1.本发明涉及距离测量的技术领域,尤其涉及一种距离确定方法、装置及可读存储介质。
背景技术:2.无线通信(wirelesscommunication)是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信技术自身具有很多优点,例如,成本较低,不必建立物理线路,更不用大量的人力去铺设电缆,而且无线通信技术不受工业环境的限制,对抗环境的变化能力较强,扩展性强,灵活性强,不受环境、地形等限制。
3.随着科学技术和社会的不断发展,无线通信技术也广泛地用于物联网,例如,远距离无线电lora设备的部署、气象站监控一些需要测距的场景。然而,目前市面上能测的有效距离很有限,尤其是在远距离测距时不够精准。
技术实现要素:4.本发明实施例提供了一种距离确定方法、装置及可读存储介质,以解决上述技术问题。
5.第一方面,本发明实施例提供了一种距离确定方法,所述方法包括:
6.获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔,并获取所述接收端接收所述数据信号和发出所述应答信号的第二时间间隔,其中,所述发射端与所述接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信;
7.根据所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、以及所述发射端与所述接收端之间的信号传输速度,确定所述发射端与所述接收端之间的第一距离。
8.可选地,所述方法还包括:
9.基于所述第一距离和第二距离,确定所述发射端与所述接收端之间的目标距离,其中,所述第二距离是通过电子地图获取的所述发射端与所述接收端之间的距离。
10.可选地,所述目标距离为所述第一距离和所述第二距离之间的平均距离。
11.可选地,述第二距离为通过移动终端的所述电子地图获取,所述移动终端与所述发射端通信连接。
12.可选地,所述移动终端与所述发射端通过蓝牙通信连接;和/或,
13.所述发射端在所述电子地图上的位置为所述移动终端的位置或用户选择的位置。
14.可选地,所述方法还包括:
15.输出所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第一距离、所述第二距离以及所述目标距离。
16.可选地,所述发射端的位置是能够被调整的。
17.可选地,所述发射端为户外部署设备,所述接收端为网关。
18.第二方面,本发明实施例提供了一种距离确定装置,包括:
19.存储器,用于存储计算机程序;
20.处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。
21.第三方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述方法的步骤。
22.本发明实施例提了一种距离确定方法、装置及可读存储介质,在发射端与接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信时,通过获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔以及接收端接收数据信号和发出应答信号的第二时间间隔,可以确定发射端与接收端之间的第一距离。本实施例通过不大于1ghz的无线电频率在发射端与接收端之间建立通信连接,大大增加了发射端与接收端之间的通信距离,低成本、高效、快捷地实现了测距的可靠性。
附图说明
23.图1为本发明一实施例提供的一种距离确定方法的流程示意图;
24.图2为本发明一实施例提供的一种距离确定装置的结构示意图。
具体实施方式
25.本发明实施例提供了一种距离确定方法、装置及可读存储介质,用于实现远距离测距。
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,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的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
27.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.低于1ghz频段以下的无线通讯,如315mhz、433mhz、868mhz、915mhz等,泛称为sub 1g,sub 1g是专用于远距离低功耗的技术,其调制方式相对于其他通信方式相比,大大增加了通信距离,能够广泛应用于各种场合的远距离、低速率的物联网无线通信领域,例如,应用于室外信息采集和智慧农业监控部署。
29.基于此,本发明实施例提供了一种距离确定方法、装置及可读存储介质,通过不大于1ghz的无线电频率在发射端与接收端之间建立通信连接,大大增加了发射端与接收端之间的通信距离,低成本、高效、快捷地实现了测距的可靠性,克服了相关技术中能测的有效距离有限的问题,有利于户外设备的合理距离的部署。
30.为便于理解,下面对距离确定方法流程示意图对本发明实施例中的具体流程进行描述。图1是一种距离确定方法的流程示意图。参见图1,本发明实施例中的距离确定方法包括:
31.01:获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔,并获取接收端接收数据信号和发出应答信号的第二时间间隔,其中,发射端与接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信;
32.02:根据第一时间间隔、第二时间间隔、以及发射端与接收端之间的信号传输速度,确定发射端与接收端之间的第一距离。
33.本发明实施例中,首先可以配置测距信息,例如,通过对发射端、接收端配置sub 1g的频点为902.3mhz、lora技术的扩频因子参数(sf)为12、带宽(bw)为125khz、发射功率(p)为22dbm,使得两者能够成功通信。其次,基于sub 1g,发射端可以发出数据信号至接收端,接收端接收到数据信号后,可以发出应答信号至发射端,以通知发射端接收到了数据信号。如此,基于发射端发出数据信号的时间点以及接收应答信号的时间点,可以确定第一时间间隔tt,基于接收端接收到数据信号的时间点和发出应答信号的时间点,可以确定第二时间间隔tr,并可以采用飞行时间测距法tof(time-of-flight)的方法,根据第一时间间隔tt、第二时间间隔tr、以及发射端与接收端之间的信号传输速度,确定发射端与接收端之间的第一距离d1。
34.具体的,通过获取发射端发出数据信号和接收到接收端应答信号的第一时间间隔tt,以及接收端收到发射端的数据信号和发出应答信号的第二时间间隔tr,可以确定无线通信信号单次传输的时间td,结合发射端与接收端之间的信号传输速度c,进而可以确定发射端与接收端之间的第一距离d1。具体可以参照如下公式:
35.td=(tt+tr)/2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式1
36.d1=c*td
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公式2
37.其中,可以理解,基于发射端发出数据信号的时间点和接收端接收到数据信号的时间点,或者基于接收端发出应答信号的时间点和发射端接收应答信号的时间点,也可以确定无线通信信号单次传输的时间,但tt和tr的平均值确定无线通信信号单次传输的时间,可以提高测距的可靠性和精确度。
38.需要说明的是,本实施例中配置的sub 1g的频点、sf、bw、p除了为上述的参数,在实际应用中,还可以是其它符合要求的参数,此处不做具体限定。
39.在实际应用过程中,对于户外部署的设备,可以基于发射端和接收端之间的信号稳定程度的反馈,确定获得的第一距离d1是否为合适部署且符合预期的距离。如此,可以调整第一距离d1至合适的部署距离。
40.在一些实施例中,该距离确定方法还可以包括:基于第一距离d1和第二距离d2,确定发射端与接收端之间的目标距离d,其中,第二距离d2是通过电子地图获取的发射端与接收端之间的距离。
41.具体的,为了进一步提高测距的精确度,减少测距误差,可以在电子地图上输入发射端和接收端的位置,以确定发射端和接收端之间的距离d2。
42.其中,发射端的位置可以为通过定位系统定位输入,接收端的位置可以为用户在电子地图上手动输入。
43.本发明实施例中的距离确定方法可以由距离确定装置执行,电子地图对应的应用程序可以安装于距离确定装置,也可以是安装于另外的电子设备,但该电子设备与该距离确定装置通信连接。其中,在发射端的位置可以为通过定位系统定位输入时,若电子地图对应的应用程序安装于距离确定装置,则该距离确定装置与发射端的位置一致;若电子地图对应的应用程序安装于另外的电子设备,则该电子设备与发射端的位置一致。
44.需要说明的是,发射端和接收端在电子地图上的位置也可以由其它方式确定,此处不做具体限定。
45.可以理解,电子地图对应的应用程序可以包括但不限于腾讯地图、百度地图、高德地图,具体可以根据需要设置,此处不做具体限定。
46.当然,发射端与接收端之间的第二距离d2的获取,在实际应用中,也可以不限于利用电子地图,例如,可以在发射端和接收端分别设有定位传感器,并通过定位传感器获得两者之间的第二距离d2,此处不做具体限定。
47.在一些实施例中,目标距离为第一距离和第二距离之间的平均距离。
48.具体的,通过基于sub 1g确定的发射端与接收端之间的第一距离d1和基于电子地图获取的发射端与接收端之间的第二距离d2,可以计算出两者的平均距离为发射端与接收端之间的目标距离d。具体可以参照如下公式:
49.d=(d1+d2)/2
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公式3
50.可以理解,在其他实施例中,目标距离d除了可以是第一距离d1和第二距离d2的平均距离,还可以是其它,例如,目标距离d可以是第一距离d1和第二距离d2在相应权重下的和值,此处不做具体限定。
51.在一些实施例中,第二距离为通过移动终端的电子地图获取,移动终端与发射端通信连接。
52.其中,为了实现第二距离获取的便捷性,第二距离可以为距离确定装置以外的移动终端获取,该移动终端包括但不限于手机、平板、智能穿戴设备等,该移动终端上可以安装有电子地图对应的应用程序。
53.示例性的,移动终端可以与发射端通信连接,以将移动终端获得的第二距离经发射端发送至接收端,从而能够将第二距离从接收端发送至上位机。该上位机可以与距离测距装置通信连接,以将第二距离传输至距离测距装置,从而距离测距装置可以基于获取的第二距离、第一距离确定最终的目标距离。
54.其中,上位机可以通过服务器与接收端通信连接。如此,一个上位机可以实现与多个接收端的通信连接,以实现距离测距装置对不同的发射端与接收端的距离测算,进而实现不同的发射端的部署。
55.其中,上述的第一时间间隔、第二时间间隔、第二距离均可以存储在距离测距装置的存储器内,以用于计算最终的目标距离。
56.可以理解,在其它实施例中,上位机即可以为距离测距装置,具体可以根据需要设计,此处不做具体限定。
57.在一些实施例中,移动终端与发射端通过蓝牙通信连接,以实现移动终端与发射端之间的快速连接以及通信便捷度,从而实现距离数据的传输。
58.可以理解,在实际应用中,移动终端与发射端之间的通信连接,也可以为其它,如
wifi连接,或有线连接,此处不做具体限定。
59.在一些实施例中,发射端在电子地图上的位置为移动终端的位置或用户选择的位置。
60.示例性的,移动终端可以随发射端的位置调整而变化,比如由同一用户手持,此时,为了快速确定发射端的位置,可以通过移动终端的定位系统确定的移动终端在电子地图上的位置为发射端在电子地图上的位置。或者,为了进一步提高发射端的位置的精确度或在某些情况下不便于同时携带移动终端和发射端时,用户也可以在电子地图上手动输入,并以用户手动输入时选择的位置为发射端在电子地图上的位置。
61.可以理解,在实际应用中,若移动终端与接收端通信连接,则接收端在电子地图上的的位置可以为移动终端的位置或用户选择的位置,具体移动终端与接收端还是发射端通信连接,可视发射端与接收端的角色定位设置,此处不做具体限定。
62.另外,在一些情况下,发射端可以为接收端,接收端可以为发射端,根据相应的场景,两者之间的功能定位可以互换。
63.在一些实施例中,该距离确定方法,还可以包括:输出第一时间间隔、第二时间间隔、第一距离、第二距离以及目标距离。
64.具体的,距离确定装置还可以包括显示装置或通信连接有显示装置,以向用户展示第一时间间隔、第二时间间隔、第一距离、第二距离以及目标距离,使得用户可以基于展示的信息判断发射端与接收端之间的通信是否合理、第一距离与第二距离之间的差异是否过大,发射端的位置部署是否合理,并能够基于判断结果确定距离确定过程中可能出现的故障,以进行排除,从而提高距离测试的可靠性。
65.在一些实施例中,发射端的位置是能够被调整的。
66.具体的,发射端为用户需要部署的设备,因而发射端的位置是不固定不变的,其位置可以根据用户的实际需要,在符合用户预期或者条件的情况下,基于相应的环境或场景进行位置的调整,以进行合理的位置部署。
67.在一些实施例中,发射端为户外部署设备,接收端为网关。
68.具体的,接收端作为户外部署设备需要连接的网关,可以进行数据交互,通过将其与户外部署设备之间信号传输的时间信息经由服务器上传至上位机,可以由上位机通信连接的距离测距装置较为精确地确定户外部署设备的部署距离,从而合理地部署发射端。
69.其中,户外部署设备包括但不限于应用于农业的户外部署设备,例如具有温度传感器、湿度传感器、光照传感器中的至少一种的户外部署设备,以在合适的距离下有效地反馈获取的环境信息,便于农业的智能化布局。
70.需要说明的是,在实际应用中,发射端和接收端还可以为其它,可以根据需要设置,此处不做具体限定。
71.通过上述可知,基于不大于1ghz的无线电频率确定的发射端与接收端之间的第一距离,结合电子地图获取的发射端与接收端之间第二距离,以确定发射端与接收端之间的目标距离,以低成本的方式,有效、简单地提高了测距的可靠性。
72.上面从软件处理的角度对本发明实施例中的距离确定方法进行了描述,下面从硬件处理的角度对本发明实施例中的距离确定装置进行描述。请参阅图2,本发明实施例中的距离确定装置200,包括:
73.存储器201,用于存储计算机程序;
74.处理器202,用于执行存储器201中存储的计算机程序时实现:
75.获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔,并获取所述接收端接收所述数据信号和发出所述应答信号的第二时间间隔,其中,所述发射端与所述接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信;
76.根据所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、以及所述发射端与所述接收端之间的信号传输速度,确定所述发射端与所述接收端之间的第一距离。
77.可选地,处理器202还用于:基于所述第一距离和第二距离,确定所述发射端与所述接收端之间的目标距离,其中,所述第二距离是通过电子地图获取的所述发射端与所述接收端之间的距离。
78.可选地,所述目标距离为所述第一距离和所述第二距离之间的平均距离。
79.可选地,处理器202具体用于:所述第二距离为通过移动终端的所述电子地图获取,所述移动终端与所述发射端通信连接。
80.可选地,所述移动终端与所述发射端通过蓝牙通信连接;和/或,
81.所述发射端在所述电子地图上的位置为所述移动终端的位置或用户选择的位置。
82.可选地,处理器202还用于:输出所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第一距离、所述第二距离以及所述目标距离。
83.可选地,所述发射端的位置是能够被调整的。
84.可选地,所述发射端为户外部署设备,所述接收端为网关。
85.本发明实施例提供的距离确定装置用于执行上述距离确定方法,其内容和效果可参考前述方法实施例的内容和效果,对其在此不再赘述。
86.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质。本发明实施例的计算机可读存储介质存储有计算机程序,该计算机程序可被处理器执行以完成上述任意一种实施例的方法。
87.例如,计算机程序可被处理器执行以完成以下步骤所述的控制方法:
88.01:获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔;
89.02:并获取所述接收端接收所述数据信号和发出所述应答信号的第二时间间隔,其中,所述发射端与所述接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信;
90.03:根据所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、以及所述发射端与所述接收端之间的信号传输速度,确定所述发射端与所述接收端之间的第一距离。
91.再例如,计算机程序还可被处理器执行以完成以下步骤所述的方法:
92.04:基于所述第一距离和第二距离,确定所述发射端与所述接收端之间的目标距离,其中,所述第二距离是通过电子地图获取的所述发射端与所述接收端之间的距离。
93.可以理解,本文中关于步骤的序号只是为了说明有相应的步骤,但并不对步骤的时序做具体限定。
94.在本技术所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的
相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
95.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
96.另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
97.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-only memory)、随机存取存储器(ram,random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
98.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
技术特征:1.一种距离确定方法,其特征在于,包括:获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔,并获取所述接收端接收所述数据信号和发出所述应答信号的第二时间间隔,其中,所述发射端与所述接收端基于不大于1ghz的无线电频率通信;根据所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、以及所述发射端与所述接收端之间的信号传输速度,确定所述发射端与所述接收端之间的第一距离。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:基于所述第一距离和第二距离,确定所述发射端与所述接收端之间的目标距离,其中,所述第二距离是通过电子地图获取的所述发射端与所述接收端之间的距离。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述目标距离为所述第一距离和所述第二距离之间的平均距离。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述第二距离为通过移动终端的所述电子地图获取,所述移动终端与所述发射端通信连接。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述移动终端与所述发射端通过蓝牙通信连接;和/或,所述发射端在所述电子地图上的位置为所述移动终端的位置或用户选择的位置。6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:输出所述第一时间间隔、所述第二时间间隔、所述第一距离、所述第二距离以及所述目标距离。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述发射端的位置是能够被调整的。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述发射端为户外部署设备,所述接收端为网关。9.一种距离确定装置,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述方法的步骤。
技术总结本发明实施例公开了一种距离确定、装置及可读存储介质,通过获取发射端发出数据信号和接收应答信号的第一时间间隔,并获取接收端接收数据信号和发出应答信号的第二时间间隔,其中,发射端与接收端基于不大于1GHz的无线电频率通信;根据第一时间间隔、第二时间间隔、以及发射端与接收端之间的信号传输速度,确定发射端与所述接收端之间的第一距离。本发明实施例通过不大于1GHz的无线电频率在发射端与接收端之间建立通信连接,大大增加了发射端与接收端之间的通信距离,低成本、高效、快捷地实现了测距的可靠性。测距的可靠性。测距的可靠性。
技术研发人员:杨波 冯杰年 左宝柱
受保护的技术使用者:深圳矽递科技股份有限公司
技术研发日:2022.06.02
技术公布日:2022/11/1