本发明涉及无线通信,具体涉及一种通信功率自适应调整方法、装置、系统和存储介质。
背景技术:
1、uwb无线定位技术使用窄脉冲进行数据传输,可以达到厘米级的定位精度。相对于蓝牙、zigbee、wifi、超声波和红外等其他定位技术,拥有定位精度高、抗干扰能力强、投入成本低等特点,因此得到广泛的应用。
2、但是,uwb无线定位技术在实际使用中也存在明显的缺陷,即uwb无线定位系统中的uwb信标的供电电池的功耗较高,耐久性较差,使用寿命短,需要经常更换电池或经常充电,而导致无法充分发挥uwb无线定位技术的优势。
3、uwb定位系统包括uwb信标和定位终端,通过二者之间的交互来实现定位。目前,市场上为降低uwb信标的电池功耗,通常是通过控制uwb信标进入睡眠状态来实现的,通过让uwb信标尽可能多地进入睡眠状态来降低电能消耗。然而,该方法需要不断地切换uwb信标与定位终端之间的通信握手状态,易带来稳定性较差的问题,同时较难产生技术突破,技术创新难度较大。
4、因此,亟需一种新的方法来控制uwb信标的电池功耗,来提升uwb信标的供电电池的耐久性,进而在定位领域中充分发挥出uwb无线定位技术的优势。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种通信功率自适应调整方法、装置、系统和存储介质,以解决现有uwb定位系统中uwb信标的电池功耗控制技术稳定性较差及技术创新难度较大的问题。
2、本发明提供了一种通信功率自适应调整方法,应用于uwb定位系统,所述方法包括:
3、获取所述uwb定位系统中的定位终端与uwb信标之间的实时距离;
4、根据所述实时距离,实时调整所述定位终端的第一发射功率和所述uwb信标的第二发射功率;
5、基于实时调整功率后的所述uwb信标,与实时调整功率后的所述定位终端进行通信,以实现uwb定位。
6、可选地,所述根据所述实时距离,实时调整所述定位终端的第一发射功率和所述uwb信标的第二发射功率,包括:
7、判断所述实时距离是否有效,若是,则根据所述实时距离计算出所述定位终端的实际调整功率,并根据所述实际调整功率来分别调整所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率;否则,将所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率均分别调整为预设最大功率;
8、其中,所述预设最大功率大于所述实际调整功率。
9、可选地,所述判断所述实时距离是否有效,包括:
10、将所述实时距离与最大允许通信距离进行比较;
11、当所述实时距离大于所述最大允许通信距离时,判定所述实时距离无效;
12、当所述实时距离小于或等于所述最大允许通信距离时,判定所述实时距离有效。
13、可选地,当所述实时距离有效时,所述根据所述实时距离计算出所述定位终端的实际调整功率,包括:
14、获取距离转换功率系数;
15、根据所述距离转换功率系数和所述实时距离,计算得到所述实际调整功率;
16、所述实际调整功率的计算公式为:
17、t_txp=k×tb_d;
18、其中,t_txp为所述实际调整功率,k为所述距离转换功率系数,tb_d为所述实时距离。
19、可选地,所述根据所述实际调整功率来分别调整所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率,包括:
20、按照所述实际调整功率,调整所述定位终端的所述第一发射功率;
21、利用调整功率后的所述定位终端,向所述uwb信标发送请求信号,判断所述定位终端是否接收到所述uwb信标返回的响应于所述请求信号的应答信号;
22、若是,则按照所述实际调整功率调整所述uwb信标的所述第二发射功率;
23、否则判定所述实时距离无效,并将所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率均分别调整为所述预设最大功率后,继续获取所述实时距离,并继续根据所述实时距离来实时调整所述第一发射功率和所述第二发射功率。
24、可选地,当所述定位终端接收到所述uwb信标返回的响应于所述请求信号的所述应答信号时,所述按照所述实际调整功率调整所述uwb信标的所述第二发射功率之前,还包括:
25、判断所述应答信号是否有效,若是,则按照所述实际调整功率调整所述uwb信标的所述第二发射功率;
26、否则在预设时长内,继续判断所述定位终端是否接收到有效的所述应答信号;
27、当所述定位终端在所述预设时长内接收到有效的所述应答信号,则按照所述实际调整功率调整所述uwb信标的所述第二发射功率;
28、当所述定位终端在所述预设时长内未接收到有效的所述应答信号,则判断所述实时距离无效,并将所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率均分别调整为所述预设最大功率后,继续获取所述实时距离,并继续根据所述实时距离来实时调整所述第一发射功率和所述第二发射功率。
29、可选地,所述获取所述uwb定位系统中的定位终端与uwb信标之间的实时距离,包括:
30、按照预设发送周期,利用所述定位终端,定期向所述uwb信标发送测距帧,并实时记录所述测距帧的发送时刻;
31、利用所述定位终端,实时接收所述uwb信标返回的响应于所述测距帧的响应帧,并实时记录所述响应帧的接收时刻;
32、根据实时记录的所述发送时刻、所述接收时刻和光速,计算得到所述实时距离。
33、此外,本发明还提供了一种通信功率自适应调整装置,应用于前述的通信功率自适应调整方法中,包括:
34、距离获取模块,用于获取所述uwb定位系统中的定位终端与uwb信标之间的实时距离;
35、功率调整模块,用于根据所述实时距离,实时调整所述定位终端的第一发射功率和所述uwb信标的第二发射功率;
36、通信模块,用于基于实时调整功率后的所述uwb信标,与实时调整功率后的所述定位终端进行通信,以实现uwb定位。
37、此外,本发明还提供了一种uwb定位系统,其特征在于,包括uwb信标、定位终端和前述的通信功率自适应调整装置,所述通信功率自适应调整装置与所述uwb信标和所述定位终端均通信连接。
38、此外,本发明还提供了一种计算机存储介质,所述计算机存储介质包括:至少一个指令,在所述指令被执行时实现前述的通信功率自适应调整方法中的方法步骤。
39、本发明的有益效果:由于在整个uwb定位系统中,定位终端与uwb信标之间的距离是不断变化的,本发明通过获取定位终端与uwb信标之间的实时距离,基于实时距离来对定位终端的第一发射功率和uwb信标的第二发射功率进行调整,可以依据二者之间的距离来实现通信功率的自适应调整,进而一方面能在二者距离较远时,确保二者之间能有效通信,以实现uwb定位,另一方面能在确保二者正常通信的基础上,有效避免在二者距离较近时,耗费过多的发射功率,进而在一定程度上降低uwb信标和定位终端的功耗;
40、本发明中的通信功率自适应调整方法、装置、系统和存储介质,实现了uwb定位系统中uwb信标与定位终端二者之间的通信功率自适应调整,可以在确保正常提供定位服务的基础上,降低uwb信标和定位终端的功耗,进而降低uwb信标的供电电池的功耗,提升电池耐久性,与传统电池功耗控制技术相比,稳定性更高,操作简便,易于实现,创新空间更大。
1.一种通信功率自适应调整方法,其特征在于,应用于uwb定位系统,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,所述根据所述实时距离,实时调整所述定位终端的第一发射功率和所述uwb信标的第二发射功率,包括:
3.根据权利要求2所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,所述判断所述实时距离是否有效,包括:
4.根据权利要求2所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,当所述实时距离有效时,所述根据所述实时距离计算出所述定位终端的实际调整功率,包括:
5.根据权利要求2所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,所述根据所述实际调整功率来分别调整所述定位终端的所述第一发射功率和所述uwb信标的所述第二发射功率,包括:
6.根据权利要求5所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,当所述定位终端接收到所述uwb信标返回的响应于所述请求信号的所述应答信号时,所述按照所述实际调整功率调整所述uwb信标的所述第二发射功率之前,还包括:
7.根据权利要求1至6任一项所述的通信功率自适应调整方法,其特征在于,所述获取所述uwb定位系统中的定位终端与uwb信标之间的实时距离,包括:
8.一种通信功率自适应调整装置,其特征在于,应用于如权利要求1至7任一项所述的通信功率自适应调整方法中,包括:
9.一种uwb定位系统,其特征在于,包括uwb信标、定位终端和如权利要求8所述的通信功率自适应调整装置,所述通信功率自适应调整装置与所述uwb信标和所述定位终端均通信连接。
10.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质包括:至少一个指令,在所述指令被执行时实现如权利要求1至7任一项所述的方法步骤。
