一种基于NB-IoT网络的基站定位方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种基于NB‑IoT网络的基站定位方法及系统，该方法包括：将基站定位终端与设备进行连接，基站定位终端接入NB‑IoT网络；根据基站定位终端发送的设备唯一编码，获取设备的虚拟定位位置；若设备为第一次上线设备，进行虚拟定位位置的计算；当获取到设备新的定位时，与虚拟定位位置进行比较，如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离未超过设定阈值，记录设备实际所在位置并未发生改变；如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离超过设定阈值，判定设备实际所在位置发生变化，根据实际定位位置与虚拟定位位置向量计算得到设备位置变化的方向及距离；根据设备位置变化的方向及距离对设备进行定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT网络的基站定位方法及系统
本专利技术涉及通信
，尤指一种基于NB-IoT网络的基站定位方法及系统。
技术介绍
在产品销售的过程中，很多情况下我们需要知道移动中设备所处于的大体位置信息，在对位置信息要求不用特别精确前提下会使用基站定位的方案,即借助通讯模块注册网络时获取的运营商基站的唯一编码，并通过运营商的网络传输到服务器上，再对照运营商提供的基站坐标进行关联，从而确认设备大体位置信息。例如，在现有技术中，提出过一种能对基站定位进行纠正的定位方法和装置：本装置主要包括计算模块(CPU)、存储模块、计时模块(时钟)、计步器、卫星定位模块(GPS芯片)、基站定位模块(基带芯片)以及相应的电路和软件系统。结构图请参照附图7。具体方法是，在有卫星定位信号时，本装置依靠卫星定位来取得位置信息，并且按一定时间间隔(比如20秒，下文称之为记录用时间间隔)记录并保存最近一段时间(比如5分钟)内的系统时间和卫星定位模块取得的位置、运动方向以及计步器的步数。如果卫星定位模块没有返回方向信息，则记录空值。在失去卫星定位信号时，保留前面所记录的数据用于估算位置的计算，直到再次成功进行卫星定位。在失去卫星定位信号并取得基站定位位置时，记录取得基站定位位置的时间、定位位置和计步器的步数，并计算最后取得的卫星定位位置和最新取得的基站定位位置的距离。如果两者的距离超过系统预设的阈值(比如100米)，则采用计步器记录的最后的卫星定位到最新的基站定位之间的步数(通过基站定位时的步数减去卫星定位时的步数取得)乘以步长计算出估算运动距离。以装置记录的最后的卫星定位位置作为基准点，加上估算运动距离，辅以运动方向信息，就可以计算出估算位置。运动方向信息从装置记录的卫星定位信息中取得。如果记录的卫星定位信息只有一条且这条数据中未包含运动方向信息，则采用系统预先设置的方向(比如正东)。如果记录的卫星定位数据超过一条，且最新的一条数据中不包含方向信息，则用最新的两条数据中的卫星定位位置的连线计算出方向信息。如果估算运动距离远小于(比如小于一半的)装置记录的最新的卫星定位和最新的基站定位的位置距离，则认为基站定位信息不可靠，从而使用估算位置作为定位位置。反之如果估算运动距离没有远小于卫星定位和基站定位的位置距离，则采用基站定位结果作为定位位置。如果装置记录的最新的卫星定位位置和最新的基站定位位置的距离不超过系统预设的阈值(比如100米)，则不对基站定位结果进行纠正。步长通过装置记录的最近一段时间内(比如5分钟内)的最后两次卫星定位位置的距离除以这段时间内的步数取得。如果计算出的步长值超出正常范围(比如步长值小于0.2米或者大于1.5米)，或者这段时间内的步数为0，则采用系统预设的步长值。如果装置保存的最近一段时间(比如5分钟)内的数据中没有两次卫星定位数据或步数数据，则也采用系统预设的步长值。从技术方案看，该方案在对基站定位进行纠正的方案当中，采用了GPS辅助定位的方法。但是由于GPS自身技术限制，每次调用定位时需要大量电量，并且在室内环境中，定位偏移较大。一旦GPS定位数据发生偏差，或GPS无法实现定位时，该方案无法对基站定位精度进行修正。随着技术的发展，相比于传统网络，NB-IoT网络是一种窄带宽的网络，已经开始进入正式商用阶段，中国电信在2017年6月底全国覆盖850MHzNB-IoT网络，中国移动和中国联通紧随其后，NB-IoT必将成为物联网通讯中新的通讯方式，针对传统网络，NB-IoT具有强链接，低功耗，高覆盖和低成本的优势。对此，现有技术中提出了一种基于NB-IoT网络的基站定位系统：将基于NB-IoT网络的基站定位终端放置在设备或产品上，由于NB-IoT网络具有低功耗的优点，所述基站定位终端无需外接供电线路，由锂电池供电，且体积较小，便于安置和携带。当基于NB-IoT网络的基站定位终端开始使用，首先，该基站定位终端中的NB-IoT通讯模块向运营商NB-IoT基站注册网络，运营商NB-IoT基站收到请求后，向基站定位终端返回NB-IoT基站的信息，包括CID码和LAC码，基站定位终端接收到该信息后，再向NB-IoT基站返回收到的CID码、LAC码和基站定位终端的模块ID，NB-IoT基站将接收到的数据经NB-IoT网络发送给用户服务器，用户服务器收到数据信息后，通过NB-IoT基站向基站定位终端作出应答，确认已成功接收数据，同时，用户服务器将接收到的CID码和LAC码与数据分析模块中的运营商基站编码和基站位置对应表进行比对，得到基站定位终端所在位置的经纬度信息，并存储在存储模块中。该数据分析模块可以内置于用户服务器中，也可以由第三方提供，便于对应查询到基站定位终端经纬度即可。当客户或者厂家需要知道产品的位置时，只需在与用户服务器相互联的用户端上进行查询，该用户端可以是客户、厂家的电脑或者手机等通讯设备，以便用户随时掌握设备的位置信息。综上来看，使用NB-IoT网络来获取基站信息和传输基站信息，受网络运营商能力限制，及受NB-IoT网络基站容量的限制，当一个范围内有大量接入时受限于基站接入数量会有部分设备通信速度很慢，甚至无法接入，且出现位置漂移现象，导致定位精度不高，无法达到实际应用所期待的效果。因此，现有技术只能依赖于运营商反馈的定位信息数据，在运营商能力及基站数量提升之前，无法从根本上解决定位精度低的问题。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于NB-IoT网络的基站定位方法及系统，能够在现有NB-IoT定位设备上使用，通过算法修正定位数据，提高定位精度，且无需外接其他辅助设备，有效降低设备成本。在本专利技术实施例的第一方面，提出了一种基于NB-IoT网络的基站定位方法，该方法包括：将基站定位终端与设备进行连接，所述基站定位终端接入NB-IoT网络；根据所述基站定位终端发送的设备唯一编码，获取设备的虚拟定位位置；若设备为第一次上线设备，进行虚拟定位位置的计算，其中，获取n次有效的实时定位信息，使用其中预设次数的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算，并存储最大偏移距离索引；根据最大偏移距离索引，利用n-1次有效且不是最大偏移距离的实时定位信息中的经纬度信息计算得到虚拟定位位置的经维度；当获取到设备新的定位时，与虚拟定位位置进行比较，如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离未超过设定阈值，记录设备实际所在位置并未发生改变；如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离超过设定阈值，判定设备实际所在位置发生变化，根据实际定位位置与虚拟定位位置向量计算得到设备位置变化的方向及距离；根据设备位置变化的方向及距离对设备进行定位。进一步的，获取n次有效的实时定位信息，使用其中预设次数的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算，并存储最大偏移距离索引，包括：使用其中5次的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算。进一步的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IoT网络的基站定位方法，其特征在于，该方法包括：/n将基站定位终端与设备进行连接，所述基站定位终端接入NB-IoT网络；/n根据所述基站定位终端发送的设备唯一编码，获取设备的虚拟定位位置；/n若设备为第一次上线设备，进行虚拟定位位置的计算，其中，获取n次有效的实时定位信息，使用其中预设次数的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算，并存储最大偏移距离索引；根据最大偏移距离索引，利用n-1次有效且不是最大偏移距离的实时定位信息中的经纬度信息计算得到虚拟定位位置的经维度；/n当获取到设备新的定位时，与虚拟定位位置进行比较，如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离未超过设定阈值，记录设备实际所在位置并未发生改变；如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离超过设定阈值，判定设备实际所在位置发生变化，根据实际定位位置与虚拟定位位置向量计算得到设备位置变化的方向及距离；/n根据设备位置变化的方向及距离对设备进行定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT网络的基站定位方法，其特征在于，该方法包括：
将基站定位终端与设备进行连接，所述基站定位终端接入NB-IoT网络；
根据所述基站定位终端发送的设备唯一编码，获取设备的虚拟定位位置；
若设备为第一次上线设备，进行虚拟定位位置的计算，其中，获取n次有效的实时定位信息，使用其中预设次数的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算，并存储最大偏移距离索引；根据最大偏移距离索引，利用n-1次有效且不是最大偏移距离的实时定位信息中的经纬度信息计算得到虚拟定位位置的经维度；
当获取到设备新的定位时，与虚拟定位位置进行比较，如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离未超过设定阈值，记录设备实际所在位置并未发生改变；如果实际定位位置与虚拟定位位置间的距离超过设定阈值，判定设备实际所在位置发生变化，根据实际定位位置与虚拟定位位置向量计算得到设备位置变化的方向及距离；
根据设备位置变化的方向及距离对设备进行定位。


2.根据权利要求1所述的基于NB-IoT网络的基站定位方法，其特征在于，获取n次有效的实时定位信息，使用其中预设次数的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算，并存储最大偏移距离索引，包括：
使用其中5次的实时定位信息与设备预设位置信息进行最大偏移距离的计算。


3.根据权利要求2所述的基于NB-IoT网络的基站定位方法，其特征在于，根据最大偏移距离索引，利用n-1次有效且不是最大偏移距离的实时定位信息中的经纬度信息计算得到虚拟定位位置的经维度，包括：
计算虚拟定位位置的经维度的计算式为：
虚拟定位位置维度＝latitudeSUM/(n-1)；
虚拟定位位置经度＝longitudeSUM/(n-1)；
其中，latitudeSUM、longitudeSUM分别为经纬度的和，n为有效的实时定位信息的次数。


4.根据权利要求1所述的基于NB-IoT网络的基站定位方法，其特征在于，该方法包括：
当用户发起设备位置请求时，将设备的定位信息反馈至用户终端。


5.一种基于NB-IoT网络的基站定位系统，其特征在于，该系统包括：至少一个基于NB-IoT网络的基站定位终端、NB-IoT基站和用户服务器；其中，
所述基站定位终...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡刚，颜睿陽，郭本伟，宋玉坤，
申请(专利权)人：中体彩科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11