本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种基于lpwan的低功耗、广覆盖、低成本、高精度定位方法。
背景技术：
现有的定位技术有gps定位、wifi定位、蓝牙定位、uwb、基站定位等。
gps定位：用于室外，民用精度约为10几米，但功耗太大，并且信号容易被遮挡，在室内或者较为封闭的空间无法使用。
蓝牙定位:定位区域部署蓝牙信标，广播beacon帧。待定位的终端打开蓝牙，根据接收到的若干个蓝牙信标的信号强度，确定位置。但由于蓝牙覆盖距离太短，只有10米左右，仅适合室内定位，并且需要部署大量的蓝牙信标，设备和维护成本很高。
wifi定位：与蓝牙定位类似，定位设备侦听附近都有哪些wifiap热点，根据若干个ap的信号强度来定位。但ap的覆盖距离不远，需要部署大量的ap，而ap的功耗很大，无法使用电池供电，设备和维护成本很高。
uwb定位：是一种短距离超宽带的定位技术，定位精度非常高，可达分米级，但覆盖距离短，适合于室内，无法用于户外。
基站定位：当前基于蜂窝基站的定位，例如2g/3g/4g，定位精度在100米以上，而且功耗很大。基于lpwan基站的定位，例如lora、nb-iot等，虽然功耗较低，但定位精度也比较低，一般在100米左右。基于基站的定位当前一般用于室外，而若用于室内，则需要部署很多的基站，成本很高。
当前定位技术要么功耗高、要么覆盖短、要么精度低，要么仅仅适用于室内或室外，现在缺少一种室外、室内可以连续定位、功耗低、覆盖广的定位技术。
技术实现要素：
本发明提供了一种lpwan的高精度定位方法，可以在室外、室内连续定位，低功耗、广覆盖、低成本、高精度。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，包括若干beacon设备、定位终端、lpwan网络、定位服务器、用户app；
所述beacon设备安装于定位区域，所述beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个beacon设备发送的广播信息打包，通过lpwan网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户app；用户app接收定位服务器的定位结果。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，所述beacon设备是基于lpwan通信技术的信号广播设备，每个beacon设备有一个唯一的id。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，所述beacon设备使用电池供电，可固定可移动，方便部署。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，定位终端是基于lpwan的终端。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，beacon设备与定位终端做时间同步。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，定位服务器：根据接收到的若干个beacon所对应的id、信号强度、信噪比，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。
本发明的有益效果是：beacon和定位终端都是基于lpwan技术,在定位方面，功耗和成本远远优于公网的2g/3g/4g以及lpwan基站，而且可以电池供电，可满足数年的续航，因此可以在室外和室内规模部署，beacon越多，定位精度越高。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1是本发明的结构框架图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，包括若干beacon设备、定位终端、lpwan网络、定位服务器、用户app；
所述beacon设备安装于定位区域，所述beacon设备发射广播信息至定位终端；所述定位终端把收到的若干个beacon设备发送的广播信息打包，通过lpwan网络，发送到定位服务器；定位服务器通过定位算法给出定位结果，并将定位结果推送给用户app；用户app接收定位服务器的定位结果。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，用户app可主动接收定位服务器的定位结果，可被动接收定位服务器的定位结果。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，所述beacon设备是基于lpwan通信技术的信号广播设备，每个beacon设备有一个唯一的id。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，所述beacon设备使用电池供电，可固定可移动，方便部署。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，定位终端是基于lpwan的终端。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，beacon设备与定位终端做时间同步。
前述的一种lpwan的高精度定位方法，其特征在于，定位服务器：根据接收到的若干个beacon所对应的id、信号强度、信噪比，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。
所述beacon设备每个设备有一个唯一的id，beacon设备广播自己的id及相关信息。为了节省功耗，beacon设备会以较低的发射功率发广播消息。为了节省电量，beacon设备和定位终端可以选择休眠，间隔一定时间醒来一次，这需要beacon设备与定位终端做时间同步。lpwan网络会发送时间同步消息给beacon设备与定位终端，beacon设备与定位终端收到同步消息时，会校正自己的时间。这样可以确保定位终端能收到beacon设备的广播帧。
移动的beacon设备，则在发送广播帧时，会带上自己的设备标识、自身的位置信息（如gps经纬度），若是固定的beacon设备则只需广播自己的设备标识即可。定位终端侦听周边的beacon设备，收到-beacon设备广播信号时，解析信号强度和信噪比，收到一定数量的beacon设备后，将收到的所有的beacon设备标识以及对应的信号强度和信噪比组装在一起，通过lpwan网络发送到定位服务器。
定位服务器根据接收到的若干个beacon设备所对应的id、信号强度、信噪比、位置信息，通过定位算法给出定位结果，定位算法可以是指纹算法或多边定位算法。指纹算法需要采集充足的指纹数据做训练，可以用机器学习、深度学习等算法做训练。多边定位算法需要估算无线信号的衰减模型
对于500m*400m的室外，只需10个beacon设备即可满足10~30米的定位精度，10个beacon设备的成本只需数千元。
lpwanbeacon的覆盖距离、穿透性也远远超过蓝牙、wifi，而成本与蓝牙、wifi一致，因此可以用于室内定位，而只需少量的beacon设备，而且beacon设备可以直接通过lpwan上报自身的设备状态，如电量、位置等，维护成本更低。例如，对于5层的商厦，每层100m*100m，因为beacon的穿透性，每一层都可以收到其他层的beacon广播帧,则每层只需10个beacon即可，总共只需50个beacon，即可满足3~5米的定位精度，50个beacon总共成本也不过万元左右。而蓝牙定位，每一层都需要数百个蓝牙信标，总共需要2000个蓝牙信标，而且蓝牙信标本身不支持数据回传，还需要增加数据回传设备，施工成本、维护成本都太高。
以下以lpwan技术中的lora技术举例，基于nb-iot、sigfox、rpma等lpwan技术的实现过程与此类似。
基于lora的beacon设备，支持广播beacon帧、通过lora网络做时间同步、通过lora网络上报自身的电量、位置信息、支持休眠和唤醒。广播beacon帧携带设备id，移动beacon还需要支持gps（或北斗），广播消息里会携带位置信息。发射功率低至0dbm，每10秒发射一次广播帧，3500mah电池可以续航至少5年。
基于lora的定位终端，通过lora网络做时间同步，能够休眠和唤醒，以确保能收到beacon的广播帧。唤醒后，侦听beacon广播帧，在收到一定数量beacon的广播帧后，将收到的所有beacon的id以及对应的信号强度和信噪比组装在一起，通过lora网络发送到定位服务器。此外，定位终端可以通过lora网络上报自身的电量信息。每5分钟唤醒一次做定位，3500mah电池可以续航至少5年。
lora网络，需要支持下发时间同步消息给beacon和定位终端。
定位服务器，根据接收到的若干个beacon所对应的id、信号强度、信噪比，通过定位算法给出定位结果，此处用的定位算法是指纹算法，采集充足的指纹数据，用深度学习算法做训练和给出定位结果。
本发明的有益效果是：beacon和定位终端都是基于lpwan技术,在定位方面，功耗和成本远远优于公网的2g/3g/4g以及lpwan基站，而且可以电池供电，可满足数年的续航，因此可以在室外和室内规模部署，beacon越多，定位精度越高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。