[发明专利]一种基于TOF/TDOA融合定位无线有线消息的方法

说明书

本发明提供了一种基于TOF/TDOA融合定位无线有线消息的方法，其特征在于，如下步骤：标签节点周期性唤醒并发送Blink信号，所述Blink信号包含控制字头、标签MAC地址信息，锚节点接收该信息后，记录到达时间TOA，并将该TOA信息通过网络协议数据包传送到定位服务器，定位服务器基于TOA信息进行定位分析计算。本发明不需要进行将基站之间进行时间同步，只需要记录到达时间TOA，对TOA进行同步计算即可完成。

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域，具体涉及无线有线消息定位技术领域，特别地涉及一种基于TOF/TDOA融合定位无线有线消息的方法。

背景技术

实时定位系统，也是就是RTLS(RealTimeLocationSystems)，RTLS是一种基于信号的无线电定位手段，可以采用主动式，或者被动感应式。RTLS可以让实时了解被定位的财产、人员、车辆或其它定位物体的确切位置。

基于TDOA的RTLS：目前基于无线的TDOA的方式，有两个关键的技术，一个基站间的时间同步，第二是标签发送报文，基站根据收到报文的时间，来计算到达时间差，然后采用双曲线算法，来实现二维、三维的定位，定位的精度比较高，最高可以厘米级别。

到达时间差TDOA根据未知标签节点发送的无线信号到达不同定位基站的时间差，根据无线信号的传播速度可以计算出未知标签节点与各个定位基站之间的距离差，这个距离差符合双曲线方程的条件，未知标签节点就在这双曲线的一个分支上。若有三个或三个以上的定位基站，就可以通过求解多条双曲线的交点求出未知节点的位置。TDOA测量法利用多个定位节点来确定未知节点的位置，故不需要向TOA那样严格的时间同步，但是仍需要定位节点有精确的时间同步。

基于ToF(TimeofFlight)机制的RTLS

ToF是指电磁波在空中传播的时间，通过测量两个点之间电磁波的传播时间，再乘以光速，转换为两个设备之间的距离。

在基于ToF机制，标签需要和每个基站进行测距。然后通过标签和基站的距离，确定出标签的位置。

在TDOA系统中，采用双曲线算法，有非常大的局限性，是采用该算法无法解决的问题。主要是被定位的设备在基站的范围之外的时候，其精度快速下降，这种精度的快速下降，不是在于TDOA的数据偏差，而是在于算法的本身。

因此为了解决上述的技术问题，专利号为：“CN201410523394.9”提供了一种基于TDOA和ToF混合的定位方法，该方法包括：步骤一：服务器选取主基站和从基站并完成基站间时间同步；步骤二：标签广播TDOA报文，通过其到达各基站之间的时间差计算标签与各基站之间的距离差；步骤三：标签通过向特定基站发送ToF报文计算其与该基站之间的距离；步骤四：通过步骤二和步骤三的结果计算标签与所有基站之间的距离；步骤五：通过标签与各基站之间的距离计算标签的位置。

上述方法进行定位时，利用时间差进行定位计算，其需要进行时间同步，这就需要每次通信的时候，进行时间同步操作，以保证系统的正常进行，此过程比较繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提供了一种基于TOF/TDOA融合定位无线有线消息的方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于TOF/TDOA融合定位无线有线消息的方法，如下步骤：标签节点周期性唤醒并发送Blink信号，所述Blink信号包含控制字头、标签MAC地址信息，锚节点接收该信息后，记录到达时间TOA，并将该TOA信息通过网络协议数据包传送到定位服务器，定位服务器基于TOA信息进行定位分析计算。