思科高精度定位模块(Hyperlocation)测试验证报告-Cisco

No Strings Attached Show

思科高精度定位模块(Hyperlocation) 测试验证报告

1前言

近日，No Strings Attached Show受邀来到位于美国俄亥俄州利奇菲尔德市的思科真实环境实验室，现场了解当今创新技术的幕后。主要针对思科高精度定位模块（Hyperlocation）产品组合进行了探讨。

我们确保在整个测试过程中，没有使用“隐藏命令”或预装硬件或软件组件。简而言之，我们希望确保读者能够亲自体验我们所看到的一切。我们没有在配置中进行写擦操作以便发表本测试报告。思科无线控制器是启用超级定位模块时的基本配置，而本文的目的并不是介绍如何配置高精度定位模块，主要是为了介绍它如何工作。

为了保持测试的公正性，No Strings Attached show主办方没有因为撰写本测

试报告而获得任何形式的经济补偿，我们的差旅食宿费用由思科承担，同时No Strings Attached Show获得4台安装有Hyperlocation模块和天线阵列的3702i 无线接入点设备，用来持续进行深度测试。

这些费用由主办方平均分摊。

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测试介绍

测试目标

本测试的目标并非是为了展示如何配置思科高精度定位模块，也不是为了介绍配置的最佳方法，而是为了向大家展示Hyperlocation与传统的无线定位服务相比定位精确性的提高。

测试过程中，我们使用了思科提供的笔记本电脑、电话和NSA Show提供的电话和平板电脑。尽管测试过程中的位置是事先确定的，但NAS Show还要求对几个随机地点进行测试。事先确定的位置并不是得出最

高精度的最佳位置，选取它们代表了最佳

和最差情形。

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产品开发历史

新产品上市时，你很难完全了解得出最终产品之前背后的历史。当思科邀请我们前往俄亥俄州射频卓越测试中心进行测试时，我们想要知道的其中一件事就是产品背后的历史。当我们开始讨论产品历史时，一代代产品堆满地板。后退一步，你可以看到产品开发和上市背后的困难。从产品早期了解它，看到它从天线连接在一起的4台Access Points缩小成3600/3700无线接入点背后的一个模块，这种变化令人惊奇。听工程师谈论产品各种形状和设计的迭代过程，向我们展示对开发卓越产品的追求。最终知道产品的历史，可以让你更好地了解产品，并对它产生尊重。

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定位服务的类型

为了了解Hyperlocation高精度定位模块如何工作，我们认为有必要研究定位服务的不同类型方法。每种方法都有优缺点，部署情境的定位精度也各不相同。Hyperlocation 高精度定位模块采用到达角度（Angle of Arrival）方法，而传统的定位服务采用最小二乘法（测距定位法）。

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另外两种方法是：源蜂窝小区和模式化

定位。

源蜂窝小区

采用源蜂窝小区方法确定设备位置时，不进行距离预测。通过利用设备连接的无线接入点设备，我们按照射频蜂窝区域假设设备位置。对于一些用例，这些就行了。如果你只是想知道设备是否位于服装店的某个部门，这或许可以。不过，源蜂窝小区的问题是，它在连接或漫游期间高度依赖设备做出正确决策。如果因为设备对具有最强的接收信号强度的无线接入点有依赖性，而选择连接到地板之上或之下、或是完全不同区域中的无线接入点设备，你就会失去定位精度。这种情况下就是测距定位技术的价值所在。

测距定位（多边定位）技术

我们讨论测距定位技术时，我们通常将其概括为两种不同方法：基于时间定位和基于RSSI（接收信号强度指数）定位。如果采用基于时间的定位服务，所有设备必须与共用时钟源保持同步。这样要求是因为设备发出信号有准确的开始时间，多个接收设备接收信号，并使用这一开始时间确定发射设备与接收设备的距离。最常见的到达时间系统形式是全球定位系统（GPS）。到达时间有一种变体，称为到达时差。它不要求同步时钟源，而且用相对时间计量取代了绝对时间计量，简化了部署。到达时差的一个好的例子是飞机和交通指挥塔使用的雷达系统。最后，测距定位技术的第三种类型是 RSSI 测距定位。这是目前许多厂商系统使用最多的定位服务方法。这一方法不要求使用任何同步时钟或相对时间计量。对于能够探测设备发出信号的每一台接收设备，距离是根据接收信号的强度来测定。这种方法需要精心设计，才能与测距定位技术一起使用。通过提供相对稳定的网格类型布局来确定无线接入点的位置，从定位区域边界，应允许客户端至少听到3台在 -75dBm或以上的无线接入点。你可以将此认为是定位勘察或设计基础的“最佳实践”。

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模式化定位

模式化定位本身并不一定是一种方法，更大意义上是对测距定位技术的增强。我们通常将这称为校准过程。通过读取平面图上已知无线接入点的数据，我们可以创建一个信号覆盖图，其能够影响RSSI测距定位算法，从而更准确地定位设备。这一步通常被略过，但通常会大大提高定位精准度。

到达角度

最后，我们还有到达角度（AoA）定位法。采用到达角方法是通过计算信号到达接收设备的入射角来定位设备，算法利用相交线之间的几何关系。这种定位方法要求至少有两个接收传感器。Hyperlocation高精度定位模块就是采用这种方法定位设备。大多数解决方案使用一组接收元件（天线阵列），在一个放置点对信号进行采样，这样就不再需要复杂的天线系统了。到达角常被称为三角测量，这与以前的三边测量不同。三角测量只采用到达角算法来完成。到达

角系统的例证之一是飞机导航系统所用的

超高频全向导航（VOR）。VOR发射器以不同的入射角发送多种超高分辨率（VHR ）射线。另一个例子是手机定位服务，它

使用蜂窝网络基站塔进行三角测量和确定

设备位置。

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集成高精度定位Hyperlocation