无源智能表面装置控制方法、无源智能表面装置及系统与流程

1.本文涉及通讯设备领域，尤其涉及一种无源智能表面装置控制方法、无源智能表面装置及系统。


背景技术：

2.现有技术中，业务(例如银行业务)开展外拓营销的过程中，常常需要去到运营商基站覆盖不足的郊区、工业区、村落等地区。为创造舒适的外拓营销业务办理环境，常常需要在室内搭建临时工作区。因上述地区基站密度低，室外的移动网络信号本就不理想，室内临时工作区的移动网络信号则更为糟糕，在通过运营商的移动网络办理业务时常常因糟糕的信号状况严重影响了联机业务的办理效率。
3.当前，为解决运营商基站覆盖不足地区的室内信号差问题，存在应用信号放大器、无源智能表面、有源智能表面等技术解决的方案。然而，上述解决方案存在如下技术问题：
4.(1)私自安装信号放大器存在不合规的问题，并且信号放大器的安装会干扰原有通讯信号环境，造成附近用户信号变差；
5.(2)无源智能表面可通过反射或折射的方式将室外的通讯信号传递到室内，因其只对信号进行反射或折射，并不会破坏现有的通讯信号环境，不存在不合规问题。但无源智能表面无法灵活控制信号反射或折射的角度，在部署时较难确定其安装角度以将信号精确地传递给通讯终端，且当通讯终端的位置发生较大变化时，因其无法实时调整安装角度，可能导致通讯终端的信号变差甚至中断。


技术实现要素：

6.本文用于解决现有技术无源智能表面无法控制信号反射或折射的角度，在部署时很难确定合适的安装角度，进而无法精确地的信号传输给通讯终端。
7.为了解决上述技术问题，本文第一方面提供一种无源智能表面装置控制方法，所述无源智能表面装置包括：电机、无源智能表面、uwb模块、电源模块及处理器；所述电机、uwb模块及电源模块电连接所述处理器，所述电机与无源智能表面固定连接，所述方法应用于处理器中，包括：
8.通过uwb模块确定通讯终端位置及接收校准信号；
9.接收到校准信号后，根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制所述电机带动无源智能表面移动，使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号。
10.作为本文进一步实施例中，根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制所述电机带动无源智能表面移动包括：
11.在所述通讯终端位置变化频率低于预定变化频率值时，按照第一预设控制策略控制所述电机带动无源智能表面移动；
12.在通讯终端位置变化频率大于或等于预定变化频率值时，按照第二预设控制策略控制所述电机带动无源智能表面移动。
13.作为本文进一步实施例中，所述第一预设控制策略包括：
14.在全域角度范围内，按照第一预设转动角度步进值控制所述电机转动，每转动一次，通过所述uwb模块获取所述通讯终端的移动信号强度，待覆盖所述全域角度范围后，筛选出移动信号强度最大的转动次数，根据信号强度最大的转动次数确定待排查角度范围；
15.在所述待排查角度范围内，按照第二预设转动角度步进值控制所述电机转动，每转动一次，通过所述uwb模块获取所述通讯终端的移动信号强度，待覆盖所述待排查角度范围后，筛选出移动信号强度最大的转动次数对应的角度范围作为最优角度；
16.控制所述电机转动至最优角度；
17.其中，所述第二预设转动角度步进值小于所述第一预设转动角度步进值。
18.作为本文进一步实施例中，所述第二预设控制策略包括：
19.以预设时间间隔通过所述uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，所述相对定位信息包括所述uwb模块与所述通讯终端间的相对距离及相对角度；
20.通过所述第一预设控制策略控制电机转动至最优角度；
21.根据所述相对定位信息控制所述电机进行自动跟随运动。
22.作为本文进一步实施例中，按照第一预设控制策略控制所述电机带动无源智能表面移动后，控制所述uwb模块进入休眠状态直至再次接收到校准信号。
23.作为本文进一步实施例中，所述装置还包括：陀螺仪及gps模块，所述陀螺仪及所述gps模块连接所述处理器，所述方法还包括：
24.根据所述陀螺仪监测到的加速度信息确定无源智能表面装置是否被移动，当所述无源智能表面装置被移动时，唤醒所述gps模块；
25.于所述gps模块唤起后每隔固定时间根据gps信号确定三维定位信息；
26.根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪。
27.作为本文进一步实施例中，根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪包括：
28.对获取的多组三维定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到三维定位信息的滑动平均值
29.当三维定位信息的滑动平均值相对初始三维定位信息之差的范数满足预设定位误差范围时，认定所述无源智能表面装置被移动，控制所述uwb模块向所述通讯终端发送带有三维定位信息的报警信号。
30.作为本文进一步实施例中，根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪之前，还包括：
31.判断所述gps模块的gps信号强度，当强度大于预定强度值时根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪，当强度小于预定强度值时，按照如下步骤对所述无源智能表面装置进行追踪：
32.以预设时间间隔通过所述uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，所述相对定位信息包括所述uwb模块与所述通讯终端间的相对距离及相对角度；
33.对获取的相对定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到相对定位信息的滑动平均值
34.计算每m个相对定位信息的滑动平均值中，相对位置变化值
35.当相对位置变化值或相对位置信息的滑动平均值满足预设阈值时，认定所述无源智能表面装置被移动，控制所述uwb模块向通讯终端发送带有相对定位信息的报警信号。
36.作为本文进一步实施例中，控制所述uwb模块向通讯终端发送报警信号后，若预定时间后未收到确认信息，则增加所述uwb模块的通讯功率并重新发送报警信号，直到通讯终端回复信息为止。
37.本文第二方面提供一种无源智能表面装置，包括：电机、无源智能表面、uwb模块、电源模块及处理器；
38.所述电机电连接所述处理器，与无源智能表面固定连接，用于在所述处理器控制下带动所述无源智能表面移动，以调整所述无源智能表面的位置；
39.所述uwb模块电连接所述处理器，用于与通讯终端进行配对并建立无线通讯链路，通过该无线通讯链路确定通讯终端位置及接收校准信号；
40.所述电源模块电连接所述处理器，用于提供电能；
41.所述处理器用于接收到校准信号后，根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制所述电机工作，使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号。
42.作为本文进一步实施例中，所述处理器根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制所述电机工作，包括：
43.在所述通讯终端位置的变化频率低于预定变化频率值时，按照第一预设控制策略控制所述电机工作；
44.在所述通讯终端位置的变化频率大于或等于预定变化频率值时，按照第二预设控制策略控制所述电机工作。
45.作为本文进一步实施例中，所述第一预设控制策略包括：
46.在全域角度范围内，按照第一预设转动角度步进值控制所述电机转动，每转动一次，通过所述uwb模块获取所述通讯终端的移动信号强度，待覆盖所述全域角度范围后，筛选出移动信号强度最大的转动次数，根据信号强度最大的转动次数确定待排查角度范围；
47.在所述待排查角度范围内，按照第二预设转动角度步进值控制所述电机转动，每转动一次，通过所述uwb模块获取所述通讯终端的移动信号强度，待覆盖所述待排查角度范围后，筛选出移动信号强度最大的转动次数对应的角度范围作为最优角度；
48.控制所述电机转动至最优角度；
49.其中，所述第二预设转动角度步进值小于所述第一预设转动角度步进值。
50.作为本文进一步实施例中，所述第二预设控制策略包括：
51.以预设时间间隔通过所述uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，所述相对定位信息包括所述uwb模块与所述通讯终端间的相对距离及相对角度；
52.通过所述第一预设控制策略控制电机转动至最优角度；
53.根据所述相对定位信息控制所述电机进行自动跟随运动。
54.作为本文进一步实施例中，所述处理器按照第一预设控制策略控制电机转动后，控制所述uwb模块进入休眠状态直至再次接收到校准信号。
55.作为本文进一步实施例中，无源智能表面装置还包括：陀螺仪及gps模块，所述陀螺仪及所述gps模块连接所述处理器；
56.所述陀螺仪用于监测加速度信息，由所述处理器根据监测到的加速度信息确定所述无源智能表面装置是否被移动，当所述无源智能表面装置被移动时，唤醒所述gps模块；
57.所述处理器于所述gps模块唤起后每隔固定时间根据gps信号确定三维定位信息，根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪。
58.作为本文进一步实施例中，所述处理器根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪包括：
59.对获取的多组三维定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到三维定位信息的滑动平均值
60.当三维定位信息的滑动平均值相对初始三维定位信息之差的范数满足预设定位误差范围时，认定所述无源智能表面装置被移动，控制所述uwb模块向所述通讯终端发送带有三维定位信息的报警信号。
61.作为本文进一步实施例中，所述处理器根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪之前，还包括：
62.判断所述gps模块的gps信号强度，当强度大于预定强度值时根据三维定位信息对所述无源智能表面装置进行追踪，当强度小于预定强度值时，按照如下步骤对所述无源智能表面装置进行追踪：
63.以预设时间间隔通过所述uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，所述相对定位信息包括所述uwb模块与所述通讯终端间的相对距离及相对角度；
64.对获取的相对定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到相对定位信息的滑动平均值
65.计算每m个相对定位信息的滑动平均值中，相对位置变化值
66.当相对位置变化值或相对位置信息的滑动平均值满足预设阈值时，认定所述无源智能表面装置被移动，控制所述uwb模块向通讯终端发送带有相对定位信息的报警信号。
67.作为本文进一步实施例中，所述处理器控制所述uwb模块向通讯终端发送报警信号后，若预定时间后未收到确认信息，则增加所述uwb模块的通讯功率并重新发送报警信号，直到通讯终端回复信息为止。
68.作为本文进一步实施例中，无源智能表面装置还包括：声光模块，连接所述处理器，所处理器控制所述uwb模块向通讯终端发送报警信号时，还控制所述声光模块发出警示声音及灯光。
69.本文第三方面提供一种无源智能表面装置控制系统，包括：通讯终端及前述任一实施例所述的无源智能表面装置。
70.本文第四方面提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被计算机设备的处理器运行时，执行根据前述任一实施例所述方法的指令。
71.本文提供的无源智能表面装置及其控制方法，通过将无源智能表面装置设计为包括电机、无源智能表面、uwb模块、电源模块及处理器的装置，将无源智能表面与电机固定连接，由uwb模块与通讯终端进行配对并建立无线通讯链路，通过该无线通讯链路确定通讯终端位置及接收校准信号，由处理器于接收到校准信号后，根据通讯终端位置及预设控制策略，控制电机工作，能够使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信
号，进而精确地将信号传输给通讯终端，提高通讯终端通讯能力及稳定性。
72.为让本文的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
73.为了更清楚地说明本文实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本文的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
74.图1示出了本文实施例无源智能表面装置的第一结构图；
75.图2示出了本文实施例第一预设控制策略的流程图；
76.图3示出了本文实施例第二预设控制策略的流程图；
77.图4示出了本文实施例无源智能表面装置的第二结构图；
78.图5示出了本文实施例对无源智能表面装置进行追踪的第一流程图；
79.图6示出了本文实施例对无源智能表面装置进行追踪的第二流程图；
80.图7示出了本文实施例无源智能表面装置的第三结构图；
81.图8示出了本文实施例无源智能表面装置控制方法的流程图；
82.图9示出了本文实施例无源智能表面控制过程的流程图；
83.图10示出了本文实施例无源智能表面装置控制系统的示意图；
84.图11示出了本文实施例无源智能表面装置的第四结构图。
85.附图符号说明：
86.101、电机；
87.102、无源智能表面；
88.103、uwb模块；
89.104、电源模块；
90.105、处理器；
91.106、陀螺仪；
92.107、gps模块；
93.108、声光模块；
94.1001、通讯终端；
95.1002、无源智能表面装置；
96.1102、无源智能表面装置；
97.1104、处理器；
98.1106、存储器；
99.1108、驱动机构；
100.1110、输入/输出模块；
101.1112、输入设备；
102.1114、输出设备；
103.1116、呈现设备；
104.1118、图形用户接口；
105.1120、网络接口；
106.1122、通信链路；
107.1124、通信总线。
具体实施方式
108.下面将结合本文实施例中的附图，对本文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文一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本文中的实施例，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，都属于本文保护的范围。
109.需要说明的是，本文的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等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，以便这里描述的本文的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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、装置、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。
110.本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或装置产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。
111.智能表面也可称之为智能超表面、智能反射表面、智能反射面。从外表上看，智能表面为一张平平无奇的薄板。但是，智能表面可以灵活部署在无线通信传播环境中，并实现对反射或者折射电磁波的频率、相位、极化等特征的操控，从而达到重塑无线信道的目的。通俗的理解，智能表面之于信号，如同镜子之于光线——智能表面可以反射信号，有如镜子可以反射光线。通过反射/折射信号，可以让原本因建筑遮挡的室内环境也能被信号覆盖。
112.现有技术无源智能表面无法控制信号反射或折射的角度，在部署时很难确定合适的安装角度，进而无法精确地的信号传输给通讯终端。基于此，本文一实施例中，提供一种无源智能表面装置，如图1所示，包括：电机101、无源智能表面102、uwb模块103、电源模块104及处理器105。
113.电机101电连接处理器105，与无源智能表面102固定连接，用于在处理器105控制下带动无源智能表面102移动，以调整无源智能表面102的位置；
114.uwb模块103电连接处理器105，用于与通讯终端建立无线通讯链路，通过该无线通讯链路确定通讯终端位置并接收校准信号；
115.电源模块104电连接处理器105，用于提供电能；
116.处理器105用于接收到校准信号后，根据通讯终端位置及预设控制策略，控制电机101工作，使得无源智能表面102反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号。
117.详细的说，电机101与无源智能表面102之间可通过螺丝等固定件进行固定连接，只要保证无源智能表面102能够跟随电机101移动即可，本文对电机101与无源智能表面102
之间的固定方式不做限定。
118.无源智能表面102用于反射或折射来自通讯运营商基站的通讯讯号，使得通讯终端获得最大通讯信号，无源智能表面102具体结构可参考现有技术，本文不再详述。
119.uwb模块103用于与通讯终端建立无线通讯链路，实现通讯终端与无源智能表面装置之间的互相定位及信号接收。具体实施时，还可包括nfc模块，nfc模块用于与通讯终端完成触碰配对，以识别通讯终端的设备信息，无源智能表面装置的nfc模块与通讯终端的nfc模块连接后，进入工作模式。
120.电源模块104为无源智能表面装置供电，可接入市电、储电池、发电机等电源，本文对电源的类型不做限定。
121.处理器105为无源智能表面装置的控制中心，用于计算、储存、控制和电力分配等工作。处理器105可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，或是其他可编程的一般用途或特殊用途的微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、可编程控制器、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)或其他类似元件或上述元件的组合。
122.本实施例通过电机带动无源智能表面移动，能够使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号，进而精确地将信号传输给通讯终端，提高通讯终端通讯能力及稳定性。
123.本文一实施例中，为了提高无源智能表面移动角度的调整效率，根据通讯终端位置不同采用不同的控制策略，具体的，在通讯终端位置的变化频率低于预定变化频率值时，按照第一预设控制策略控制电机工作，以使无源智能表面的反射或折射角度能使通讯终端获得最大信号。在通讯终端位置的变化频率大于或等于预定变化频率值时，按照第二预设控制策略控制电机工作，以使无源智能表面的反射或折射角度随着通讯终端的位置变化而变化，使其持续获得最大信号。
124.本文一实施例中，还可通过区分校准信号的方式确定执行第一预设控制策略还是第二预设控制策略。具体的，例如接收到通讯终端发送的第一校准信号后，执行第一预设控制策略，接收到第二校准信号后，执行第二预设控制策略。
125.本文一实施例中，如图2所示，第一预设控制策略控制电机工作的过程包括：
126.步骤201，在全域角度范围内，通过粗调的方式确定待排查角度范围。
127.具体的，包括：在全域角度范围内，按照第一预设转动角度步进值控制电机转动，每转动一次，通过uwb模块获取通讯终端的移动信号强度，待覆盖所述全域角度范围后，筛选出移动信号强度最大的转动次数，根据信号强度最大的转动次数确定待排查角度范围。
128.其中，第一预设转动角度记为φ1，例如为10
°
。按照第一预设转动角度步进值控制电机转动即每次移动第一预设转动角度步进值，直至覆盖全域角度范围，全域角度范围例如为360
°
，还可人工设定，本文对其具体取值不做限定。
129.本步骤中，uwb模块获取通讯终端的移动信号强度包括：通过uwb模块向通讯终端发送“转动完毕”信号(该信号可按照通讯终端与无源智能表面装置约定而定)；接收通讯终端返回的当前移动信号强度，记为γj，表示第j个转动次数对应的通讯终端的移动信号强度，每个转动次数下对应的角度范围为第一预设转动角度步进值，例如第1次转动对应的角度范围为0
°
～10
°
，第2次转动对应的角度范围为10
°
～20
°
等。
130.本步骤中，筛选出移动信号强度最大的转动次数计算公式为：j
*
＝argmax{γj}；其中，j
*
为移动信号强度最大的转动次数，argmax为最优化函数(在{γj}集合里取最大值对应的j)。
131.本步骤中，根据信号强度最大的转动次数确定待排查角度范围包括可将j
*
对应的角度范围作为待排查角度范围(即第二级搜索的角度范围)，为了提高调整精度，还可将满足如下公式的转动次数对应的角度作为待排查角度范围：j
′
＝[j
*-1,j
*
1]。
[0132]
步骤202，在待排查角度范围内，通过细调的方式确定最优角度。
[0133]
具体的，本步骤包括：在待排查角度范围内，按照第二预设转动角度步进值控制电机转动，每转动一次，通过uwb模块获取通讯终端的移动信号强度，待覆盖待排查角度范围后，筛选出移动信号强度最大的角度范围作为最优角度。
[0134]
其中，第二预设转动角度步进值小于第一预设转动角度步进值，第二预设转动角度步进值记为φ2，例如为2
°
。
[0135]
本步骤中，uwb模块获取通讯终端的移动信号强度包括：通过uwb模块向通讯终端发送“转动完毕”信号(该信号可按照通讯终端与无源智能表面装置约定而定)；接收通讯终端返回的当前移动信号强度，记为γi，表示第i个转动次数对应的通讯终端的移动信号强度。
[0136]
本步骤中，筛选出移动信号强度最大的转动次数计算公式为：i
*
＝argmax{γi}；其中，i
*
为移动信号强度最大的转动次数，此时，i
*
对应的角度范围为最优角度。
[0137]
步骤203，控制电机转动至最优角度。
[0138]
本步骤实施时，电机转动至最优角度后保持不变，为了降低功耗，uwb模块进入休眠状态直至再次接收到校准信号后启动。
[0139]
本实施例通过粗调 细调的方式控制电机工作，能够在通讯终端位置变化频率低时，提高无源智能表面的调整效率，使得无源智能表面反射或折射角度能够使通讯终端最快获得最大通讯信号。
[0140]
本文一实施例中，如图3所示，第二预设控制策略控制电机工作的过程包括：
[0141]
步骤301，以预设时间间隔通过所述uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，相对定位信息包括uwb模块与通讯终端间的相对距离及相对角度。
[0142]
本步骤中，相对定位信息可表示为其中dk为uwb模块与通讯终端间的相对距离，φk为uwb模块与通讯终端间的相对角度，k为第k次采样，即第k个预设时间间隔下的采样。
[0143]
相对距离dk用于自适应调整uwb模块发送功率p＝a
·
10nlog
10dk
，a为基础功率，n为线性系数，根据所处环境在一定范围间调整(如1～4，空旷场景取1，遮挡障碍物较多的场景取3)。相对角度φk用于自动跟随。
[0144]
步骤302，通过第一预设控制策略控制电机转动至最优角度。
[0145]
本步骤中，最优角度的确定可参考图2所示实施例，此处不再详述。
[0146]
步骤303，根据步骤301获取的定位信息控制电机进行自动跟随运动。
[0147]
本步骤具体实施过程包括：
[0148]
(1)对步骤301获取的定位信息中的相对角度φk进行n阶滑动平均滤波，得到相对
角度的滑动平均值，具体计算公式为：其中，n为采样总数；
[0149]
(2)根据相邻次的相对角度的滑动平均值，计算相对角度变化值，控制电机101转动相对角度变化值的角度。相对角度变化值具体计算公式为：动相对角度变化值的角度。相对角度变化值具体计算公式为：其中，k为第k次采样，k-1为第k-1次采样。
[0150]
本步骤通过n阶滑动平均滤波能够抑制周期性干扰，提高计算准确率。
[0151]
本文一实施例中，为了确保无源智能表面装置的安全性，如图4所示，无源智能表面装置还包括：陀螺仪106及gps模块107，陀螺仪106及gps模块107连接处理器105。
[0152]
陀螺仪106用于监测加速度信息，由处理器105根据监测到的加速度信息确定无源智能表面装置是否被移动，当无源智能表面装置被移动时，唤醒gps模块107。gps模块107用于确定gps信号，通过gps信号可以确定无源智能表面装置的位置信息。
[0153]
处理器105于gps模块107唤起后每隔固定时间根据gps信号确定三维定位信息，根据三维定位信息对无源智能表面装置进行追踪。
[0154]
具体的，如图5所示，处理器根据三维定位信息对无源智能表面装置进行追踪包括：
[0155]
步骤501，对获取的多组三维定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到三维定位信息的滑动平均值
[0156]
步骤502，当三维定位信息的滑动平均值相对初始三维定位信息之差的范数满足预设定位误差范围时，认定无源智能表面装置被移动，控制uwb模块向所述通讯终端发送带有三维定位信息的报警信号。
[0157]
本步骤中可通过判断如下公式是否成立的方式确定三维定位信息的滑动平均值相对初始三维定位信息之差的范数是否满足预设定位误差范围：
[0158][0159]
其中，γ
l
为预设定位误差范围，即地理围栏，为了防止误警报不应设置太小。
[0160]
本文一实施例中，为了提高无源智能表面装置追踪准确率，如图6所示，处理器105根据三维定位信息对无源智能表面装置进行追踪包括：
[0161]
步骤601，判断gps模块的gps信号强度，当强度大于预定强度值时，执行步骤602，当强度小于预定强度值时，执行步骤604。
[0162]
本步骤中，预定强度值由人工设定，可根据经验或实验设定，本文对其具体取值不做限定。
[0163]
步骤602，对获取的多组三维定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到三维定位信息的滑动平均值
[0164]
步骤603，当三维定位信息的滑动平均值相对初始三维定位信息之差的范数满足预设定位误差范围时，认定无源智能表面装置被移动，控制uwb模块向所述通讯终端发送带有三维定位信息的报警信号。
[0165]
步骤604，以预设时间间隔通过uwb模块与通讯终端进行双向定位，得到相对定位信息，相对定位信息包括uwb模块与通讯终端间的相对距离及相对角度。
[0166]
本步骤中，相对定位信息记为其中dk为相对距离，φk为相对角度。
[0167]
步骤605，对获取的相对定位信息进行n阶滑动平均滤波，得到相对定位信息的滑动平均值
[0168]
本步骤中，n阶滑动平均滤波的计算公式为其中，m为第m次采样，k为第k次采样。
[0169]
步骤606，计算每m个相对定位信息的滑动平均值中，相对位置变化值步骤606，计算每m个相对定位信息的滑动平均值中，相对位置变化值
[0170]
步骤607，当相对位置变化值或相对位置信息的滑动平均值满足预设阈值时，认定无源智能表面装置被移动，控制所述uwb模块向通讯终端发送带有相对定位信息的报警信号。
[0171]
本步骤中，相对位置变化值包括相对距离变化值及相对角度变化值，相对距离变化值、相对角度变化值及滑动平均值的预设阈值可以各不相同，具体表示判断相对距离变化值、相对角度变化值及滑动平均值的是否满足如下公式：
[0172]
或或
[0173]
其中，为相对位置变化值，为相对角度变化值，为滑动平均值，γ
δd
为相对距离变化预设阈值，γ
δφ
为相对角度变化预设阈值，γd为滑动平均预设阈值。
[0174]
若满足，则认定无源智能表面装置被移动，若不满足，则认定无源智能表面装置未被移动。
[0175]
本实施例能够在gps信号弱时以及强时均能实现无源智能表面装置追踪，进而避免损失。
[0176]
本文一实施例中，为了保证通讯终端能够接收到无源智能表面装置发出的报警信号，无源智能表面装置中处理器控制uwb模块向通讯终端发送报警信号后，若预定时间后未收到确认信息，则增加uwb模块的通讯功率并重新发送报警信号，直到通讯终端回复信息为止。
[0177]
具体实施时，还包括：当接收到通讯终端发送的“解除警报”信息后，无源智能表面装置停止发送定位信息。
[0178]
本文一实施例中，如图7所示，无源智能表面装置还包括：声光模块108，连接处理器105，处理器105控制uwb模块向通讯终端发送报警信号时，还控制声光模块108发出警示声音及灯光。
[0179]
本文所述声光模块108中至少包括声音播放器(例如蜂鸣器)及显示灯(例如led)，本文对声光模块108具体结构不做限定。
[0180]
进一步的，当接收到通讯终端发送的“解除警报”信息后，无源智能表面装置关闭声光模块108。
[0181]
本文一实施例中，还提供一种无源智能表面装置控制方法，应用于前述无源智能表面装置的处理器中，如图8所示，包括：
[0182]
步骤801，通过uwb模块确定通讯终端位置及接收校准信号。
[0183]
步骤802，接收到校准信号后，根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制电机带动无源智能表面移动，使得无源智能表面反射或折射角度能使通讯终端获得最大通讯信号。
[0184]
进一步实施例中，如图9所示，根据所述通讯终端位置及预设控制策略，控制所述电机带动无源智能表面移动包括：
[0185]
步骤901，在通讯终端位置变化频率低于预定变化频率值时，按照第一预设控制策略控制电机带动无源智能表面移动；
[0186]
步骤902，在通讯终端位置变化频率大于或等于预定变化频率值时，按照第二预设控制策略控制电机带动无源智能表面移动。
[0187]
第一预设控制策略的具体执行过程参考图2所示，第二预设控制策略的具体执行过程参考图3所示，此处不再详述。
[0188]
进一步实施例中，无源智能表面装置控制方法还包括：图5及图6其中之一所示的对无源智能表面装置进行追踪的过程。
[0189]
本文一实施例中，还提供一种无源智能表面装置控制系统，如图10所示，包括：通讯终端1001及前述任一实施例所述的无源智能表面装置1002。通讯终端1001与无源智能表面装置1002的交互过程参考前述实施例，此处不再详述。同一时间中仅允许一通讯终端1001接入无源智能表面装置1002。
[0190]
本文所述的通讯终端可以为台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、智能手机、数字助理、智能可穿戴设备等。其中，智能可穿戴设备可以包括智能手环、智能手表、智能眼镜、智能头盔等。本文对通讯终端具体类型不做限定。
[0191]
本文提供的无源智能表面装置、系统及无源智能表面装置控制方法能够实现如下技术效果：
[0192]
1.仅反射或折射运营商基站发射的通讯讯号，不会破坏现有通讯环境，不存在合法性问题，普通人也可以自由地部署该无源智能表面装置。
[0193]
2.相较于一般的无源智能表面而言，可以通过电机调节信号反射或折射的角度，能更快速地为通讯终端提供最佳信号，且当通讯终端位置发生变化时，该无源智能表面装置也可以方便地调节信号反射或折射的角度，以确保通讯终端能收到稳定的良好信号。
[0194]
3.相较于一般的有源智能表面而言，无需接入外置电源，具有功耗更低、成本更低、部署更便捷的优势。
[0195]
4.相较于一般的智能表面而言，还可以解决设备的防盗问题。
[0196]
本文一实施例中，如图11所示，无源智能表面装置1102除了包括电机(图未示)、无源智能表面(图未示)、uwb模块(图未示)、电源模块(图未示)及处理器1104外，其中，处理器1104诸如一个或多个中央处理单元(cpu)，每个处理单元可以实现一个或多个硬件线程，还包括：任何存储器1106，其用于存储诸如代码、设置、数据等之类的任何种类的信息。非限制性的，比如，存储器1106可以包括以下任一项或多种组合：任何类型的ram，任何类型的rom，闪存设备，硬盘，光盘等。更一般地，任何存储器都可以使用任何技术来存储信息。进一步地，任何存储器可以提供信息的易失性或非易失性保留。进一步地，任何存储器可以表示无源智能表面装置1102的固定或可移除部件。在一种情况下，当处理器1104执行被存储在任何存储器或存储器的组合中的相关联的指令时，无源智能表面装置1102可以执行相关联指
令的任一操作。无源智能表面装置1102还包括用于与任何存储器交互的一个或多个驱动机构1108，诸如硬盘驱动机构、光盘驱动机构等。
[0197]
无源智能表面装置1102还可以包括输入/输出模块1110(i/o)，其用于接收各种输入(经由输入设备1112)和用于提供各种输出(经由输出设备1114)。一个具体输出机构可以包括呈现设备1116和相关联的图形用户接口1118(gui)。在其他实施例中，还可以不包括输入/输出模块1110(i/o)、输入设备1112以及输出设备1114，仅作为网络中的一台计算机设备。无源智能表面装置1102还可以包括一个或多个网络接口1120，其用于经由一个或多个通信链路1122与其他设备交换数据。一个或多个通信总线1124将上文所描述的部件耦合在一起。
[0198]
通信链路1122可以以任何方式实现，例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)、点对点连接等、或其任何组合。通信链路1122可以包括由任何协议或协议组合支配的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
[0199]
对应于图2、图3、图5、图6、图8及图9中的方法，本文实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时执行上述方法的步骤。
[0200]
本文实施例还提供一种计算机可读指令，其中当处理器执行所述指令时，其中的程序使得处理器执行如图2、图3、图5、图6、图8及图9所示的方法。
[0201]
应理解，在本文的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本文实施例的实施过程构成任何限定。
[0202]
还应理解，在本文实施例中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系。例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0203]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本文的范围。
[0204]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0205]
在本文所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、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。另外，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，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。
[0206]
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文实施例方案的目的。
[0207]
另外，在本文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，也可以是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。
[0208]
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，本文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)执行本文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。
[0209]
本文中应用了具体实施例对本文的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本文的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本文的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本文的限制。