tag)”或“标签设备”)。该定位系统具有用于定位对象的多个uwb锚点(也称为“信标(beacon)”)。此外，该定位系统利用通信无线电网络，该通信无线电网络具有构造用于并行地传输所述uwb锚点的数据流的至少一个数据网络连接组件。

4、由于uwb锚点的并行的数据流传递而省去uwb锚点的、特别是数据布线的安装开销。定位系统的安装和可能的改造被显著地简化。此外可以实现更灵活地放置uwb锚点。由于没有竞争性的通信无线电网络，所以也不产生干扰并且能够高效地管理数据流。

5、uwb信道上的结构、定位和/或通信和/或数据协议特别是可以根据wo 2020/212722a1中的描述来进行，通过援引将该文献完整地采用到本技术中。具有标题“ultra-wideband location systems and methods(超宽带定位系统和方法)”的wo 2020/212722a1于2019年4月19日申请并于2020年10月22日公开。

6、所述通信无线电网络优选具有多个连接的数据网络连接组件。所述uwb锚点优选构造为omlox锚点。所述对象可以是定位系统的一部分。

7、omlox是用于针对室内空间的精确实时定位系统的开放式标准。omlox定义了用于可互操作(interoperables)的定位系统的开放式接口。使用omlox，不同行业能够使用具有来自不同供应商的不同应用的唯一基础设施。由于使用同一基础设施，降低总运行成本，这使得能够实现不同应用的简单的集成。omlox的关键特征是，使得能够实现赛博物理式简化并将工业的软件解决方案和硬件解决方案的集成组合到共同的生态系统中。

8、使用基于omlox的锚点能够将不同类型的软件——如制造执行系统(mes)、资产跟踪和具有防碰撞的导航，以及硬件——如无人机、ftf(无人驾驶运输车辆)和载货车辆集成到定位的领域中。

9、omlox使得能够实现在一个或多个跟踪区内针对不同的可跟踪的供应商的互操作性和灵活性。omlox通过两个核心组件来实现该目标：omlox集线器(hub)和omlox核心区(core zone)。omlox集线器使得能够实现在不同的跟踪区内的互操作性和灵活性，而omlox核心区提供在单个跟踪区内的互操作性和灵活性。

10、omlox集线器使得能够实现跨不同互补区的互操作性和灵活性。除uwb之外，在制造、交货和储存的情况下也使用其他定位技术如rfid、5g、ble、wi-fi和gps。使用omlox能够确保网络流畅且可互操作地工作。以这种方式，企业能够以简单的方式将应用如制造控制系统、设备跟踪和导航跨不同位置区地联网。

11、omlox集线器与多个跟踪区兼容。能够使用omlox集线器高效地监控如下智能工厂：所述智能工厂结合uwb定位区、具有gps定位的载重车辆载货区域和具有wifi定位的仓库来工作。omlox集线器使得能够实现地图的从离散本地坐标(配属于slam和其他技术)到整个智能工厂的全局地理坐标的传输、同步和定向。

12、omlox核心区与开放式接口协作并且保证在超宽带范围(uwb)中的互操作性。uwb是一种跨短距离的和用于工厂中的定位的无线电标准。超宽带特别稳健并且确保精确的对材料的定位和对ftf及无人机的任用(bestellungen)和导航——即使在障碍物如金属反射的情况下。omlox创建通过即插即用(plug-and-play)工作的可互操作的基础设施。企业能够独立于制造商地使用omlox标准快速且简单地联网所有uwb产品。

13、在于https://omlox.com公开的omlox说明(spezifikation)中更详细地描述了omlox锚点的特性。

14、在本发明的优选构型中，一个uwb锚点布置或构造在一个数据网络连接组件之上或之中。通过该数据网络连接组件或者说该uwb锚点的这种紧凑的构造进一步简化定位系统的安装。该数据网络连接组件和该uwb锚点可以布置在共同的壳体中。替代或附加于此，该数据网络连接组件和该uwb锚点可以具有共同的电压供给。

15、进一步优选地，多个uwb锚点、特别是所有uwb锚点分别布置或构造在一个数据网络连接组件之上或之中。

16、在该定位系统的特别优选的构型中，所述数据网络连接组件构造用于预留仅仅用于固定的uwb锚点的数据通信的单独的带宽以用于通过多用户多输入多输出(mu-mimo)的和/或通过正交频分多址(ofdma)的数据流传递。由此，这些数据连接在没有与通信无线电网络的其他用户的资源冲突的情况下进行。

17、优选地，多个、特别是所有的数据网络连接组件构造用于通过mu-mimo和/或ofdma的数据流传递。

18、所述一个或多个数据网络连接组件可以构造为wifi6网关。在此，通信无线电网络基于802.11ax标准。wifi6能够管理竞争性的数据流，并且在此，特定地配属带宽。在此，wifi信道划分成所谓的“资源单元(resource-units)”。

19、所述一个或多个数据网络连接组件可以通过以太网连接到通信无线电网络。替代或附加于此，所述一个或多个数据网络连接组件可以通过光纤和/或移动无线电，特别是通过5g标准来连接。

20、该定位系统可以具有服务器、特别是连接到以太网的服务器，该服务器具有uwb软件和/或uwb集线器。该服务器可以在远程运行下、特别是经由互联网被维护。该服务器优选呈边缘服务器形式构造。

21、在本发明进一步的优选构型中，该定位系统具有一个uwb锚点，该uwb锚点的数据可无线地通过wifi使用并行的数据流传递传输到通信无线电网络。通过无线的安装能够特别简单地布置该uwb锚点。因此，该uwb锚点仅仅需要一个电压供给。uwb锚点由于其数据流的并行的传递还可在没有有线数据传输的情况下简单地集成到定位系统中。进一步优选地，该定位系统具有多个uwb锚点，所述多个uwb锚点的数据可无线地通过wifi使用并行的数据流传递传输到通信无线电网络。

22、如果该定位系统具有灯和/或烟雾报警器——该灯具有集成在该灯中的uwb锚点并且该烟雾报警器具有集成在该烟雾报警器中的uwb锚点时，则该定位系统的安装被进一步简化。

23、该定位系统可以具有多个灯和/或多个烟雾报警器，所述多个灯分别具有集成在所述灯中的uwb锚点并且所述多个烟雾报警器分别具有集成在所述烟雾报警器中的uwb锚点。

24、优选地，多个uwb锚点与一个两线总线系统(two-wire-bus-system)连接。该两线总线系统可以构造为执行器-传感器-接口(asi)。该两线总线系统允许、特别是附加于电流供给允许简单控制命令如开/关的传递，和/或可以用于uwb锚点的安装或维护。优选地，所有uwb锚点与一个两线总线系统连接。

25、多个uwb锚点和/或数据网络连接组件可以具有共同的电压供给。优选地，所有uwb锚点和/或所有数据网络连接组件通过同一电压供给连接。

26、此外，根据本发明的任务通过一种用于定位对象的方法来解决。该方法优选使用在此所描述的定位系统来执行。该方法具有以下方法步骤：

27、a)通过多个uwb锚点来确定uwb移动单元的位置数据；

28、b)通过并行的数据传输、特别是通过并行的wifi将至少一个uwb锚点的、特别是多个uwb锚点的、优选所有uwb锚点的数据流传输到具有数据网络连接组件、特别是具有多个数据网络连接组件的通信无线电网络。

29、优选地，与一个uwb锚点的、特别是多个uwb锚点的、优选所有uwb锚点的数据流传递同时地由通信无线电网络传输与该定位系统无关的数据流。

30、进一步优选地，传递数据流通过mu-mimo和/或通过ofdma进行。

31、本发明的另外的优点由说明书和附图得出。同样可以对先前提及的和仍进一步列举的特征根据本发明地分别单个地或多个以任意组合的方式进行使用。所示出的和所描述的实施方式不应理解为穷举，而是具有针对本发明叙述的多个示例性表征。