權(quán)利要求

1.用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法包括：

通過標(biāo)簽向基站發(fā)送數(shù)據(jù)包；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，以更新所述注冊表；

所述標(biāo)簽進(jìn)入測距模式。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于，所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，若是，則進(jìn)行判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息的操作，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包的操作。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于，所述判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息的操作的步驟包括：

判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息，若是，則自動發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽，若否，則利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于，所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，若是，則進(jìn)行判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息的操作，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包的操作。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于，所述判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息的操作的步驟包括：

判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息，若是，則所述標(biāo)簽根據(jù)在所述注冊表中的位置，以計算所述標(biāo)簽占用的時隙號，若否，且所述注冊表為已滿狀態(tài)，則查找空閑時隙，根據(jù)所述時隙號計算所述標(biāo)簽的工作時隙，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于：所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，若是，則在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包的操作。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于：所述標(biāo)簽進(jìn)入測距模式的步驟包括：

所述標(biāo)簽向基站發(fā)送測距包，以接收所述基站反饋的測距應(yīng)答包；

所述標(biāo)簽根據(jù)所述測距應(yīng)答包，以向所述基站發(fā)送測距結(jié)束包進(jìn)行測距。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于：所述預(yù)注冊包和測距包的報文信息中包括所述標(biāo)簽的發(fā)射周期和測距信息。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，其特征在于：所述標(biāo)根據(jù)所述發(fā)射周期發(fā)送測距包。

10.用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)，其特征在于，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)包括：

標(biāo)簽，用于向基站發(fā)送數(shù)據(jù)包，以及用于進(jìn)入測距模式；

至少一基站，用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽，以及判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，以更新所述注冊表；

所述基站根據(jù)公式Tdelayn＝(2000-tn+5*(n-1))％T，計算出所述標(biāo)簽所分配的時隙以及與當(dāng)前時刻的最小時間差；其中，tn表示收到所述標(biāo)簽的信息的時刻，n表示所述標(biāo)簽注冊信息在注冊表中的位置，T表示所述標(biāo)簽的測距周期；

所述基站，用于根據(jù)所述標(biāo)簽的發(fā)射周期，計算所述標(biāo)簽所需時隙數(shù)量，查找間隔時間為標(biāo)簽周期T的空閑時隙。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信及定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

UWB(超寬帶)是一種無載波通信技術(shù)，利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)，具有很高的時間分辨率，可以實現(xiàn)厘米級精確定位。但如果同一區(qū)域標(biāo)簽過多，則會導(dǎo)致通信沖突從而影響測距精度甚至測距失敗，因此需要對標(biāo)簽發(fā)射時刻進(jìn)行管理。

通常采用對基站和標(biāo)簽進(jìn)行嚴(yán)格時間同步。在礦山隧道的應(yīng)用場景中，隧道狹長、無線信號無法穿透隧道壁，基站與基站處于線性分布。若利用相鄰基站之間無線同步，這種逐級傳遞同步信息包導(dǎo)致系統(tǒng)定位容量大大降低。若基站之間通過有線進(jìn)行時間同步，則額外增加基站設(shè)計成本和系統(tǒng)復(fù)雜度。而且基站和標(biāo)簽之間還要進(jìn)行時間同步，增加了設(shè)計復(fù)雜度，同時還存在標(biāo)簽從不同位置進(jìn)出系統(tǒng)覆蓋范圍時時間同步可能錯誤的風(fēng)險，因此迫切需要改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中的對基站和標(biāo)簽進(jìn)行嚴(yán)格時間同步，系統(tǒng)定位容量降低，增加基站設(shè)計成本、系統(tǒng)復(fù)雜度以及設(shè)計復(fù)雜度的問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法包括：

通過標(biāo)簽向基站發(fā)送數(shù)據(jù)包；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號；

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，以更新所述注冊表；

所述標(biāo)簽進(jìn)入測距模式。

在本發(fā)明的一實施例中，所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，若是，則進(jìn)行判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息的操作，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包的操作。

在本發(fā)明的一實施例中，所述判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息的操作的步驟包括：

判斷所述預(yù)注冊包中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息，若是，則自動發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽，若否，則利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽。

在本發(fā)明的一實施例中，所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，若是，則進(jìn)行判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息的操作，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包的操作。

在本發(fā)明的一實施例中，所述判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息的操作的步驟包括：

判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽的注冊信息，若是，則所述標(biāo)簽根據(jù)在所述注冊表中的位置，以計算所述標(biāo)簽占用的時隙號，若否，且所述注冊表為已滿狀態(tài)，則查找空閑時隙，根據(jù)所述時隙號計算所述標(biāo)簽的工作時隙，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽。

在本發(fā)明的一實施例中，所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號的步驟包括：

所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，若是，則在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號，若否，則進(jìn)行所述基站判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包的操作。

在本發(fā)明的一實施例中，所述標(biāo)簽進(jìn)入測距模式的步驟包括：

所述標(biāo)簽向基站發(fā)送測距包，以接收所述基站反饋的測距應(yīng)答包；

所述標(biāo)簽根據(jù)所述測距應(yīng)答包，以向所述基站發(fā)送測距結(jié)束包進(jìn)行測距。

在本發(fā)明的一實施例中，所述預(yù)注冊包和測距包的報文信息中包括所述標(biāo)簽的發(fā)射周期和測距信息。

在本發(fā)明的一實施例中，所述標(biāo)根據(jù)所述發(fā)射周期發(fā)送測距包。

本發(fā)明還提供一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)包括：

標(biāo)簽，用于向基站發(fā)送數(shù)據(jù)包，以及用于進(jìn)入測距模式；

至少一基站，用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包至所述標(biāo)簽，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包，以將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽，以及判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽在所述基站中占用的時隙號，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，以更新所述注冊表；

所述基站根據(jù)公式Tdelayn＝(2000-tn+5*(n-1))％T，計算出所述標(biāo)簽所分配的時隙以及與當(dāng)前時刻的最小時間差；其中，tn表示收到所述標(biāo)簽的信息的時刻，n表示所述標(biāo)簽注冊信息在注冊表中的位置，T表示所述標(biāo)簽的測距周期；

所述基站，用于根據(jù)所述標(biāo)簽的發(fā)射周期，計算所述標(biāo)簽所需時隙數(shù)量，查找間隔時間為標(biāo)簽周期T的空閑時隙。

如上所述，本發(fā)明的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：

本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法采用時分復(fù)用技術(shù)，基站可以對標(biāo)簽分配時隙，也可與標(biāo)簽進(jìn)行測距，標(biāo)簽周圍的基站根據(jù)收到標(biāo)簽信息的時刻計算標(biāo)簽在本基站所占用時隙，不需要進(jìn)行時間同步即可實現(xiàn)沖突避讓，本發(fā)明不需要對基站和標(biāo)簽進(jìn)行嚴(yán)格時間同步，系統(tǒng)定位容量較高，大大降低了基站設(shè)計成本、系統(tǒng)復(fù)雜度以及設(shè)計復(fù)雜度。

本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法在整個系統(tǒng)周期都分發(fā)給標(biāo)簽用于定位，保證了系統(tǒng)載荷的最大化，實現(xiàn)大數(shù)量UWB標(biāo)簽的并發(fā)識別。

本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的基站根據(jù)標(biāo)簽的發(fā)送周期，計算標(biāo)簽在基站工作周期中所需時隙數(shù)，實現(xiàn)不同周期的標(biāo)簽在系統(tǒng)中共存。

本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法通過自動應(yīng)答功能，減少了標(biāo)簽等待時間，提高了標(biāo)簽的電池的工作時間。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽為注冊模式時工作流程圖。

圖2為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)的基站與標(biāo)簽注冊數(shù)據(jù)流圖。

圖3為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)的基站與標(biāo)簽測距數(shù)據(jù)流圖。

圖4為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽處于單個基站無線覆蓋范圍示意圖。

圖5為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽處于多個基站無線覆蓋范圍示意圖。

元件標(biāo)號說明

1標(biāo)簽

2基站

3預(yù)注冊包

4預(yù)注冊應(yīng)答包

5注冊包

6分配時隙包

7測距包

8測距應(yīng)答包

9測距結(jié)束包

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實施例及實施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖示中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

請參閱圖1、圖2、圖3，圖1為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽為注冊模式時工作流程圖。圖2為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)的基站與標(biāo)簽注冊數(shù)據(jù)流圖。圖3為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)的基站與標(biāo)簽測距數(shù)據(jù)流圖。本發(fā)明提供一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽工作在注冊模式，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法包括：S1、通過標(biāo)簽1向基站2發(fā)送數(shù)據(jù)包。具體的，所述數(shù)據(jù)包包括但不限于預(yù)注冊包3、注冊包5、廣播測距包以及點對點測距包。S2、所述基站2判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包3，若所述數(shù)據(jù)包是預(yù)注冊包3，則執(zhí)行步驟S3操作，若所述數(shù)據(jù)包不是預(yù)注冊包3，則執(zhí)行步驟S6操作。S3、判斷所述預(yù)注冊包3中的報文信息中是否包括請求自動應(yīng)答信息，若所述預(yù)注冊包3中的報文信息中包括請求自動應(yīng)答信息，則執(zhí)行步驟S4操作，若所述預(yù)注冊包3中的報文信息中不包括請求自動應(yīng)答信息，則執(zhí)行步驟S5操作。S4、系統(tǒng)硬件自動發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包4至所述標(biāo)簽1。S5、利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包4至所述標(biāo)簽1。S6、所述基站2判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包5，若所述數(shù)據(jù)包是注冊包5，則執(zhí)行步驟S7操作，若所述數(shù)據(jù)包不是注冊包5，則執(zhí)行步驟S12操作。S7、判斷注冊表中是否有所述標(biāo)簽1的注冊信息，若注冊表中有所述標(biāo)簽1的注冊信息，則執(zhí)行步驟S9操作，若注冊表中沒有所述標(biāo)簽1的注冊信息，則執(zhí)行步驟S8操作。S9、所述標(biāo)簽1根據(jù)在所述注冊表中的位置，以計算所述標(biāo)簽1占用的時隙號。S8、判斷所述注冊表是否為未滿狀態(tài)，若所述注冊表為未滿狀態(tài)，則執(zhí)行步驟S10操作，若所述注冊表為已滿狀態(tài)，則結(jié)束任務(wù)。S10、查找空閑時隙，根據(jù)所述時隙號計算所述標(biāo)簽1的工作時隙。步驟S9或步驟S10執(zhí)行結(jié)束后，進(jìn)行步驟S11操作，S11、將時間通過分配時隙包發(fā)送至所述標(biāo)簽1。S12、判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，若所述數(shù)據(jù)包為廣播測距包，則進(jìn)行步驟S13操作，若所述數(shù)據(jù)包不為廣播測距包，則進(jìn)行步驟S14操作。S13、在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽1在所述基站2中占用的時隙號。S14、判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，若所述數(shù)據(jù)包為點對點測距包，則執(zhí)行步驟S15操作，若所述數(shù)據(jù)包不為點對點測距包，則結(jié)束任務(wù)。所述標(biāo)簽1的注冊模式結(jié)束后，所述標(biāo)簽1進(jìn)入測距模式。本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法可以但不限于應(yīng)用于礦山環(huán)境中。

請參閱圖1、圖2、圖3，所述標(biāo)簽1進(jìn)入測距模式后，首先所述標(biāo)簽1向基站2發(fā)送測距包7，以接收所述基站2反饋的測距應(yīng)答包8。具體的，所述基站2接收到來自于所述標(biāo)簽1的測距包7后，輸出測距應(yīng)答包8，并將所述測距應(yīng)答包8發(fā)送至所述標(biāo)簽1。所述標(biāo)簽1根據(jù)所述測距應(yīng)答包8，以向所述基站2發(fā)送測距結(jié)束包9進(jìn)行測距。具體的，所述基站2以所述標(biāo)簽1的最大發(fā)射周期為工作周期，將工作周期切成一個個時間片。所述標(biāo)簽1在長時間未注冊成功時，使能請求自動應(yīng)答，未收到所述基站2自動應(yīng)答信息，則進(jìn)入休眠模式。所述標(biāo)簽1在注冊模式時，所述標(biāo)簽1發(fā)送預(yù)注冊包3申請時隙，所述標(biāo)簽1在測距模式時，依次發(fā)送測距包7、等待所述基站2的測距應(yīng)答包8、發(fā)送測距結(jié)束包9進(jìn)行測距。在與所述基站2測距前需要已被分配時隙，即在某一所述基站2上完成注冊。當(dāng)任一所述標(biāo)簽1進(jìn)入所述基站2的無線覆蓋范圍內(nèi)，所述標(biāo)簽1根據(jù)是否已注冊，發(fā)送預(yù)注冊包3或者測距包7，所述預(yù)注冊包3和測距包7的報文信息中包括所述標(biāo)簽1的發(fā)射周期和測距信息。所述標(biāo)簽1的發(fā)射周期指所述標(biāo)簽1多長時間發(fā)射一次，所述預(yù)注冊包3只有在所述標(biāo)簽1未注冊時才周期發(fā)送，若所述標(biāo)簽1已注冊，則所述標(biāo)簽1周期發(fā)送測距包7。所述基站2接收到所述標(biāo)簽1發(fā)送的預(yù)注冊包3，則根據(jù)所述標(biāo)簽1的發(fā)射周期，計算所需時隙數(shù)量，查找未使用的空閑時隙，并將所述空閑時隙置為被所述標(biāo)簽1占用，計算所述標(biāo)簽1所分配時隙與當(dāng)前時刻的時間差，在所述空閑時隙內(nèi)將時間差和時隙號通過分配時隙包6發(fā)送至所述標(biāo)簽1。所述標(biāo)簽1收到分配時隙報文后，休眠所述時間差后，按照自身的工作周期發(fā)送測距包7。所述標(biāo)簽1周邊的基站2收到所述標(biāo)簽1的廣播測距包時，根據(jù)接收到的廣播測距包的時刻，以及所述標(biāo)簽信息包中發(fā)射周期信息，計算所述標(biāo)簽1在所述基站2內(nèi)所占用的時隙，并將所述時隙設(shè)置為已被所述標(biāo)簽1占用，不再分配給新注冊標(biāo)簽。所述基站2周期更新注冊表中時隙占用信息，對長時間未通信的標(biāo)簽1，清除其占用的時隙。所述基站2在收到預(yù)注冊包3申請時隙或廣播測距包進(jìn)行應(yīng)答時，隨機延時避免沖突，所述標(biāo)簽1在重啟，以及申請時隙失敗時在下一周期發(fā)送數(shù)據(jù)時進(jìn)行隨機，避免長期沖突碰撞。

請參閱圖2、圖3，與本發(fā)明的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的原理相似的是，本發(fā)明還提供一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)，所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)包括：標(biāo)簽1以及至少一基站2。具體的，所述基站2與所述標(biāo)簽1之間采用非對稱雙邊雙向測距(ADS-TWR)，所述標(biāo)簽1用于向基站2發(fā)送數(shù)據(jù)包，以及用于進(jìn)入測距模式。所述基站2用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為預(yù)注冊包3，以利用空閑時隙發(fā)送預(yù)注冊應(yīng)答包4至所述標(biāo)簽1，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為注冊包5，以將時間通過分配時隙包6發(fā)送至所述標(biāo)簽1，以及判斷所述數(shù)據(jù)包是否為廣播測距包，以在注冊表中標(biāo)注所述標(biāo)簽1在所述基站2中占用的時隙號，以及用于判斷所述數(shù)據(jù)包是否為點對點測距包，以更新所述注冊表，本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)可以但不限于應(yīng)用于礦山環(huán)境中。

請參閱圖4、圖5，圖4為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽處于單個基站無線覆蓋范圍示意圖。圖5為本申請實施例提供的一種用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法的標(biāo)簽處于多個基站無線覆蓋范圍示意圖。所述基站2接收到所述標(biāo)簽1發(fā)送的預(yù)注冊包3，則根據(jù)所述標(biāo)簽1的發(fā)射周期計算所需時隙數(shù)量，查找相應(yīng)的未使用空閑時隙，并將這些所述空閑時隙置為被所述標(biāo)簽1占用。例如所述用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別系統(tǒng)中允許所述標(biāo)簽1的最大發(fā)射周期為2s，所述標(biāo)簽1和每個基站2的測距時間在2ms內(nèi)，則所述基站2每個時間片為5ms，共有400個時間片，即每臺所述基站2的無線覆蓋范圍內(nèi)并發(fā)識別所述標(biāo)簽1的數(shù)量為400。所述基站2根據(jù)公式Tdelayn＝(2000-tn+5*(n-1))％T，tn表示收到所述標(biāo)簽1的信息的時刻，n表示所述標(biāo)簽1注冊信息在注冊表中的位置，T表示所述標(biāo)簽1的測距周期，計算出所述標(biāo)簽1所分配的時隙以及與當(dāng)前時刻的最小時間差，根據(jù)所述標(biāo)簽1的發(fā)射周期，計算所述標(biāo)簽1所需時隙數(shù)量，查找間隔時間為標(biāo)簽周期T的空閑時隙。在所述空閑時隙內(nèi)將時間差通過分配時隙報文發(fā)送給所述標(biāo)簽1。如若所述標(biāo)簽1工作頻率為1Hz，則其可被分配2個時隙：Sx和Sx+400。所述標(biāo)簽1收到分配時隙報文后，休眠所述時間差后按照自身的工作周期發(fā)送測距包7，所述標(biāo)簽1在每個發(fā)射周期至少和兩個所述基站2測距。標(biāo)簽Tag1處于僅處于基站A無線覆蓋范圍內(nèi)，則Tag1在其分配的時隙內(nèi)，先與基站A點對點測距，然后通過發(fā)送廣播測距包，周圍無其他基站2則結(jié)束本周期測距。當(dāng)所述標(biāo)簽1移動到基站B覆蓋范圍內(nèi)時，其在基站B上申請分配時隙，按照分配的時隙與基站B測點對點距。若所述標(biāo)簽1處于多個基站2無線覆蓋范圍內(nèi)，如圖5所示，標(biāo)簽Tag2處于基站A、B、C基站無線覆蓋范圍內(nèi)，若標(biāo)簽Tag2的時隙為基站B所分配，則Tag2在其分配的時隙內(nèi)，先與基站B測距，然后發(fā)送廣播測距包?；続、C根據(jù)接收到的信息包時刻和標(biāo)簽Tag2信息包中發(fā)射周期信息，計算標(biāo)簽Tag2在自身內(nèi)所占用的時隙號，并將該時隙設(shè)置為已被標(biāo)簽Tag2占用，不再分配給新注冊標(biāo)簽，直至標(biāo)簽Tag2與其通信中斷或更改了時隙?；続、C收到廣播測距包時隨機延時一段時間后應(yīng)答標(biāo)簽Tag2，標(biāo)簽Tag2選擇其中一個基站完成測距。所述基站2周期更新注冊表中時隙占用信息，對長時間未通信的標(biāo)簽1，清除其占用的時隙。所述基站2在收到預(yù)注冊包3申請時隙或廣播測距包進(jìn)行應(yīng)答時，隨機延時避免沖突，所述標(biāo)簽1在重啟以及申請時隙失敗時在下一周期發(fā)送數(shù)據(jù)時進(jìn)行隨機，避免長期沖突碰撞。

綜上所述，本發(fā)明的用于礦山環(huán)境的超寬帶并發(fā)識別方法采用時分復(fù)用技術(shù)，基站2可以對標(biāo)簽1分配時隙，也可與標(biāo)簽1進(jìn)行測距，標(biāo)簽1周圍的基站2根據(jù)收到標(biāo)簽1信息的時刻計算標(biāo)簽1在本基站2所占用時隙，不需要進(jìn)行時間同步即可實現(xiàn)沖突避讓，本發(fā)明不需要對基站2和標(biāo)簽1進(jìn)行嚴(yán)格時間同步，系統(tǒng)定位容量較高，大大降低了基站2設(shè)計成本、系統(tǒng)復(fù)雜度以及設(shè)計復(fù)雜度。

上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。