对有限空间内的对象进行无线电定位的网络布置和方法与流程

本发明涉及根据相应独立权利要求的前序部分的、用于无线定位或确定有限空间内的对象位置的网络布置和用于操作所述网络布置的方法。本发明的主题还是计算机程序和用于存储计算机程序的机器可读数据存储装置，通过其能够执行根据本发明的方法。

背景技术：

在工业工厂车间、生产车间、厂房或类似场所的领域中，已知通过无线定位或无线电定位来对移动对象进行空间定位。此类对象是在自动引导车辆系统中使用的自动集装箱货车或装置(“自动引导车辆-agv”)。这些货车被自动引导并且沿实际线标记或虚拟线标记移动而无需人工操作。在仓储或工业生产领域中，其可以涉及对钢产品进行定位，例如像已经沉积在钢结构中的厚板或卷材，然而其中所述对象也可以是自给自足式机器人车辆、叉车或类似物。由此，一维位置可以例如沿起重机的车道导向，二维位置可位于对象的平坦表面或空间位置上，例如在三维存储系统中。

这种无线电定位系统根据通过“援引加入”全面引用的美国6,133,876是已知的，并且涉及用于通过脉冲形无线电信号(所谓的“脉冲无线电系统”)确定位置的方法和网络布置。由此，提供了具有第一周期的第一收发器、以及远离第一收发器并且具有第二周期的第二收发器。使用第一周期来产生第一参考周期脉冲，并且第一收发器通过此参考周期脉冲来播放第一系列脉冲。第二收发器接收此第一系列脉冲，并且第二收发器通过这些脉冲来同步化。第二收发器使用第二周期来产生第二参考周期脉冲，并且第二收发器通过此第二参考周期脉冲来播放第二系列脉冲。第一收发器接收此第二系列脉冲并且执行与其的同步化。基于此同步化，产生在时间上对应延迟的第一参考周期脉冲，并且在此之外，确定第一参考脉冲于延迟的第一参考脉冲之间的时间差，其中此时间差指示第一系列脉冲和第二系列脉冲的总运行时间。

根据美国7,873,099呈现基于超宽带(uwb)信号并且相应地基于运行时间测量或飞行时间测量的定位系统，其中对应数据通信网的uwb接收器基于接收信号结构使接收器侧时间信息同步化，其中时间信息被解调并且其中所解调的时间信息用于设置接收器侧周期。通过有关运行时间延迟的信息，并且即通过增加周期值以补偿所述运行时间延迟来调整接收器侧周期。基于先前已知的发送器与接收器之间的距离来确定运行时间延迟，其中发送器和接收器可以是双向连接的一部分，并且其中通过测量数据包循环周期(所谓的“往返定时”)，即通过测量数据通信网中的数据包从发送器播放到接收器和返回所需要的时间，确定运行时间延迟。

技术实现要素：

本发明的基本思想是通过基于无线或无线电的、基于距离的测量系统对对象进行定位或空间定位(定位)，所述对象在此是相关的并且优选地能够在空间上有限的空间或区域内移动，所述定位或无线定位优选地基于所述运行时间测量或飞行时间测量而进行。这些对象中的每一个具有随后将更详细描述的“标签”，通过所述“标签”能够清楚地识别对象或者清楚地将对象与其他对象区分开。随后，积极参与测量方法的对象也被标记为“参与者”。由此，对象可以布置在开始提到的集装箱货车上或每个其他资产上，将确定所述对象在这种空间中的位置。

根据本发明的网络布置基于网络拓扑，其中多个自给自足式参考节点被布置为分布在有限空间或区域中。优选通过管理节点来控制对应网络。然而应当注意，也可以在参考节点中实现管理节点的功能。由此，能够根据飞行时间测量数据计算参考节点的单独位置、以及主动参与(测量)过程的对象的位置。

将整个网络分成至少两个区段(“子网”)确保了即使大范围或大规模的工厂车间或厂房仅被一个位置确定或监测系统覆盖。

在当前观点中，所述参考节点逻辑上也对应于其中将进行所述位置对象的定位的这种网络或区段中的所述参与者，其中参考节点被布置或安装在网络基础设施中的固定点上，并且其中在可分配的坐标系中识别所述参考节点的坐标。相应地，管理节点描绘网络或区段的特定参与者，所述参与者被布置或安装在这种网络基础设施的固定点上，并且执行根据本发明的方法所需的管理功能。管理节点可以附加地装备有与对应it基础设施中的服务器计算机的连接，所述it基础设施当然未必需要被填充，因为管理节点本身也可以提供这些功能。

在根据本发明的网络布置或根据本发明的方法中，通过“三边测量”，并且即通过脉冲式无线电信号(例如，通过超宽带(uwb)无线电、或测量信号、或对应的短脉冲式测量信号)来确定位置。由此，在二维位置确定的情况下，基于相对于至少三个点的对应移除测量或距离测量来确定三边测量；或在三维或空间位置确定的情况下，基于相对于至少四个点的对应移除测量或距离测量来确定三边测量。uwb技术作为邻近无线电技术特别适合于当前空间有限的测量区。

优选地以时间连续的时间窗或时隙的序列发射或接收用于飞行时间测量的测量信号。如果在时间范围内以某个载波频率仅发射信号时域中非常短的脉冲，那么通过傅立叶变换在频域中呈现宽带频谱。对于uwb信号，此带宽位于≥500mhz的区中。目前，为对象和/或参考节点的精确定位的目的利用非常短的脉冲。

所述测量优选由所述位置对象发送，其中至少三个参考节点的布置启用对象或参与者在一个平面中的精确空间定位，并且其中至少四个参考节点的布置启用对象或参与者在三维空间中的精确空间定位。然而，由此存在进一步的问题：不是所有的参考节点和参与者都可同时发送或用无线电发送。此进一步的问题当然可以通过随后更详细描述的参与者管理来解决。

附加地，根据本发明的所述参与者管理使得能够通过在运行操作期间动态配置的无线电，测量或定位在此相关的参考节点网络和对象。

它可以通过参考节点的通信技术上或空间上线性形状的链接来实现，例如根据本来已知的“菊花链”(dc)拓扑或技术，或通过不同的至少局部线性形状的链接形状来实现，例如星形或圆形链接，其中参考节点之间或一个管理节点与参考节点之间的通信可能以可控制的方式进行。由此，至少两个菊花链(dc)拓扑也可以布置在网络区段中，这具有进一步的优点：当参与者在第一dc拓扑中新注册时，同时可以附加地执行已经运行的测量过程而无中断。

可能以这种方式确定或选择合适的dc拓扑，以使得对于dc链中发现的每个参与者可能存在最佳通信路径，例如通过对应地最小化两个通信参与者或相邻参与者之间的相应距离。最佳dc拓扑可以通过所述管理节点来动态计算，并且由此可以被最佳地调整到改变的情况(例如，通过添加或移除参与者和/或参考节点)。由此，菊花链或网络和/或测量过程的冗余出现，特别是另外与可能故障的参考节点相比较，因为尽管存在这种故障，菊花链或测量过程仍继续运行。

可以通过时分多址方法(“tdma”)和(通过)码分多址方法(“cdma”)的适当组合来实现根据本发明的方法。程序具有对于tdma方法的显著重要性，通过所述程序能够动态地产生在此相关的时间窗，并且通过所述方法经由网络的(主动参与的)参与者之间的通信相对容易可能或技术地转换定位测量。在参与者之间的优选提供的双向通信中，在参与者之间向后和向前(双向)发送对应的通信数据包，并且在此过程中执行所述飞行时间测量。根据本发明的测量过程由此将用于保证设置测量间隔的tdma特定能力与用于管理参与者的动态部件相组合。因此，通过所述信号轨道(例如，uwb)向所有参与者动态提供对新tdma时隙映射或计划(“tdma时隙映射”)进行基于规则的计算的指令。同时，本网络的拓扑被传送到新的参与者，以使得对于大部分或甚至完全地不存在配置复杂性。

在tdma方法中，肯定存在进一步的问题：因为仅存在一个物理转移信道，在运行测量过程期间因为不可用的时隙，可能难以或甚至不可能在待测量对象的周期中可能注册或接收新参与者。此问题类似地通过根据本发明的用于管理参与者的方法来解决。

在根据本发明的方法中，可以提供：所述双向通信由“播放”通信补充，其中管理节点(或管理主动参考节点)优选地向参与者发送对应的“播放”信号。由此，网络中的可能改变可以被传送到所有参与者，特别是传送到参考节点，以使得至少所有参考节点具有相同的知识状态。此类改变优选地是参与者或位置对象的注册、注销和重新注册。与提供用于执行测量过程和与其连接的通信的所谓“测距时隙”相比，可以为所述播放通信提供单独时隙，即所谓“播放时隙”。

通过播放通信传输的信号优选地包含：网络内发现的所有区段或子网的全局网络信息、所谓的“历书”列表、连同先前所述的有关注册、注销和重新注册的信息。此列表包括整个网络中存在的参考节点和所述参考节点的空间中的相应位置。附加地，列表包括有关每个参与者的信息，以及实际上独立于网络中的参与者网络中的相应位置的清楚的唯一标识符(uid)，例如本来已知的“mac-id”，以及独立于网络中的位置并且同时本来已知的位置标识符(lid)。

附加信息还可以包括空间中的参与者在适合于定位的坐标系中的(物理)位置。以此方式，可以提供网络区段的本地标识符(“sid”＝子网标识符)，其中在具有若干区段的网络中，sid和lid的组合提供测量操作所需的参与者的标识符。可以通过使用sid可以清楚地确定cdmaabd所产生的通信信道，所述通信信道在用于注册的区段中使用以及在测量操作中使用。

在所述tdma时隙映射中，还可以提供被保持清楚用于传递网络信息的特殊时隙(“向前播放时隙”)。在这种播放时隙中传递的信息包括例如有关坐标系、网络拓扑(例如所述历书列表)的信息。附加地，可以传送在网络中已经接收其新注册的参与者的所述id(uid和lid)。由此，所述信息仅呈现可能信息的实例；也能够转移许多不同类型的信息。如果网络中没有变化，那么原则上不使用向前播放。为了实现尽可能大的冗余，在播放期间，定位区段中的所有其他参与者(无论它们是位置对象还是参考节点)仅适当地收听或处理包含在播放中的信息。

还可以提供所谓的“返回播放”，并且实际上提供信息电报，菊花链中的相邻参与者通过所述信息电报，与tdma时隙映射的当前运行期间在网络或区段中最近已经注册的参与者通信。

如已经提到的，根据本发明的方法启动动态参与者管理，其中可以在现有或测量的参与者周期中接收新注册的参与者，或者可以在任何时间从其移除所述新注册的参与者，而无需运行位置确定或运行位置测量过程，由此被固有地中断。所建议的动态参与者管理附加地实现：例如因为信号质量过差而未理解单独传送消息的参与者未从参与者周期排除或不受任何其他缺点。

在所述参与者管理中，可以提供：在定位网络或区段中新注册的位置对象通过第一通信信道收听网络中的播放通信以便接收当前参考节点的概览，并且位置对象通过第二通信信道与选自播放通信的参考节点异步地通信以便促进网络中的接收。因此，可能当参与者新注册时，播放通信也可无中断地进行。

在参与者管理中，还可以提供：选自待注册的位置对象的参考节点向位置对象分配初始标识符(在管理节点接收此初始标识符之向前)，或者如果已经分配初始标识符，那么回溯地分配新的最终标识符。附加地，所选择的参考节点向待注册的位置对象提供有关网络拓扑的全局信息，以便促进或改进位置对象的后续通信。

应当注意，将尽可能快地进行参与者在网络中的所述注册，然而还必须尽可能安全地通过最小信息交换来进行所述注册。同时，必须给出定位测量的功能能力，即已经注册的每个移动参与者必须能够自主地确定其在空间中的位置。在网络注册中，网络拓扑由此首先优选作为所述历书信息被传送。

根据本发明的方法和网络布置附加地使得能够在此处相关的无线电网络中显著简化地构造区段，以便提供尽可能可缩放的系统。由此，将要保证在网络尺寸和参与者数量两方面的简单可缩放性。由此，使得容易对非常大的工业区域进行定位，其中参与者数量对在此相关的定位测量的重复率的影响被减小到可能的最小值。同时，消除了整个网络尺寸缩进的影响。

还应当注意，本文所描述的整个通信或对应信号转移可以同步地和异步地进行。

安装根据本发明的计算机程序以便执行过程的每个步骤，特别是当其在计算机装置上进行时。为此目的，提供了机器可读数据存储装置，在所述机器可读数据存储装置上存储根据本发明的计算机程序。通过在此处相关的网络上运行根据本发明的计算机程序，特别是所述管理节点或与其连接的数据处理装置，获得根据本发明的网络布置，其被安装以便操作或控制根据本发明的测量过程。

可以在说明书和附图中发现本发明的另外优点和实施方案。

应当理解，以上所述以及随后解释的特征不仅能够以相应的指定组合使用，还能够以其他组合或单独使用而不脱离本发明的范围。

附图说明

图1示出根据本发明由两个菊花链形成的网络。

图2a-2d示出当新参与者在不同时隙中、在根据本发明的网络布置中注册时的示例性情况。

图3在表格中示出通过时隙序列的通信协议的时间程序。

图4示出在根据本发明的方法中出现的“链占用”状态和通信信道状态的示例性实施方案，并且实际上在<＝5的参与者数量的实例中。

图5a、图5b示出在根据本发明的网络布置中进行的通信事件的两个示例性实施方案。

图6示出用于防止定位区段之间的串扰的示例性信道束分布。

具体实施方式

图1示出根据本发明由两个菊花链形成的网络的示例性构造。在此实例中的基于所述uwb技术的通信链中，在所述示例中，通信消息在两个“菊花链”内的“相邻”参与者之间顺序传播。

图1所示的网络布置包括管理节点100，在示例性实施方案中，所述管理节点100以本来已知的数据技术方式通过以太网连接105连接到外部it服务器110。实际上也可以在管理节点100本身中实现此服务器功能。有限空间由线115限定，参与者被布置在所述空间中或能够在所述空间中(动态地)移动。电源120、120'布置在此外限制线115上，以便给参与者提供其操作所需的电能。

在描绘的下半部中，第一菊花链(c1)125从管理节点100分支，并且在描绘的上半部中，第二菊花链(c2)130这样做。在此示例性实施方案中，五个参考节点135-155沿着第一菊花链125布置，并且五个参考节点160-180在第二菊花链130中类似地这样做。应当注意，在此描绘中仍然没有示出(真实的)位置对象。

图1所示的网络中执行的参与者定位测量通过已知的“三边测量”方法进行。此方法基于单独位置(在均匀观察中)处于圆形或3d空间中，处于围绕此点的球壳中，如果仅知道对象与已知点的距离。在两个已知点中，单独位置位于两个球壳的交叉点上，即在圆周上。

在图2a-2d中，通过根据图1所示的网络布置的网络环境，以一行连续时隙(随后简化为“时隙”)示出根据本发明的方法的第一示例性实施方案的示例性方法步骤。所示的时隙是图3所示的总共32个时隙400中的代表性时隙2、4、16和22。在这四个描绘中示出五个示例性位置对象300-320，通过所述描述，对象300-315已经在网络中或在管理节点处注册并且随后是“参与者”，然而对象320尚未注册并且随后在当前意义上仍然不是“参与者”。因此，对象320被设置有人耳以便如随后详细描述的指示其收听播放信道。

此第一示例性实施方案涉及位置对象所进行的新注册的面向网络的话语。在用于动态管理uwb网络中的参与者以用于定位的此示例性实施方案中，假设根据以下定义存在图1所示的基本功能定位网络：参考节点和管理节点能够发出、接收和处理uwb无线电信号。它们各自具有有效的lid和uid。网络包括两个菊花链c1和c2，其各自由五个参考节点组成，其中链中的相应连续参与者可以通过无线电信道相互(即双向地)交换消息。

每个链中五个参考节点的数量仅是一个实例，并且可以采用大于或小于5的任何期望数值，其中在通过三边测量的定位对象的二维或准三维定位中，数值应优选地>＝3。在沿线的定位对象的一维定位(localisation或location)中，数值必须≥2。两个菊花链还可以附加地包含不同数量的参考节点。然而，从资源效率和最大测量速度的观点来看，对称构造是优选的。来自菊花链c1的参考节点随后由数字“11”至“15”示出并且包含在图1中，来自菊花链c2的参考节点由数字“21”至“25”示出。

为了简化管理节点的识别的目的，它具有数字“0”。在示例性实施方案中，识别uwb网络或区段中的参考节点专有地通过uid和lid来进行。假定在图3中作为实例示出的所述tdma时隙映射已经形成或存在。应当提及，不仅寻址的参与者可以理解在uwb通信中发送的消息，正在收听相同信道的所有参与者还可以理解所述消息。在通信中，在本示例性实施方案中使用七个或六个信道以用于通信。此数字是实例并且可以是任何其他期望的量。然而，从使用信道和效率的观点来看，使用n+1或n+2是优选的，其中n是属于一个菊花链的参考节点的最大数量。为了改善通信的中断安全性，信道数量也可以是n+2或更多的。

在此示例性实施方案中，根据图3和图4，播放信道被标记为“b”并且用于测量的信道被标记为“m1”至“m5”。附加地，特别设置用于注册新参与者的另外信道是可用的。此注册信道被标记为“a”并且未在图中示出，但是随后更详细地描述。当仅使用六个无线电信道时，播放时隙“b”被取消或保存，并且测量信道“m1”用于播放消息。

在此示例性实施方案中，tdma时隙映射由32个时隙400组成，并且在图3所示的表中描绘。在此表中所示的32个时隙的数量仅是实例，以使得tdma时隙映射的更长或更短的长度也是可想到的。在较短长度的情况下，调整参与的参考节点的数量，并且由此对应地调整定位区段的尺寸。在表的第二列405中，在播放的情况下、在相应时隙400中交互的参考节点由图1所示的编号('0'、'11'-'15'、'21'-'25')呈现，并且其在第三列410中，在32个时隙中的每一个中的相关参考节点之间进行交互。原则上也指示现有的测量时隙。

在图2a-2d中未示出的第一时隙中，关于网络配置中的改变，图1所示的管理节点'0'100在播放信道b上与图1所示的参考节点'11'135和'21'160进行通信。改变仅在时隙映射的随后运行中有效。在此之后是图2a所示的用于确定位置的第二时隙(“时隙2”)，其中相对于菊花链c1中的参考节点在信道m1-m5上执行已经集成到测量过程中的定位对象。由此，从图4所示的“链占用”数据字区段500导出515信道的使用。在此数据字区段中，将一个位分配到每个可能lid，所述位显示相应lid是否在该时间点存在于区段中。由此，根据已经存在的lid的数量，可以基于所提出的规则导出参与者将使用的测量时隙525和测量信道520m1-m5的布局。可以在附表中阅读相应的分配，即哪个测量信道520被分配到哪个参考节点。由此，在第一行530中指定相应信道，并给在第一列535中指定相应链。因此，表中输入的数字对应于图1中的参考数字。

如果可能的话，通过四个参考节点135、140、145和150、经由在此存在的通信信道“m1”至“m4”，在一单个测量时隙中同时覆盖图2a-2d所示的四个位置对象'o1'300、'o2'305、'o3'310和'o4'315。由此可以在所述收听模式中发现位置对象'o5'320，如由符号耳朵所指示的。在此之后，在参考节点'11'135与'12'140之间出现“向前播放时隙”(“时隙3”)。根据时隙4的图2b所示的网络状态与定位对象'o1'300、'o2'305、'o3'310和'o4'315形成布置在菊花链c2中的参考节点160、165、170、175的测量时隙，根据“链占用”数据字区段中的描述依次预定这些位置对象的信道分配，其中定位对象'o5'320仍然处于所述收听模式。在此之后，在参考节点'21'160与'22'165之间出现“向前播放”。如图3中的表所描绘的，测量时隙和向前播放时隙总是交替的。

在向前播放信号已经到达菊花链的相应端之后，通过所述参考节点'15'155并且实际上在本示例性实施方案中根据图3所示的时隙400在第22时隙中，进行图2d所示的发送返回播放信号335。此返回播放335在动态参与者管理中起特别的作用，因为在此希望参与位置的位置对象的新注册被传送到uwb网络。随后描述注册本身的精确过程。新参与者在注册过程期间根据其uid的公开具有分配给它的初始lid。由此，在此示例性实施方案中，链c1中的注册的特征在于lid的lsb中的逻辑'1'，而链c2中的注册获得lsb中具有逻辑值'0'的lid。由此，有效地防止每个菊花链中的若干申请者接收相同的lid。

在示例性实施方案中，返回播放中的所述新注册通过其uid和分配的lid沿菊花链从其端部传播和累积。对应于图1所示的示例性实施方案，参考节点15通过五个新注册的相应uid和lid将多达五个新注册的最大值传送到参考节点14。参考节点14将这五个新注册和其新注册列表与此参考节点进行比较，以及检查参考15所分配的lid中的一个是否也已经被其分配并且由此被双重分配。只要情况不是这样，参考节点14就将新注册添加到分配给其的注册列表，直到五个新注册的最大值。然而，如果由参考节点14执行的检查显示由其分配的lid中的一个已经包含在先前播放的新注册列表中，那么它向申请者分配新的lid。在图1所示的网络布置中，其中每个链仅具有五个参考节点，由此新注册列表不能超过总共五个注册的长度。

所描述的返回播放过程对于沿着菊花链c1的每个参考节点是统一的。相同方法也单独地应用于菊花链c2中的返回播放。在本示例性实施方案中，菊花链在播放期间不彼此交互，由此两个返回播放信号轨道的端点是相应网络或区段的管理节点。在两个菊花链的情况下，由此每个“时隙映射”周期可以进行十个新注册的最大数量，其中可以从开始有效地避免冲突。通过使用较长的时隙映射，类似于有关正向播放的情况，可以通过返回播放进行两个菊花链的交互(如果同时不发生测量通信的话)。由此，可以实现较高的冗余。

在接收返回播放之后，管理节点将新参与者注册到“链占用”数据字区段中，并通过已经同时进行的传送到接收参考节点或参与者的新注册来准备用于下一个“时隙映射”运行的向前播放数据包。

所描述的过程持续时间表示管理参与者的过程的可能实现方式。方法的其他表现也是可能的。

以此方式，在程序的扩展中，可以在返回播放中附加地累积和传送有关注册参与者和参考节点的诊断信息，以便同时获得网络的动态整体概览并且防止其出现故障或中断。管理节点可以通过图1所示的对it网络的输入105，将此诊断信息、特别还有关于新注册的信息传送到中央服务器110，以便使得能够在控制台或it管理系统中进行描绘。然而，网络管理也可能与现有it网络的存在分离。与it网络的连接可以通过可访问的以太网连接或相关已知的无线连接来进行。

根据在此处相关的用于定位的uwb网络上注册的新参与者的网络侧处理(即基本上通过参考节点)的先前描述，随后描述用于注册定位对象的过程的示例性实施方案。

在此示例性实施方案中，所描述的tdma过程的特殊布置和所描述的信道结构是特别有利的。“tdma时隙映射”在此以这种方式布置，以使得仅在图3和图4所示的到一部分参考节点的信道m1-m5中，或甚至仅通过如图1所示的两个菊花链c1或c2中的一个进行定位测量。在这些定位测量的过程期间，剩余的参考节点可以在通信信道a上等待新注册。在向前播放期间，没有关于参与者所进行的可能(新)注册的消息可以被交换。

在当前的返回播放信号中，可以应用特殊的方法，其中例如只有菊花链中的两个直接后继者中的一个不能接收任何注册消息。这可以附加地通过网络诊断来动态地适配，以便动态地补偿参考节点的故障。以这种方式，甚至由此可以发生参与者的新注册，尽管定期运行定位测量操作和返回播放。

如果应当在定位网络或网络区段中新接收或注册位置对象(例如，图2c所示的位置对象'o5'320)，那么它以此方式通过本来已知的“aloha”协议联系定位网络或区段的任何参考节点，其中例如在图2c所示的第16个时隙中(根据图3)提供“先听后说”方法，其中参考节点325通过在此示出的通信信道'信道a'330进行随机电报通信。

在图5a中详细描述注册过程的过程。从上到下描绘了用于定位对象进行的示意性时间线，包括运行测量615和播放通信。如图5所描绘的，定位对象使用tdma协议或方法以及aloha协议。在进行联系之前，新签入的位置对象最初在信道b上短时间内收听网络上的通信610，以便通过播放信息接收关于以下的第一概览620：哪些参考节点存在于网络或区段中以用于定位，并且因为最大信号强度，据称可以最可靠地构造到哪些参考节点的通信。然后，通过经由通信信道a与对应选择的参考节点进行联系625来进行实际注册过程。如果因为其他uwb通信在此时间点占用以这种方式联系的参考节点，那么最初未听到数据包。因此，在某些情况下，定位对象需要若干次尝试635和645来建立成功的通信。

如果长时间内由此不能建立通信，那么定位对象联系不同的参考节点。由此，注册数据包由将在网络上接收的请求命令、节点的uid、以及有关定位对象的一些另外信息组成。特别地，由此还传送了哪个配置状态(如果存在的话)从其最近参与位置通信直到定位对象进入。

每个注册尝试初始由相应联系的参考节点通过信息来确认650，该信息指定注册参与者是否可以注册。以此方式，如果已经达到网络区段中的经验上预先确定的最大允许的参与者数量，如果申请者因为其uid已经被识别为参考节点，或如果网络处于不适合定位的操作状态，那么可以拒绝参与者。由此相应联系的参考节点因为在区段中运行的播放信息而在任何时间具有网络拓扑的完整概览，所述信息形成uwb通信的范围。以这种方式，参考节点可以通过参与者的传输信息来决定参与者需要在uwb网络中接收什么信息，以便能够以资源有效的方式执行注册过程。由此，在随后通信中向申请者提供的信息包括所述“年历”列表。附加地，申请者接收初始lid和有关所选择的坐标系的相关信息(坐标变换、旋转)作为通信。

在此示例性实施方案中，所述播放信息的通信以若干电报页的形式进行，通过数据包655、665、675和685示意性地描绘，所述电报页各自能够通过其页码和寻址申请者(或注册参与者)的uid结合数据采集命令来识别。由此，在所选实例中，电报页可以包含124字节的信息，以便在时隙应声中的下一个时隙开始之前完成相应的通信过程。申请者通过说明其uid和接收侧来确认660、670、680和690所接收的信息。由此，对应合适的页尺寸取决于所选择的tdma时隙长度，并且在所使用的硬件的选择表现形式中可以达到多达1000字节。然而，任何其他页长度也是可以想到的。通常，待转移的信息量为约20至30页，在一些情况下更多。现在注册的参与者在完成695注册通信之后并且实际上通过省略自身测量时隙生成单独时隙映射，并且然后初始收听其网络区段697的播放信道b，以便直接听到可能随后另外的网络改变。在当前区段中的当前通信的“返回播放”(在此未示出)中，或如果新时隙映射过程已经开始，那么在向前播放中，新注册的参与者可以监测其重新注册的公开(或在新区段中的注册)。

为了防止与所描述的网络拓扑通信中的其他注册过程的可能冲突，所述过程能够在相同菊花链的另外参考节点上并行地运行，申请者可以在发送数据之前附加地做出要求。

随后，描述了根据本发明的方法的图5b所示的第二示例性实施方案或使用场景，并且实际上作为参与者从当前第一(网络)区段动态地重新注册到第二区段中的实例。此方法基于在此相关的用于对象定位的uwb网络中的所述动态参与者管理，其针对注册参与者保持广泛地不变并且用于构造所述“时隙映射”，确定直到随后描述的点。

在此使用场景中，可以在网络的每个区段中对应地使用先前描述的过程。通过图3和图4描述的用于测量m1-m5的信道以及根据图3的播放信道b和图中未示出的注册信道a在此场景中呈现本地信道标记，并且由此必须显示在有效的物理信道中。因此，这些通过单独信道(a、b、m1-m5)的已知标记被对应地识别，除此之外，附图中未示出的信道束的识别可以被放置在前面。以这种方式，在信道束中，例如将出现信道5.a、5.b和5.m1-5.m5。

为了防止图6中通过定位网络的示例性分配的数字'0'至'99'所描绘的不同区段之间的(uwb)通信信道的串扰，有利的是产生总数为256的信道束或对应地1792个信道。由于不能随机选择这种数量的正交信道(即非串扰信道)，在图6中示出能够以显著更低复杂度实现的方法。

在例如具有99个区段的图6右侧上示意性地描绘的位置网络中，信道束被计算作为sid除以能够预先确定的任何信道束数量的整数余数，并且事实上在本示例性实施方案中存在25个信道束。由此，如在图6所描绘的示例性实施方案中，有利的是使用sid的整数的平方数以用于信道束。根据给定砖块800、805、810和815(在本示例中为5乘5)的边缘长度确定此平方数。由此，在所描绘的实例中所选择的sid分配序列以规则模式来选择，其在各向同性空间中呈现合适的实现方式。由此其出现的具有重复信道束的区域对应于表面820、825、830和835。以此方式，在相应的表面820、825、830和835上实现相等信道束之间的最大中断距离。取决于实际使用场景，可以选择为分配sid而调整到相应使用情况的任何模式，以便进一步改善抵抗串扰的安全性。因此，所描绘的实施方式仅形成所描述的方法的一种可能表现形式。

在当前的使用场景中，可以在功能区段中对应地使用以上已经描述的用于通信、产生tdma时隙映射、用于沿着菊花链和现有节点通信的方法。另外，在区段中寻址或识别参与者仅通过其lid来进行。可替代地，也可以在区段内部通信中通过lid和sid的组合来识别参与者。本示例性实施方案中的sid具有1字节的长度，以便在大数量的参与者情况下同时保证最有效的通信。由此，在一个定位网络中可以想到256个子网(或区段)。所述参数仅形成一个示例性信息集合，并且有关网络拓扑的完整描述的进一步信息可能是必要的。

然而，所描述的用于参与者(新)注册的方法当前被表示对网络区段的搜索的块补充。通过以上所描绘的信道捆束方式总能够清楚地识别所述播放信道b。对于位置对象本身，关于定位网络的下一个可用区段具有哪个sid是未知的。如果新注册位置对象，那么位置对象最初标识下一个可用网络区段。这通过收听播放信道进而发生，通过所述播放信道发送在区段中传送的状态更新。现在，位置对象以相符的或确定的方式，通过相应播放信道中的可能信道束的全部或一部分而改变。此过程可以进行，直到在播放信道上偶然检测到信号。本发明的更可靠表现形式部分地或完全地由于剩余播放信道而改变，并且尝试记录不同网络区段的状态更新。然后，随后在一个网络区段中执行已经描述的用于注册的过程持续时间，已实现其最佳可用信噪比。

除了以上描述中给出的lid的分配之外，当注册时，其中进行注册过程的参考节点附加地将位置对象当前尝试在其中注册的网络区段的sid传送到位置对象。

通过创建其中在独立代码信道中进行通信的不同网络区段，可以实现位置网络的尺寸技术缩放。此可缩放性允许位置对象横跨不同区段的分布以及在一个区段中可用的参考节点上的测量捆束，而对表面无显著影响，并且由此对必要参考节点的数量无影响，以及对测量间隔处的参与者数量无影响。

定位网络的分段当然需要创建参与者在不同网络或无线电区段之间重新注册的可能性，以便保证位置对象横跨整个定位网络的自由移动。下面描述位置对象在网络区段之间的这种转移。

为了支持这种重新注册过程，由此可以使用对象的定位结果，并且实际上与位置对象已经在其初始注册在区段中期间或在测量持续时间中通过播放消息获得的信息一起使用。因此，位置对象可以基于其位置(并且另外基于其移动方向)和当前历书数据来决定它何时已经到达定位网络中更好地适合于定位的区段。定位区段的适合性的一个标准可以例如是与参考节点的接近度，理论上能够实现的位置结果的精确性，所接收的通信的信号强度或此类标准的组合。由此能够使用基于位置对象在其中移动的空间的地图或由自适应/神经元算法满足的其他标准。如果定位对象决定改变为不同区段，那么其根据历书列表已知目标区段的sid和此区段的参考节点的位置。

在图5b中示例性地描绘此通信的精确过程。在相应参考节点所进行的测量操作或播放700期间，重新注册的参与者最初在所述注册信道a上联系相应目标区段的最近目标参考节点。在所述实例中，假设前两次联系710、710'不成功，但第三次联系710”成功。由此为了不阻止并行运行的不同参与者的注册，通过使用已经提及的播放700的收听同时使用通信时间段的随机选择(所述aloha方法)来进行通信。重新注册的参与者通过联系将其改变定位区段的意图传送到所选择的目标参考节点。同时，重新注册的参与者将其uid、其固件的版本、所使用的历书列表和已经描述的网络信息的其他部分传送到目标参考节点。以这种方式联系的参考节点通过接收或拒绝网络区段改变来确认715此请求。

如果必须在当前播放中改变历书列表的版本、坐标变换或逻辑空间，那么重新注册的参与者接收参考节点所传送的此改变。此外，重新注册的参与者接收新的初始lid、以及有关区段参考节点关于相应菊花链和其在其相应菊花链内的序列的分配的信息。由此，在一个数据页中总共可以转移非常少量的信息。以此方式，重新注册参与者可以立即生成720初始时隙映射，并且在接收其在区段中的接收时，可以立即改变725为tdma模式。

以这种方式重新注册的参与者最初进一步收听其新网区段730的播放信道b，以便直接收听任何网络改变，然而省略其为随后的tdma测量操作735所提供的时隙。在当前区段中的当前通信的返回播放(在此未示出)中，或如果新时隙映射过程已经开始，那么在向前播放中，重新注册的参与者可以识别其重新注册的公开(或在新区段中的注册)，并且从那时起参与在常规测量操作中运行的下一个时隙映射。在新网络区段中重新注册之前，可以在先前网络区段中附加地进行注销，以便即使实现在那里发现的参与者之间尽可能高效的通信，甚至在先前网络区段中。