基于无线传感器网络的室内定位技术的研究
无线传感器网络中的目标定位技术教程
无线传感器网络中的目标定位技术教程无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种由大量节点组成的网络,这些节点能够自主收集、处理和传输数据。
目标定位技术是WSN中的重要研究领域,它可以定位网络中的目标,为各种应用提供位置信息支持。
本文将介绍无线传感器网络中目标定位的常用技术。
一、基于测距的目标定位技术1. RSSI定位信号强度指示(Received Signal Strength Indicator, RSSI)定位技术是一种基于接收到的信号强度来估计目标位置的方法。
节点通过收集目标发送的信号强度信息,并根据信号传输的衰减模型计算目标与节点之间的距离。
然后利用距离信息进行目标定位。
这种方法简单直观,但受到信号传输过程中多径效应、干扰和衰减等因素的影响,定位精度有限。
2. TDOA定位时差到达(Time Difference of Arrival, TDOA)定位技术利用节点之间接收到目标信号的时延差异来计算目标位置。
节点之间需要进行协作,通过互相的时钟同步,准确测量目标信号到达节点的时间差。
根据测得的时间差和节点之间的距离关系,可以计算目标的位置。
TDOA定位技术不受信号强度衰减影响,具有较高的精度,但对节点之间的时钟同步要求较高。
二、基于角度的目标定位技术1. AOA定位角度到达(Angle of Arrival, AOA)定位技术利用节点之间接收到目标信号的入射角度来计算目标位置。
节点之间需要协作,使得至少三个节点同时接收到目标信号,并测量目标信号的入射角度。
通过比较节点之间的入射角度差异,可以计算目标位置。
AOA定位技术对节点之间的角度测量精度要求较高,但相对于基于测距的定位技术,它具有较好的抗干扰性能。
2. DOA定位方向到达(Direction of Arrival, DOA)定位技术也是利用节点之间接收到目标信号的入射角度来计算目标位置。
不同于AOA定位技术,DOA定位技术只需要单个节点接收到目标信号即可。
泛在网络环境下的室内定位与导航技术研究与应用
泛在网络环境下的室内定位与导航技术研究与应用随着科技的发展和智能手机的普及,人们越来越依赖于室内定位与导航技术来获取需要的信息和找到目标位置。
在室内环境中,卫星定位系统(GPS)无法提供精确定位,而基于泛在网络环境下的室内定位与导航技术则成为了解决方案。
本文将探讨泛在网络环境下的室内定位与导航技术的研究与应用。
泛在网络环境下的室内定位与导航技术是指利用传感器、无线通信和信息处理技术来实现室内定位与导航的技术手段。
在这种技术下,智能手机或其他移动设备可以通过网络连接到室内定位服务器,并通过无线信号、磁场、惯性传感器等获取用户的位置信息。
室内定位服务器通过计算、辅助定位模型和算法来确定用户的准确位置,并将其反馈给用户。
在研究方面,泛在网络环境下的室内定位与导航技术主要集中在以下几个方面。
首先是传感器融合技术。
通过采集多种传感器数据(如加速度计、陀螺仪、磁力计等),利用机器学习和数据融合算法,可以提高定位的准确性和稳定性。
例如,使用惯性传感器融合加上Wi-Fi定位,可以实现室内导航的实时准确性。
其次是无线信号定位技术。
Wi-Fi、蓝牙和RFID等无线信号可以作为参考点进行室内定位。
利用无线信号的强度、到达时间差或信号特征,可以通过标定模型和算法来确定用户的位置。
相关研究表明,结合无线信号和其他传感器融合的方法能够提高定位的精度和灵敏度。
此外,还有地磁场定位技术。
地磁场是指地球的磁场,它在室内环境中具有较好的穿透性和一定的稳定性。
通过测量地磁场强度和变化,可以实现室内地磁定位。
地磁场定位技术具有较高的准确性和较低的成本,因此在室内环境中具有广泛的应用前景。
在应用方面,泛在网络环境下的室内定位与导航技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
首先是商场导航。
在大型商场中,顾客经常面临迷路的困扰。
通过利用室内定位与导航技术,顾客可以使用手机应用程序定位自己的位置,并根据店铺的信息和地图进行导航,最终找到目标位置。
这不仅提高了顾客的购物体验,也提高了商场的销售效益。
无线传感器网络在室内定位中的应用研究
第5 期
计
算
机
科
学
2 0 1 3年 5月
Co mp u t e . 5 Ma v 2 01 3
无 线传 感 器 网络 在 室 内定 位 中 的应 用研 究
吴 彬 李 俊娥
( 武 汉大 学教育 技术 与教 室 管理 中心 武 汉 4 3 0 0 7 2 ) ( 武 汉大学 计算 机 学院 武 汉 4 3 0 0 7 2 ) 。
c y . I n o r d e r t o i mp r o v e p o s i t i o n i n g p r e c i s i o n i n t h e i n d o o r e n v i r o n me n t , t h e p a p e r u s e d RS S I a n d c e n t r o i d l o c a l i z a t i o n a l —
ma k e c a s e s i g n a l a t t e n u a t e , s o t h a t t h e r e c e i v e d s i g n a l s t r e n g t h( RS SI )a l g o r i t h m c a n ’ t o b t a i n h i g h p o s i t i o n i n g a c c u r a —
g o r i t h m a d v a n t a g e s t o g e t a c o mb i n a t i o n i n d o o r s e n s o r n o d e l o c a l i z a t i o n me t h o d . Fi r s t l y, t h e d e s t i n a t i o n n o d e RS SI v a l u e wa s r e a d b y b e a c o n n o d e s , a n d t h e n t h e RS S I v a l u e s we r e u s e d a s t h e we i g h t s o f c e n t r o i d l o c a l i z a t i o n a l g o r i t h m, t h r o u g h t h e c e n t r o i d a l g o r i t h m t h e t a r g e t n o d e l o c a l i z a t i o n wa s o b t a i n e d, a n d l a s t l y , t h e t e s t wa s c a r r i e d o u t . Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e p r o p o s e d a l g o r i t h m h a s l e s s c a l c u l a t i o n a n d h i g h p o s i t i o n i n g p r e c i s i o n , a n d i t c a n we l l me e t t h e r e q u i r e me n t s o f i n d o o r p o s i t i o n i n g .
基于WiFi技术室内定位系统设计
基于WiFi技术室内定位系统设计【摘要】本文主要探讨了基于WiFi技术的室内定位系统设计。
首先介绍了研究背景和研究意义,指出了WiFi定位技术在室内定位领域的重要性。
接着详细介绍了WiFi定位技术的原理和室内定位系统设计原则。
然后深入讨论了基于WiFi技术的室内定位算法,包括定位精度和稳定性等方面。
在实验设计与结果分析部分,对系统的性能进行了评估和优化。
最后探讨了基于WiFi技术室内定位系统设计的实际应用,并展望了未来的发展方向。
通过本文的研究,可以更好地了解和利用基于WiFi技术的室内定位系统,为室内定位技术的进一步发展提供参考。
【关键词】关键词:WiFi技术、室内定位系统、定位算法、实验设计、系统性能优化、实际应用、未来发展方向。
1. 引言1.1 研究背景近年来,随着无线网络技术的不断发展和普及,WiFi技术已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
通过WiFi技术,用户可以方便地接入互联网,进行信息传输和共享。
随着对室内定位需求的增加,基于WiFi技术的室内定位系统逐渐引起了人们的关注和研究。
传统的室内定位系统往往需要额外的硬件设备,而基于WiFi技术的室内定位系统则可以利用已有的WiFi网络设备,减少了成本和部署的复杂度。
当前基于WiFi技术的室内定位系统在定位精度、系统稳定性和用户体验等方面仍存在一些挑战和问题,例如信号干扰、多径效应等。
进一步完善和优化基于WiFi技术的室内定位系统成为了当前研究的重要方向。
本研究旨在通过对WiFi定位技术的深入研究和分析,设计和实现一套高精度、高稳定性的基于WiFi技术的室内定位系统,为室内定位技术的发展和应用提供新的思路和方法。
本研究也将探讨基于WiFi技术的室内定位系统在实际应用中的潜在价值和未来发展方向。
1.2 研究意义室内定位系统在现代社会中具有广泛的应用价值和发展前景。
随着人们对定位精度和实时性的需求不断增加,基于WiFi技术的室内定位系统设计成为一种可行的解决方案。
基于无线电频段的室内定位技术研究
基于无线电频段的室内定位技术研究随着我们的生活越来越数字化,各种先进技术不断涌现,无线电频段的室内定位技术也逐渐成为人们关注的焦点。
室内定位技术一直是个挑战。
目前,GPS在室内是无法实现准确定位的,无线电频段的室内定位技术逐渐兴起,成为解决室内定位难题的有力工具。
在本文中,我们将探讨无线电频段的室内定位技术。
1. 无线电频段的室内定位是什么?室内定位是一项技术,通过使用无线电频率信号,可以定位在建筑物、商场和其他大型结构内部活动的人员位置。
室内定位是实现物联网和智能家居之间通信的重要基础设施。
无线电频段的室内定位技术就是利用从Wi-Fi、蓝牙、NFC和其他无线设备中发出的信号,计算出人员的位置。
2. 常见的无线电频段的室内定位技术在无线电频段的室内定位中,有几种不同的方法可用于定位。
这些包括如下:- Wi-Fi 定位技术:Wi-Fi是目前应用最多的无线定位技术之一。
通过将Wi-Fi信号源的位置输入到定位算法中,可以识别特定Wi-Fi网络的位置。
这种技术被广泛应用于商业环境以及个人和家庭网络中。
- 蓝牙定位技术:蓝牙是另一种常见的室内定位技术。
蓝牙信号在短距离内传输数据,它们可以用于检测物体和人员位置,但是其覆盖范围相对较小。
- RFID阅读器:射频识别(RFID)是指使用无线电波来识别远程物体的技术。
这种技术能够快速定位位置,并且无需使用强大的信号。
- 物联网定位技术:与蓝牙和Wi-Fi不同,物联网(IoT)信号需要建立与IoT节点之间的连接。
使用物联网传感器和节点,可以构建一个灵活的、自适应的室内定位系统。
3. 室内定位技术的应用无线电频段的室内定位技术可以用于各种应用,包括以下几个方面:- 商业:室内定位可以帮助商家确定客户的位置并跟踪他们的行踪。
这样可以为商家提供实时数据,例如客流量、受欢迎的部门、热门商品更改和测试购物体验。
- 室内导航:室内定位技术可以为用户提供室内导航服务,使他们只需以一种简单的方式找到目的地。
基于无线传感器和视频融合的室内定位技术研究
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a db i da e f r ls e s r . M eh d f v l a i gi o tn ewe g t o p ri ls a e n wiee s e s r n i e b ev t n n l r ao wiee s n o s n s t o s e au t o n mp ra c i h s f a t e s do r ls n o s dv d oo s r a i c b s a o m o e u o wa d wh c d l sp t r r , i f ih i r v ee c e c f a i l p a i g S mu a i n a a y i e n ta e ef a i i t f h d l mp o et f i n y o r c eu d t . i lto n l ss mo sr t dt e sb l y o emo e h i pt n d h i t
和 算 法 进 行 了仿 真 分 析 , 果 表 明 了模 பைடு நூலகம் 的 可 行 性 和 算 法 的 有 效 性 。 结
关 键 词 : 内 定 位 ; 无 线 传 感 器 定 位 ; 视 频 定 位 ; 数 据 融 合 ; 粒 子 滤 波 室
基于WiFi的室内定位系统
摘要近年来,随着无线移动通信技术的快速发展,手机网络结合快速定位的方法在应急救援和各种基于位置的服务中已逐渐被应用。
但由于卫星信号很容易受到各种障碍物阻碍,所以卫星定位技术不太适合室内或高层建筑中使用,当前无线室内定位技术的快速发展,已经成为定位系统一个强大的补充技术。
本文设计及实现了一个基于无线传感器网络的室内定位系统,客户端为配备WIFI模块的Android 手机,方便借助安卓手机的定位系统方便地查询自身位置,并获取各种基于位置的服务,在一定程度上克服了RSSI信号随机抖动对定位的影响,提高了定位的稳定性和精度。
【关键词】:WIFI、室内定位、AndroidAbstracttraditional positioning methods, such as the "GPS" civilian "Beidou" and has been realized in outdoor meters can achieve decimeter level positioning, positioning the military. However, whether civilian or military, can not be accepted in the indoor positioning signal. In recent years, with the popularity of WIFI devices and WIFI signal coverage continues to improve, we are also beginning to WIFI Positioning Technology in-depth study. Because there are many vendors involved in this field, so WIFI Positioning Algorithm is endless. Now, WIFI Positioning Technology has begun to gradually out of the laboratory, to the market. At the same time, all kinds of app based on the WIFI seems to be overwhelming overnight, I personally think that WIFI based services will show a blowout in the next 2-3 years.My main work is as follows:1 based on the research of signal propagation model, a WIFI Based Adaptive indoor localization algorithm based on RSSI is proposed. The experimental results show that the improved algorithm has better localization accuracy and better environmental adaptability. That is, according to the intensity of WIFI signal positioning.2 Research on the existing fingerprint based localization algorithm. The localization process is divided into four stages, respectively discuss the location of the primitive stage of pretreatment method, solving the nearest neighbor metric, k neighbor selection and location method to determine the impact on the indoor positioning accuracy, to determine the optimal location algorithm suitable for the current indoor environment.3 design the indoor positioning prototype system based on wireless sensor network. It is proved that the improved localization algorithm based on the sensor and the optimized fingerprint based localization algorithm have higher positioning accuracy.This paper will demonstrate the indoor wireless positioning on the market several common algorithms, some large convenience stations and airports, parking lot, shopping malls and other units, select the appropriate indoor positioning system, providing excellent service for the user. Save user time.【Key words】: WIFI, indoor positioning, Android, wireless sensor目录摘要 (1)Abstract (1)目录 (3)1.引言 (4)1.1研究背景 (4)1.2国内外研究现状 (7)1.3本文研究的目的和意义 (9)1.4论文的组织架构 (10)2 室内定位的综述 (10)2.1无线室内定位技术的概述 (11)2.2室内GPS定位技术 (11)2.3室内的无线定位技术简介 (13)2.4室内无线定位方法的介绍 (15)2.4.1与距离无关的定位方法 (15)2.4.2与距离相关的定位方法 (16)3.需求分析 (19)3.1功能需求 (19)3.2服务流程 (20)4.WIFI定位系统的设计 (22)4.1定位算法模块 (22)4.2通信模块 (23)5.系统实现 (25)5.1系统首页 (25)5.2 设置训练参数 (25)5.3扫描wifi (26)5.4 刷新WIFI信息 (30)5.5室内定位的功能实现 (31)6.软件测试 (35)7.总结与展望 (37)7.1总结 (37)7.2展望 (37)参考文献 (38)致谢 (39)1.引言随着WIFI的不断普及,基于其的定位技术也不断发展。
无线传感器网络在室内定位中的应用实践
无线传感器网络在室内定位中的应用实践随着科技的不断发展,无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)已经逐渐成为了众多应用领域的重要技术手段。
其中,室内定位应用是WSN的一大重要领域。
本文就将从WSN 的特点和室内定位的需求出发,探讨WSN在室内定位中的应用实践。
一、WSN的特点WSN是指由大量节点组成的分布式传感器网络系统,每个节点都具有感知、处理和通信等能力。
WSN的特点主要有以下几个方面:1、高度分布式:无线传感器网络由大量节点组成,分布在不同的地方。
节点之间往往相互依赖,而且每个节点都有着相似的传感器和数据采集功能,使得网络具有高度分布式特性。
2、自组织、自适应:WSN节点之间没有固定的线路连接,数据通过网络中的节点进行传递。
每个节点都能够感知它周围的环境,并通过这些感知数据实现相应的网络自组织和自适应。
3、资源有限:无线传感器网络的节点电量、存储空间、带宽等资源都非常有限。
由于这些限制,节点往往只能进行少量的计算和资源消耗。
二、室内定位的需求室内定位是一种基于无线定位技术和无线传感器网络的定位技术。
室内定位技术的出现主要是因为GPS等定位技术无法在室内定位,而室内定位技术可以解决这个问题。
室内定位技术普遍应用于如下领域:1、监控:室内定位技术可以对室内实现实时监控,有助于抢救等情况的发生,同时还可以在安全生产中起到重要作用。
2、导航:人们在地下室、超市等环境中找到自己的位置往往会比较困难,而室内定位技术可以解决这个问题。
3、游戏:游戏企业可以根据玩家的位置和行为在游戏中生成更有趣的游戏内容。
三、WSN在室内定位中的应用实践1、WSN在位置推算中的应用室内定位系统使用无线传感器网络在室内建立信标网络,然后利用推算算法计算目标物体在室内的位置。
在距离定位中,要想确保准确性,需要确保每个节点的位置和节点间的距离相对稳定。
因此,在安装的过程中要精确测量节点与节点间的距离,同时还要考虑节点的位置分布和随机噪声等因素的影响。
基于WIFI的室内定位技术研究
基于WIFI的室内定位技术研究随着科技的不断发展,室内定位技术已经成为了一个备受的研究领域。
在室内环境下,人们经常需要知道自己的位置信息,例如在大型商场、机场、地下停车场等场所。
因此,基于WIFI的室内定位技术得到了广泛应用。
本文将对基于WIFI的室内定位技术进行深入探讨,包括其原理、优点、应用场景、研究现状以及未来发展方向。
WIFI定位技术是一种基于无线局域网技术的定位方法。
其原理是利用装有WIFI模块的设备,通过接收无线信号的方式,测定设备与信号发射点之间的距离,从而确定设备所在的位置。
与传统的定位技术相比,WIFI定位技术具有精度高、成本低、易于部署等优点。
基于WIFI的室内定位技术通常采用以下步骤:建立WIFI热点:在需要定位的区域内,部署一定数量的WIFI热点,形成无线局域网。
测量距离:利用装有WIFI模块的设备,接收来自各个热点的信号,通过信号的强度或者时间差来计算设备与各个热点之间的距离。
确定位置:采用一定的算法对设备的位置进行计算和估计。
例如,三角形定位法、多边形定位法等。
基于WIFI的室内定位技术已经得到了广泛应用。
例如,在商场中,商家可以通过该技术了解顾客在商场内的行为习惯,以便更好地布局商品和提供服务。
在机场中,该技术可以帮助乘客快速找到登机口、卫生间等场所。
在地下停车场中,该技术可以帮助车主快速找到停车位。
提高定位精度:由于受到多种因素的影响,例如信号强度、多径效应等,目前基于WIFI的室内定位技术的精度还有待提高。
因此,需要研究更加精确的定位算法和技术,以提高定位精度。
结合其他技术:为了提高定位精度和稳定性,可以考虑将基于WIFI 的室内定位技术与其它技术相结合。
例如,可以结合蓝牙、超声波等技术,形成多模态室内定位系统。
建立动态数据库:通过建立动态数据库,对环境中的因素进行实时更新和修正,可以提高定位精度和稳定性。
实现智能化应用:基于WIFI的室内定位技术可以与人工智能、大数据等技术相结合,实现智能化应用。
无线传感器网络中的定位技术与算法优化
无线传感器网络中的定位技术与算法优化近年来,无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)在众多领域得到广泛的应用,如环境监测、智能交通、医疗保健等。
对于无线传感器网络而言,准确的定位技术和优化的定位算法是实现各种应用的关键。
一、无线传感器网络中的定位技术无线传感器网络中的定位技术主要分为基于测距和基于角度两种方法。
1.基于测距的定位技术:基于测距的定位技术利用传感器节点之间的距离信息来实现定位。
常见的测距技术包括全球定位系统(GPS)和无线信号强度指示(RSSI)等。
全球定位系统(GPS)是一种广泛应用于室外环境的定位技术。
它通过接收卫星发射的信号来确定接收器的位置。
然而,GPS在室内和复杂环境中的定位精度受限。
因此,基于测距的定位技术在室内环境的无线传感器网络中应用较少。
无线信号强度指示(RSSI)基于接收到的信号强度来估计节点之间的距离。
通过测量无线信号在传输过程中的衰减程度,可以计算出节点之间的距离。
然而,RSSI受到多径传播等环境因素的干扰,定位精度有限。
2.基于角度的定位技术:基于角度的定位技术通过测量节点之间的角度信息来实现定位。
常见的基于角度的定位技术包括方向导数(DOA)和相对角度测量(RAO)等。
方向导数(DOA)基于节点接收到的信号传播方向来估计节点的位置。
通过测量信号波前到达节点的方向,可以计算出节点的位置。
DOA定位技术准确度较高,但需要节点具备方向感知能力。
相对角度测量(RAO)利用节点之间相对角度的测量值来进行定位。
通过测量不同节点之间的夹角,可以计算出节点位置。
RAO技术相对DOA技术更容易实现,适用于无需高精度定位的应用场景。
二、无线传感器网络中的定位算法优化针对无线传感器网络中的定位问题,研究人员提出了各种定位算法以提高定位精度和效率。
以下为几种常见的定位算法。
1.迭代算法迭代算法通过多次迭代计算来逐步调整节点位置,以减小定位误差。
Wi-Fi 室内精准定位技术的研究与应用
研究与探讨502017年第13期Wi-Fi室内精准定位技术的研究与应用收稿日期:2017-03-31责任编辑:文竹******************Research and Application on Wi-Fi Indoor Precision Positioning Techniques在运营商大连接战略目标下,做大连接规模,促进新业务增长已经成为运营商转型发展的关键。
为了对基于Wi-Fi 的室内精准定位技术应用进行研究,依托运营商已有Wi-Fi 资源,首先分析了三种典型的室内精准定位技术,重点对其定位原理及定位精度进行了阐述,结合运营商Wi-Fi 部署情况及商场定位精度需求,最终选择采用几何解算联合指纹库定位算法来实现提高定位精度及定位实时性的目的。
研究成果为传统商场运营提供了一种优化方案,同时提升了运营商Wi-Fi 资源利用率,探索了运营商后向运营的可行性。
Wi-Fi AP 室内定位 指纹库 矢量地图With the strategic target of the big connection for operators, to expand the connection scale and promote the growth of the new service become the key of the transformation and development for operators. In order to investigate the application of the indoor precise positioning technique based on Wi-Fi, based on the existing Wi-Fi resources of operators, three typical indoor precise positioning techniques were elaborated of which the positioning principle and positioning accuracy were addressed comprehensively. According to the Wi-Fi deployment and shopping malls ’ positioning accuracy demands, the geometric solution combined with fi ngerprint positioning algorithm was used to enhance the positioning accuracy and positioning real time. The research results not only provide the solution to the development of traditional shopping malls, but improve the Wi-Fi resource utilization for operators and explore the feasibility of the subsequent operation for operators.Wi-Fi AP indoor positioning fi ngerprint database vector map(中国移动通信集团山西有限公司太原分公司,山西 太原 030001)(China Mobile Group Shanxi Co., Ltd., Taiyuan Branch, Taiyuan 030001, China)doi:10.3969/j.issn.1006-1010.2017.13.010 中图分类号:TN929.5 文献标志码:A 文章编号:1006-1010(2017)13-0050-05引用格式:杨志宏,张卫争. Wi-Fi室内精准定位技术的研究与应用[J]. 移动通信, 2017,41(13): 50-54.【摘 要】【关键词】杨志宏,张卫争YANG Zhihong, ZHANG Weizheng[Abstract][Key words]1 引言随着线上电子商务的迅猛发展,线下实体商场也在积极转型。
如何进行室内测绘与定位
如何进行室内测绘与定位室内测绘与定位技术是一种基于无线传感网络的技术,通过室内定位系统和相关算法,可以实现对室内环境的测绘和定位。
它在商业、军事、医疗等领域有着广泛的应用前景。
本文将从技术原理、应用场景和未来发展等方面展开论述。
一、技术原理室内测绘与定位技术主要依靠无线传感器节点和无线信号来实现。
传感器节点可以通过感知、采集和处理环境中的信息,如温度、湿度、光照等,从而构建出一个室内的信息地图。
而无线信号则可以通过无线通信模块进行传输,以便实现对传感器节点的控制和信息交换。
在室内环境中,由于信号的传播特性受到建筑物、墙壁、家具等物体的干扰和阻挡,导致信号的衰减和多路径效应。
为了克服这些问题,研究人员提出了许多室内定位算法。
其中,基于无线信号的定位算法是一种常用且有效的方法。
该算法通过对接收到的无线信号进行测量和分析,利用信号强度、到达时间或多普勒频率等参数来推算目标物体的位置。
二、应用场景室内测绘与定位技术在许多领域都有着广泛的应用。
首先,在商业领域中,室内测绘与定位技术可以用于商场、超市等室内场所的导航和定位服务。
通过手机APP或导航器,顾客可以方便地找到目标位置,提高购物体验。
其次,在医疗领域中,室内测绘与定位技术可以用于医院、养老院等室内场所的定位和监护。
通过佩戴定位设备,医生和护士可以实时了解病人的位置,提供更加精准的医疗服务。
此外,室内测绘与定位技术还可以应用于智能家居、生产线管理、安防监控等领域。
例如,在智能家居中,可以通过室内定位系统自动调节灯光、温度等设备,提高生活的便利性和舒适度。
三、未来发展室内测绘与定位技术在未来有着广阔的发展前景。
随着物联网技术和人工智能算法的不断发展,室内测绘与定位技术将越来越成熟和智能化。
一方面,无线传感器节点将变得更加小型化和智能化。
目前,大部分的无线传感器节点仍需要外部电源供电或定期更换电池。
然而,随着能源技术的进步,未来的无线传感器节点有望实现无线电能收集和能量自供,从而具备更长的使用寿命和更强的可靠性。
无线传感网络中的位置定位与定位误差分析
无线传感网络中的位置定位与定位误差分析无线传感网络是由大量的无线传感器节点组成的网络,能够实时收集环境中的各种物理和化学信息,并将其传送到基站进行处理和分析。
其中一个重要的问题是位置定位,即确定无线传感器节点在空间中的准确位置。
位置定位在许多应用中都起着关键作用,例如室内导航、区域监测和环境感知等。
位置定位主要有两种方法:一种是基于物理测量的方法,另一种是基于信号强度的方法。
物理测量方法基于传感器节点测量目标地理信息的物理量,如距离、方位角和俯仰角等。
这种方法通常需要额外的硬件支持,如全球定位系统(GPS)和惯性测量单元(IMU)。
然而,由于这些硬件设备有限的精度和成本,物理测量方法的适用范围受到了限制。
相比之下,基于信号强度的方法通常只需要传感器节点自身的硬件设备,如射频模块和天线。
该方法通过测量接收到的信号强度指示器(RSSI)或到达时间差(TDOA)等参数来实现位置定位。
这种方法不需要额外的硬件支持,成本较低。
但是,由于信号强度在信号传播过程中受到多径传播和信号衰减等因素的影响,导致位置定位的精度较低。
无线传感网络中的位置定位误差是指估计位置与真实位置之间的差距。
定位误差受多种因素的影响,包括信号传播特性、传感器节点之间的距离、信号噪声和干扰等。
为了减小定位误差,研究者们提出了许多改进的方法。
首先,通过改善传感器节点之间的距离测量精度可以减小定位误差。
在物理测量方法中,使用高精度的测距设备可以提高位置定位的准确性。
在基于信号强度的方法中,可以使用多个传感器节点进行测距,利用多重路径的测量结果来提高定位精度。
其次,考虑信号传播特性和信号衰减模型也是减小定位误差的关键。
例如,在室内环境中,墙壁和障碍物对信号传播产生了阻碍和衰减效应。
研究者们通过引入信号传播模型,并利用机器学习算法对传感器节点的测量结果进行建模和估计,以减小位置定位的误差。
此外,传感器节点的部署和分布也会影响定位误差。
分布不均匀的传感器节点会导致定位误差的不均匀分布。
室内定位技术的研究与应用
室内定位技术的研究与应用室内定位技术(Indoor Positioning System, IPS)是指通过利用无线通信、传感器、地理信息系统等技术手段,实现对室内空间中人员、物体和设备的准确定位和追踪。
相较于传统的GPS定位系统,室内定位技术在室内环境中定位一直是一项具有挑战性的任务。
然而,随着技术的不断发展,室内定位技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
一、室内定位技术的发展和研究现状随着智能手机和物联网的快速普及,人们对于室内定位技术的需求也日益增长。
然而,由于受到室内信号衰减、多路径传播和复杂多变的环境等因素的影响,室内定位技术的研究面临着一系列的挑战。
目前,室内定位技术主要涵盖了无线通信、传感器技术和地理信息系统三个方面。
无线通信技术包括WiFi、蓝牙、红外、超宽带等,这些技术可以通过接收信号强度、时间差、角度等参数,利用多种算法进行准确的室内定位。
传感器技术主要包括加速度计、陀螺仪、磁力计等,通过感知设备的位置和运动状态来进行定位。
地理信息系统则借助地图和定位数据库的信息,结合定位技术进行位置推算。
在室内定位技术的研究上,一方面是对于定位算法的不断优化和改进。
目前常用的算法包括基于指纹、基于距离、基于角度和基于地图匹配等。
不同的算法适用于不同的定位场景和要求,而如何选择和调优算法则成为研究的重点。
另一方面,对于室内环境的特性进行建模和分析也是重要的研究内容。
室内环境的复杂性和变动性使得室内定位技术的应用受到一定限制。
因此,研究人员需要对于室内环境的信号分布、传播特性、多路径效应等进行深入的研究,以提高定位的准确性和鲁棒性。
二、室内定位技术的应用领域室内定位技术具有广阔的应用前景,涵盖了商业、健康、安全、物流等多个领域。
在商业领域,室内定位技术可以为商场、超市等提供导航服务,方便消费者快速找到目标位置。
此外,通过结合用户的位置信息和购买历史数据,可以精准营销和增加用户粘性,提升企业的运营效率和盈利能力。
无线传感器网络定位技术的研究
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则 ,M 在 △ A C 外 ,它利 用 wS B N较 高 的 节点 密 度来 模 拟节 点 目前 已经 有 众 多节 点 定 位 机 制 可 用于 无 线 传 感器 网络 。 其 移 动 和 在 给定 方 向上 ,一 个 节 点 距锚 节 点 越 远 ,接 收 信号 强度 基 本 思 路 大 致相 同 :在 传 感 器 网 络 中 部 署 一 定 比 例 的 特 殊 节 越 弱 的 无 线传 播 特 性 来 判 断与 锚 节 点 的远 近 。通 过 邻 居节 点 问 点 ,这 类节 点拥 有 较强 的 能量 并 可 装备 GP S系统 ,或 可以 通过 信 息 交换 ,仿 效 PT I 测试 的节 点移 动 ,如 图 32 . a,节 点 M 通 过 其 他特 定 方 式获 取 自 身坐 标 ,称 参 考 节 点 ( frn e on 】 r ee c p fl e 、 与邻 居 节点 1 交换 信息 ,得 知 自身 如果运 动 至节 点 1 ,将 远 离锚 节 点 B和 C ,但 会 接 近锚 节 点 A,与 邻 居节 点 2 、4的 通 信 、3 和 判 断过程 类似 , 最终确 定 自身 位于 △ AB 中: C 而在 图 32 .b中 , 节 点 M 可 知假 如 自身运 动 至邻 居节 点 2 , 同时远 离锚 节点 A、 处 将
32APT定位 算 法 . I
A I算 法的 理 论基 础 是 :假 定存 在 一 个 方 向 ,沿 着 这 个 方 PT 向 M 点 同时 远离 或接 近 A、 B 、C,那 么 M 位 于 △ AB 外 ;否 C 则 ,M 位 于 A AB 内 ,如 图 31 示 。为 了在 静态 网 络 中执行 C .所 Pr 试 ,定义 了 A I测 试 :假定 节 点 M 的邻 居 节点 没 有 同时 r测 PT
室内导航定位技术的研究与应用
室内导航定位技术的研究与应用随着信息技术的快速发展,人们日常生活中使用的各种设备变得越来越智能化。
其中,导航定位技术无疑对于人们的生活带来了极大的方便。
而在室内环境下的导航定位一直是困扰人们的问题,因为室内环境的复杂性往往会降低导航定位的精度。
近年来,随着相关技术的发展,室内导航定位技术也得到了重点研究。
本文将从研究现状、技术原理、应用场景等多个方面进行探讨。
一、研究现状室内导航定位技术的研究起步较晚,近10年来随着技术的进步逐渐发展起来。
如今,已经有室内WiFi定位、蓝牙定位、超声波定位等多种技术,并且这些技术也都被广泛应用在商场、展会、机场、医院等室内场所。
具体来说,室内WiFi定位是一种常用的室内导航定位技术,利用WiFi信号提供位置相关信息。
该技术可以通过无线信号强度指纹、网络三角定位等多种方式实现。
同时,蓝牙定位也是室内导航定位技术的重要手段之一。
蓝牙定位运用了蓝牙信号,实现了对用户在室内的位置识别。
此外,还有超声波定位技术,主要通过超声波传感器发射超声波,并通过反射信号计算出物体到超声波发射器的距离和方向,最终实现室内定位。
二、技术原理虽然室内导航定位技术的技术应用比较广泛,但是不同的技术实现方案,其技术原理也会有所不同。
下面我们将针对常用的几种技术原理进行简单的介绍。
1. WiFi定位:该技术通常基于WSN(无线传感器网络)技术,将无线信号强度解析为位置信息,并固化位置指纹以便于后续匹配。
具体实现原理是根据RSSI(无线信号接收指数)将物理空间映射到位置空间,从而实现室内位置定位。
该技术可以通过采集大量的WiFi信号数据,并利用数据分析与处理,得出不同位置的WiFi信号分布特征。
在后续的定位中,可以根据用户设备所接收到的WiFi信号强度与这些特征进行匹配,从而实现定位。
2. 蓝牙定位:基于蓝牙技术实现的室内导航定位,主要通过在室内设置多个蓝牙信标,以便用户在进入特定位置的信标范围内接收到蓝牙信号,并实时更新其位置信息。
基于分布式传感器网络的室内无线定位技术研究
基于分布式传感器网络的室内无线定位技术研究室内定位技术是当今智能化生活中的重要应用之一。
随着物联网和智能家居的发展,人们对室内定位的需求越来越大。
分布式传感器网络和无线技术的结合为室内无线定位技术的研究提供了有效的解决方案。
本文将研究基于分布式传感器网络的室内无线定位技术,并探讨其原理、应用和挑战。
一、技术原理1.1 分布式传感器网络的结构分布式传感器网络由多个分布在室内的传感器节点组成,这些节点可以是无线传感器或其他传感器设备。
传感器节点之间通过无线通信建立连接,形成一个网络。
传感器节点可以感知室内环境中的物理量,如温度、光线、电磁等,并通过无线通信将这些信息传输到指定的位置。
1.2 室内无线定位技术原理室内无线定位技术利用分布式传感器网络中的节点感知无线信号强度以及传输时间等参数,通过特定的算法和模型进行数据处理和分析,来确定用户在室内位置的准确坐标。
常见的室内无线定位技术包括信号强度指纹法、时间差法和协作定位法等。
二、应用领域2.1 室内导航基于分布式传感器网络的室内定位可以应用于室内导航系统中。
借助定位技术,用户可以在室内环境中准确找到目标地点,并通过导航系统提供的路径规划和导航指引到达目的地。
室内导航系统可以广泛用于商场、机场、医院等场所,提升用户的导航体验,提供更加智能化的服务。
2.2 无线定位广告室内定位技术还可以用于实现精准的无线定位广告投放。
通过分析用户的位置信息和行为习惯,广告商可以向用户发送与其位置和兴趣相关的优惠信息。
这不仅提高了广告的效果和用户的参与度,还为商家带来更多的商机。
2.3 室内安全监控室内无线定位技术还可以应用于室内安全监控系统中。
通过部署在室内的传感器节点,可以实时监测室内环境的变化,并及时发出警报。
同时,结合无线定位技术,可以准确追踪和定位突发事件的发生地点,提高应急响应的效率。
三、挑战与解决方案3.1 信号干扰与衰减在室内环境中,无线信号容易受到墙壁、家具、人体等障碍物的干扰和衰减,导致定位精度下降。
无线环境下的室内人员定位与活动感知技术研究
无线环境下的室内人员定位与活动感知技术研究无线环境下的室内人员定位与活动感知技术研究随着无线通信技术的迅速发展,人们对室内人员定位与活动感知技术的需求也日益增长。
在无线环境下,室内人员定位与活动感知技术成为了一个备受关注的研究领域。
它对于实现智能楼宇、智能家居、智能办公和智能城市等应用具有重要意义。
无线环境下的室内人员定位与活动感知技术主要通过使用无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)和其他无线通信技术来实现。
其中,无线传感器网络是当今最流行和应用最广泛的技术之一。
无线传感器网络由大量的节点组成,每个节点都具有感知、通信和计算能力。
这些节点可以被放置在室内的各个位置,通过相互通信和协作,实现对室内人员的定位和活动感知。
在无线环境下进行室内人员定位时,主要有三种常见的方法:基于无线信号强度的定位、基于时间差的到达(Time of Arrival,TOA)定位和基于接收信号强度指纹(Received Signal Strength Indicator,RSSI)的定位。
基于无线信号强度的定位方法使用无线信号在室内的传播过程,并通过测量信号在不同位置的强度来估计人员的位置。
基于TOA的定位方法通过测量无线信号从不同座椅到达接收器的时间差来估计人员的位置。
基于RSSI的定位方法根据无线信号的接收信号强度来确定人员的位置。
这些方法各有优缺点,可以根据实际需求选择合适的方法。
室内人员活动感知技术主要通过无线传感器网络收集人员的运动数据和环境数据,从而实现人员活动的感知。
这些数据可以包括人员的位置、姿势、步态和心率等信息。
通过对这些信息的分析和处理,可以实现室内人员的运动状态监测、人员的行为分析和人员活动的预测等功能。
这些功能对于实现智能办公、智能家居和智能城市等应用具有重要意义。
虽然无线环境下的室内人员定位与活动感知技术在理论上具有许多优势和应用前景,但实际上仍面临一些挑战和问题。
基于机器学习的无线传感网络室内定位研究
仿真结果表明,
采用该方法进行无线传感网络室内定位
的精度较高,
能量开销较小,
网络节点的组网部署能力得到提升 .
〔
关键词〕
无线传感网络;
室内定位;
路由探测
机器学习;
〔
文章编号〕
中图分类号〕
文献标识码〕
1
6
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5 〔
TP
∗ 收稿日期:
2019
G
10
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20
作者简介:
2018 年安徽省教育厅自然科学重点项目(基于机器学习的无线传感网络室内定位方法及应用 研 究)(
KJ
2018A0602);
2018 年
度安徽三联 学 院 计 算 机 网 络 技 术 重 点 实 验 室 专 项 研 究 项 目 成 果 «基 于 网 络 行 为 分 析 的 网 络 管 理 系 统 设 计 与 研 究 »
3
9
3 〔
A
0 引言
随着无线传感网络通信技术的发展,采用无线传感器网络进行大数据信息采集和传输,结合无线传感器
网络的自组网性和分布式协同滤波特性实现大数据集成调度,可以完成远程数据传输、在线物理信息采集和
信息融合等功能,在无线传感器网络通信技术的支持下,采用无线传感通信方法 进 行 大 数 据 的 传 输 和 调 度,
50
太 原 师 范 学 院 学 报(自然科学版) 第 19 卷
布模型,如图 1 所示 .
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孙 凤 ,施 伟 斌 ,黄 灵 凤 ( 上 海 理 工 大 学 光 电 信 息 与 计 算 机 工 程 学 院 ,上 海 2 0 0 0 9 3 )
摘 要 :对 WS N 中 基 于 测 距 技 术 的 定 位 方 法 进 行 了研 究 , 针 对 室 内环 境 易 对 信 号 造 成 干 扰 且 硬 件
s i g na l i s s e n s i t i v e a n d t h e ha r dwa r e s o f no d e s a r e di f f e r e n t f r o m o n e a n o t h e r ,t hi s p a p e r p r o po s e s a s c he me o f in f di ng t h e di s t a n c e
S u n F e n g,S h i We i b i n, Hua n g Li ng f e n g
( S c h o o l o f O p t i c a l — El e c t r i c a l a n d Co mp u t e r E n g i n e e i r n g ,U n i v e r s i t y o f S h a n g h a i f o r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,
K e y wo r d s : w i r e l e s s s e n s o r n e t w o r k ( WS N) ;R S S I ; l o c a l i z a t i o n a l g o r i t h m;r a n g e d i s t a n c e e s t i ma t i o n e r r o r
o f t h e t wo d i f f e r e n t a l g o i r t h ms .An d p u t f o r w a r d t h e s t r a t e g y o f t h e i n t e g r a t e d u s e o f t wo l o c a l i z a t i o n a l g o r i t h ms .
e s t i ma t i o n a l g d u c t e d e x p e r i me n t s t o a n a l y z e e r r o r s o f t h e d i s t a n c e —e s t i ma t i o n mo d e l a n d c o mp a r e t h e e n D r s
S h a n g h a i 2 0 0 0 9 3 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :T h i s t h e s i s a i ms t o s t u d y t h e 1 o c a l i z a t i o n me t h o d s wh i c h a r e b a s e d o n d i s t a n c e e s t i ma t i o n t e c h n i q u e .F o r t h e r a d i o
目前 , 在室 外环境 下 , 全球定 位系统( G P S )已 经 能 够
成 功 地 对 移 动 目标 进 行 定 位 。但 在 室 内环 境 下 , G P S的 卫星信 号受 室 内障碍物 的阻隔 , 难 以 实 现 定 位…。同 时 , G P S的 成 本 和 功 耗 较 高 , 不 能适 应一些 应用 场合 的要 求 。 WS N 是一 种 短距 离 、 低速率 、 低 复杂 度 、 低 功 耗 和 低 成 本 的无 线 通 信 网络 , 主 要 用 于 分 布 式 测 量 和 远 程 控 制【 2 ] 。近 些年 来 , 国内外研 究机 构 已开发 出一些 基 于WS N 的
关 键 词 :无 线 传 感 器 网 络 ;R S S I ;定 位 算 法 ;测 距 误 差
中 图 分 类 号 :T P 3 0 2 文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :0 2 5 8 — 7 9 9 8 ( 2 0 1 3 ) 1 0 — 0 0 8 0 — 0 4
S t u d y o f i n d o o r l o c a l i z a t i o n t e c h n i q u e b a s e d o n WS N
e s t i ma t i o n mo d e l f o r e v e r y n o d e .T h e p o s i t i o n o f t h e u n k n o wn n o d e c a n b e e s t i ma t e d b y l i n e a r l o c a l i z a t i o n o r ma x i mu m l i k e l i h o o d
存 在 差异 的情 况 ,采 用 为每 个参 考 节 点设 置 其 测距 模 型 的 方案 。对利 用线 性 定位 和极 大似 然 估 计 两
种 定 位 算 法 分 别 进 行 了 分 析 ,通 过 实 验 测 试 定 位 系统 中 测 距 模 型 的 测 距 误 差 以 及 两 种 定 位 算 法 的 定 位误差 , 依 据 实验 结 果 提 出 了 综 合 运 用 两 种 定 位 算 法 的 策 略 。