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龍圖騰網獲悉華南理工大學申請的專利隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN119342415B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-26發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202411565667.6，技術領域涉及：H04W4/02；該發明授權隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法是由李向陽;卓同星設計研發完成，并于2024-11-05向國家知識產權局提交的專利申請。

本隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法，沿著隧道按照線性間隔部署錨節點，一個錨節點與其信號覆蓋范圍內定位的標簽節點組成一個UWB定位的通信子網，把通信子網的超幀中時隙管理分為宏時隙和微時隙，一次完整的任務分配在一個宏時隙中完成，一個宏時隙包含至少一個微時隙；在標簽節點從一個錨節點的通信子網過渡到另外一個錨節點的通信子網時，標簽節點所在的通信子網的錨節點通過與鄰居錨節點協商，主動為標簽節點分配鄰居錨節點的宏時隙和微時隙，無需標簽節點移動到鄰居錨節點的通信子網后再申請時隙，標簽節點只要一次入網就能一直在線。本發明提高了通信的效率、實時性和可靠性，也增加了標簽節點的密度和實時性。

本發明授權隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法在權利要求書中公布了：1.隧道內UWB定位的通信組網和標簽節點快速接入方法，其特征在于，包括： 沿著隧道按照線性間隔部署錨節點，錨節點與標簽節點之間通過UWB方式進行通信和定位，錨節點之間通過有線或者無線實現通信，一個錨節點與其信號覆蓋范圍內定位的標簽節點組成一個UWB定位的通信子網，提出一種動態的超幀結構，由活動期和非活動期組成，活動期由信標幀即Beacon幀、非競爭接入階段CFP和競爭接入階段CAP組成，在活動期中，錨節點首先廣播Beacon幀，之后是CFP，最后才是CAP； 把通信子網的超幀中時隙管理分為宏時隙和微時隙，一次完整的任務分配在一個宏時隙中完成，一個宏時隙包含至少一個微時隙，這些微時隙不一定連續； 在標簽節點從一個錨節點的通信子網過渡到另外一個錨節點的通信子網時，標簽節點所在的通信子網的錨節點通過與鄰居錨節點協商，主動為標簽節點分配鄰居錨節點的宏時隙和微時隙，無需標簽節點移動到鄰居錨節點的通信子網后再申請時隙，標簽節點只要一次入網就能一直在線；其中，標簽節點第一次入網采用主動申請方式在CAP完成申請，之后就在正常通信過程中，被動地接收錨節點分配的宏時隙和微時隙信息，錨節點若長期未接收到標簽節點的通信幀，則釋放其時隙； 相鄰錨節點之間活動期不重疊，通過時分多址TDMA方式實現錨節點與不同標簽節點的分時通信；中間間隔1個位置的錨節點之間的活動期能夠重疊，通過空分多址SDMA方式實現不同通信子網的同時通信，從而提高標簽節點的密度和通信的實時性； 需要保證標簽節點任何位置至少有1個錨節點能與之通信，即標簽節點的UWB通信距離要大于錨節點間距的一半；錨節點能夠安裝在施工隧道的一側墻壁或者雙側墻壁或者隧道頂部，相鄰錨節點之間按照TDMA的分時進行超幀的發送時間分配，設定錨節點的通信周期，錨節點K在[t1,t1+1]時間區間處于超幀狀態，t1時刻開始發送Beacon幀，持續通信預設時間，到[t1+1，t1+2]時間區間則處于非超幀狀態，不發送UWB通信信號；而錨節點K-1和錨節點K+1則在[t1+1，t1+2]時間區間處于超幀狀態，這兩個節點在t1+1秒時刻開始發送Beacon幀，由于處于不同的空間位置，UWB信號不會相互干擾，以此實現SDMA； 當標簽節點在隧道中的a位置時，首先檢測錨節點的超幀中的Beacon幀，若在兩個Beacon幀持續時間內依次檢測到兩個Beacon幀，說明在兩個相鄰錨節點的交叉覆蓋范圍，此時，標簽節點選擇信號強度較大的錨節點加入，標簽節點在超幀的CAP時間區間申請分配CFP時間區間的宏時隙和微時隙；當標簽節點在隧道中的b位置時，已經處于錨節點的過渡區域，此時，錨節點K-1為標簽節點通過WIFI或者其它通信方式向錨節點K協商申請宏時隙和微時隙，錨節點K-1在與標簽節點進行正常CFP通信過程把申請到的時隙告知標簽節點，此后標簽節點能夠與錨節點K進行CFP的時隙通信，同時標簽節點也能夠即時向錨節點K-1申請釋放其占有的時隙；如果標簽節點不主動申請釋放在錨節點K-1占有的時隙，則經過一段時間標簽節點不與錨節點K-1通信，則錨節點K-1認為標簽節點已經不在其管理的通信子網，主動釋放標簽節點所占有的CFP時隙；同樣地，標簽節點沒有與其分配CFP實現的錨節點通信，也主動在其時隙分配數據表中清除其占有的CFP時隙；標簽節點進入隧道之后，一旦申請了一個錨節點的通信子網，如果沒有因為故障失去了建立的時隙分配數據表中的數據，則不需要再次在CAP中通過競爭來申請CFP時隙，否則需要重新在CAP中申請當前錨節點的通信子網的CFP時隙； 在每個錨節點的通信子網中，采用星型拓撲結構；錨節點廣播Beacon幀的宏時隙占用一個微時隙，一次錨節點與標簽節點的雙邊雙向測距DS-TWR包括4次UWB通信，整個通信由請求幀即Poll幀、響應幀即Resp幀、最后一幀即Final幀和確認幀即Ack幀這4個定位通信幀組成，分別占用i、i+3、i+6、i+9編號的4個微時隙，其中i為可能的微時隙號，該4個微時隙之間的其它時隙能夠安排其它標簽節點的測距通信或者其它功能的通信； 在Beacon幀中完成標簽節點與錨節點的時間同步后，立即進行CFP通信，各標簽節點之間的時間同步誤差要小，有利于減少時隙之間UWB信號干擾，另外如果在CFP中通信失敗，還能夠在CAP中通過競爭方式進行再次通信，不需要等待下一個超幀再進行CFP通信，提高了通信的可靠性和實時性；微時隙只進行一次通信幀發送，而多次通信幀來回發送則通過宏時隙進行管理，一個宏時隙包含至少一個微時隙，每個標簽節點占用的微時隙能夠不連續；Beacon幀是錨節點發送的廣播幀，只占用一個微時隙；標簽節點與錨節點的一次DS-TWR通信在CFP中完成，測距所需的Poll幀、Resp幀、Final幀和Ack幀這4個定位通信幀分別占用4個微時隙，用一個宏時隙管理，由于測距計算和MCU訪問UWB收發器需要時間，為了提高通信效率，這4個微時隙并不連續，而是相差3個微時隙間隔，即Poll幀、Resp幀、Final幀和Ack幀，分別占用i、i+3、i+6、i+9編號的4個微時隙，此時i為該次DS-TWR通信的第1個通信幀即Poll幀的微時隙號，這樣就把這4個通信幀之間的時間間隔固定下來，當這些時間間隔的時間差小于預設微秒時，具有更高的測距精度；CAP中的宏時隙采用2個微時隙長度，保證標簽節點和錨節點能夠進行一次來回通信；對于時隙分配的存儲表格，稱為時隙分配表，在該時隙分配表中，錨節點需要存儲其通信子網中所有標簽節點的時隙分配，而標簽節點只要求存儲其自身的幾個占有的時隙，錨節點和標簽節點都采用IEEE短地址和PAN-ID地址，共4字節，其中短地址和PAN-ID地址均是2字節； 在錨節點與標簽節點定位的4次UWB通信中，由于每個定位通信幀的長度短，在這些通信幀中夾帶其它數據通信功能，即把其它通信數據幀與定位通信幀合并為復合數據幀，提高通信效率。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人華南理工大學，其通訊地址為：510640 廣東省廣州市天河區五山路381號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。