一种LORA终端定位方法

技术领域

本发明涉及无线通信定位方法技术领域，具体为一种LORA终端定位方法。

背景技术

近年来，随着通信技术以及物联网的发展，物联网应用对定位的要求越来越多，目前，采用的GPS定位，用户一般只能获取到二维平面上的地理位置，且只能适用于信号好的户外环境中，当GPS定位终端位于信号差的隧道、地下室时，定位准确度较差；即便在位于信号良好环境的楼层中，一般只能获取到平面上的二维位置，不能获取与高度相关的空间位置，且室内依旧出现定位不准的情况，带来了极大的不便。

LoRa是一种重要的窄带物联网技术，随着LoRa通信网络生态链的日益成熟，LoRa通信网络已在人们的日常生活中得到了广泛的应用。但在某些特定的应用场景中，需要获取到终端节点的地理位置信息才有意义，而LoRa通信网络本身却没有提供位置感知的能力。

目前，相关的大部分解决方案是在LoRa通信网络的终端节点上额外增加辅助设备进行定位，而LoRa通信网络本身的特点是低功耗通信网络，而额外增加辅助设备将会大幅度地增加功耗，所以终端节点上额外增加辅助设备的方案并不适用于依靠电池供电的LoRa通信网络终端节点定位。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种LORA终端定位方法。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种LORA终端定位方法，布置LoRa网关、LoRa锚节点、计算服务器LoRa终端设备；

包括以下步骤：

S1:部署LoRa网关，其数量≥4个，且每个所述LoRa网关中至少包含3个LoRa锚节点，且所述LoRa锚节点均配置GNSS定位模块，安装在不同的位置，作为其定位的参考节点；

S2：将S1中的部署后的LoRa网关的空间位置以及其时间进行同步；

S3：将S1中，对部署的所述LoRa锚节点，对各个LoRa锚节点之间通过卫星导航系统进行时间同步；

S4：所述LoRa网关将接收到的带有所述LoRa锚节点设备识别ID编号的数据、所述LoRa网关本身坐标数据以及当前时间戳组成计算数据发送给所述计算服务器LoRa终端设备；

S5：LoRa网关接收到所述计算服务器根据所述计算数据计算得到的LoRa网关及各个LoRa锚节点在空间中的位置信息；

S6：所述LoRa锚节点由LoRa终端节点传输一个定位数据包，并通过LoRa锚节点进行记录接收数据的时间和带定位节点的ID；

S7：将接收到的定位数据通过各个LoRa锚节点向LoRa网关发送一个新的数据包，且通过LoRa网关将各个LoRa锚节点发来的数据进行到计算服务器进行定位解算，并得到ID的位置信息。

优选的，所述计算服务器LoRa终端设备具有唯一识别ID编号的功能。通过在计算服务器LoRa终端设备上进行搭载唯一识别ID编号的功能，使得其具有排他性，从而提高了该一种LORA终端定位方法在实施时的准确性和高效性。

优选的，所述S1中的安装位置满足三个不共线，四个不共面的特点。通过该设置的安装位置，满足三个不共线，四个不共面的特点后，可以在实际定位的时候，通过提供多点的位置信息，以提高其测算的准确率。

优选的，所述计算服务器LoRa终端设备处理各感应信号，得到对应位置感应数据。通过计算服务器LoRa终端设备进行处理对应位置的感应型号，从而可以得到其感应数据，以实现其对数据处理的高效性能。

优选的，所述S3中，还包括通过卫星导航系统对各LoRa锚节点进行精准定位，测得锚节点的地理位置数据，并存储至后台服务器，为之后的算法处理提供相关数据。

优选的，所述LoRa网关、LoRa锚节点和计算服务器LoRa终端设备之间通过3G、4G或IP网通讯。

优选的，所述LORA终端定位最终通过手机APP进行在线显示。通过手机APP进行显示，可以提高其对位置信息的处理的便捷，提高实用性。

优选的，所述卫星导航系统包括：中央处理器、信息处理单元、信号分类模块、后台服务器、定位数据预处理模块、目标数据处理单元、定位模块，所述LoRa锚节点与定位模块信号连接，所述定位模块与目标数据处理单元信号连接，所述目标数据处理单元与定位数据预处理模块信号连接，所述定位数据预处理模块与中央处理器信号连接，所述中央处理器与信息处理单元信号连接，所述信息处理单元与数据分类模块信号连接，所述数据分类模块与后台服务器信号连接。通过对其信息与后台服务器进行连接，实现了将信息进行存储，实现了后期便捷式获取信息的目的，提高了信息获取的准确性。

优选的，所述后台服务器设置在网络后台处，且通过网络信号进行连接以实现为之后的算法处理提供相关数据，所述定位数据预处理模块通过将LoRa锚节点的位置信息进行预处理，筛选出有效数据。通过定位数据预处理模块对LoRa锚节点的位置信息进行预处理，从而可以将其无效信息进行筛选，剔除无用信息，从而可以实现将需要的信息进行再次精准获取，提高其对LoRa锚节点的位置信息的精准获取，提高该LORA终端定位方法的高效性。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种LORA终端定位方法，具备以下有益效果：

1、该一种LORA终端定位方法，通过该方法，将其布置在不同的位置，通过其安装位置满足三个不共线，四个不共面的特点，可以提高其空间定位的效果，以及满足三维环境中进行定位的目的。

2、该一种LORA终端定位方法，通过该方法，采用LORA技术，可以降低终端设备之间的能耗，避免了其在定位时，造成大量的能量损伤，从而导致各部位的电源寿命短缺的问题。

3、该一种LORA终端定位方法，通过该方法，采用LORA技术，提高了终端设备之间与网关之间的距离的精准性，及提高了其定位的精度。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明定位系统流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本发明提供一种LORA终端定位方法，布置LoRa网关、LoRa锚节点、计算服务器LoRa终端设备，计算服务器LoRa终端设备具有唯一识别ID编号的功能，通过在计算服务器LoRa终端设备上进行搭载唯一识别ID编号的功能，使得其具有排他性，从而提高了该一种LORA终端定位方法在实施时的准确性和高效性，且计算服务器LoRa终端设备处理各感应信号，得到对应位置感应数据，通过计算服务器LoRa终端设备进行处理对应位置的感应型号，从而可以得到其感应数据，以实现其对数据处理的高效性能，LoRa网关、LoRa锚节点和计算服务器LoRa终端设备之间通过3G、4G或IP网通讯。

包括以下步骤：

S1:部署LoRa网关，其数量≥4个，且每个LoRa网关中至少包含3个LoRa锚节点，且LoRa锚节点均配置GNSS定位模块，安装在不同的位置，作为其定位的参考节点；其安装位置满足三个不共线，四个不共面的特点。通过该设置的安装位置，满足三个不共线，四个不共面的特点后，可以在实际定位的时候，通过提供多点的位置信息，以提高其测算的准确率。

S2：将S1中的部署后的LoRa网关的空间位置以及其时间进行同步；

S3：将S1中，对部署的LoRa锚节点，对各个LoRa锚节点之间通过卫星导航系统进行时间同步，还包括通过卫星导航系统对各LoRa锚节点进行精准定位，测得锚节点的地理位置数据，并存储至后台服务器，为之后的算法处理提供相关数据。

S4：LoRa网关将接收到的带有LoRa锚节点设备识别ID编号的数据、LoRa网关本身坐标数据以及当前时间戳组成计算数据发送给计算服务器LoRa终端设备；

S5：LoRa网关接收到计算服务器根据计算数据计算得到的LoRa网关及各个LoRa锚节点在空间中的位置信息；

S6：LoRa锚节点由LoRa终端节点传输一个定位数据包，并通过LoRa锚节点进行记录接收数据的时间和带定位节点的ID；

S7：将接收到的定位数据通过各个LoRa锚节点向LoRa网关发送一个新的数据包，且通过LoRa网关将各个LoRa锚节点发来的数据进行到计算服务器进行定位解算，并得到ID的位置信息，LORA终端定位最终通过手机APP进行在线显示，通过手机APP进行显示，可以提高其对位置信息的处理的便捷，提高实用性。

实施例二

在实施例一的基础上，本发明还提供一种实施例，进一步地，卫星导航系统包括：中央处理器、信息处理单元、信号分类模块、后台服务器、定位数据预处理模块、目标数据处理单元、定位模块，LoRa锚节点与定位模块信号连接，定位模块与目标数据处理单元信号连接，目标数据处理单元与定位数据预处理模块信号连接，定位数据预处理模块与中央处理器信号连接，中央处理器与信息处理单元信号连接，信息处理单元与数据分类模块信号连接，数据分类模块与后台服务器信号连接。通过对其信息与后台服务器进行连接，实现了将信息进行存储，实现了后期便捷式获取信息的目的，提高了信息获取的准确性，后台服务器设置在网络后台处，且通过网络信号进行连接以实现为之后的算法处理提供相关数据，定位数据预处理模块通过将LoRa锚节点的位置信息进行预处理，筛选出有效数据。通过定位数据预处理模块对LoRa锚节点的位置信息进行预处理，从而可以将其无效信息进行筛选，剔除无用信息，从而可以实现将需要的信息进行再次精准获取，提高其对LoRa锚节点的位置信息的精准获取，提高该LORA终端定位方法的高效性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。