室内定位系统毕业设计论文
基于物联网的室内定位毕业论文
基于物联网的室内定位--毕业论文毕业设计综合文档设计题目基于物联网的室内定位系统学生姓名xxx指导教师xxx班级13级物联网班学号1333xxxxxxx完成日期:2017 年04 月目录第一章绪论 ------------------------------------------ 1 1引言 --------------------------------------------- 11.1编写目的------------------------------- 11.2背景------------------------------------- 11.3定义------------------------------------- 22 Zigbee系统简介------------------------------ 22.1 Zigbee系统基本组成 --------------- 22.2 Zigbee系统基本原理 --------------- 42.3 Zigbee系统工作频率与相关协议53国内外研究现状 ------------------------------ 63.1 Zigbee的研究发展现状 ------------ 63.2 室内定位的研究发展现状 --------- 73.3研究概况以及趋势-----------------------------------------------------------------------------84论文的选题意义和主要研究内容-------------------------------------------------------------------85其他系统的比较----------------------------------------------------------------------------------------9第二章室内定位无线技术 ---------------------- 23 1室内无线传播的特点 ----------------------- 232无线定位的原理 ------- 错误!未定义书签。
基于UWB的室内定位系统设计与实现共3篇
基于UWB的室内定位系统设计与实现共3篇基于UWB的室内定位系统设计与实现1概述室内定位系统是近年来研究和发展的热门领域之一。
随着智能手机、物联网以及智能家居等技术的迅速发展,室内定位解决方案已经成为实现室内导航、路径规划、资源管理、物品定位等应用的重要技术手段。
在这篇文章中,我们将讨论基于超宽带(UWB)技术的室内定位系统的设计和实现。
超宽带(UWB)技术简介超宽带(UWB)是一种无线通信技术,以其高速数据传输、低功耗、准确定位、强抗干扰等优点在室内定位方面得到广泛应用。
UWB技术的主要特点是它在超宽的频率范围内发送短脉冲信号。
根据这些脉冲信号的传播时间和到达位置,可以计算出接收器到发射器之间的距离。
利用多个发送器和接收器,就可以在室内快速准确地计算出移动物体的位置。
UWB室内定位系统设计UWB室内定位系统的主要设计包括传感器、接收器、算法和通信。
传感器用于检测物体的位置和移动信息,接收器接收传感器发送的信号,并利用算法计算物体的位置并输出。
通信模块用于向外传输数据和控制信号。
为了实现高精度的室内定位,需要设计合适的算法和动态定位算法,同时需要开发强大的软件和固件。
UWB室内定位系统实现UWB室内定位系统的实现需要以下步骤:1.硬件设计和制造硬件设计和制造是UWB室内定位系统实现的第一步。
需要想好传感器和接收器的数量和位置关系,确定射频模块、微控制器、通信模块等硬件的选型,并根据实际需求制造。
同时需要根据传感器和接收器的相关参数进行计算,诸如耦合效应、信噪比、定时误差等等。
2.软件设计和实现软件设计和实现是UWB室内定位系统实现的核心部分,它主要针对UWB 室内定位算法和动态定位算法等进行开发。
常常需要考虑到实时性和实时数据处理,因此需要使用高效可靠的算法和数据结构来优化计算速度和数据精度。
3.系统测试和调整系统测试和调整是UWB室内定位系统实现的最后一步。
需要对系统进行全面的测试,包括硬件、软件、通信等部分。
面向智慧校园的室内定位与个性化导航系统设计
面向智慧校园的室内定位与个性化导航系统设计室内定位与个性化导航系统是在智慧校园背景下的一项创新技术,旨在为用户提供精准的室内定位和个性化导航服务。
随着智能手机和移动互联网的普及,越来越多的人开始关注室内定位技术的应用,尤其是在大型建筑物和复杂的室内环境中。
本文将探讨面向智慧校园的室内定位与个性化导航系统的设计。
首先,室内定位技术是实现室内导航的基础。
传统的室内定位技术主要包括无线局域网(Wi-Fi)定位、蓝牙定位、超声波定位等。
在设计面向智慧校园的室内定位系统时,需要综合考虑多种定位技术的优缺点,并根据实际情况选择最适合的定位方案。
例如,Wi-Fi定位技术在校园环境中通常具备稳定性和较高的定位精度,因此可以作为室内定位系统的主要技术手段之一。
其次,个性化导航是实现室内定位与导航系统的一个重要功能。
传统的导航系统通常只能提供最短路径或最快路径的导航服务,而个性化导航则是根据用户的个人喜好和需求,提供符合用户习惯的导航路线。
面向智慧校园的室内个性化导航系统设计中,可以通过用户的历史定位数据、个人兴趣标签、社交网络等多种方式获取用户的个性化偏好,并根据这些信息为用户推荐个性化的导航路线。
例如,对于喜欢慢跑的用户,系统可以推荐室内跑道,并提供相应的导航服务。
另外,室内定位与个性化导航系统应该具备实时性和可扩展性。
在大型的智慧校园中,学生和教职员工的位置和需求可能会频繁发生变化,因此系统需要能够实时获取用户的位置信息,并根据实时数据进行导航计算和路线规划。
同时,系统应该具备良好的可扩展性,可以适应不同规模的校园环境,支持多个用户同时使用。
为了实现这一目标,可以采用云计算和分布式计算等技术,利用大规模的数据存储和处理能力来支持系统的实时性和可扩展性。
此外,室内定位与个性化导航系统还应该具备友好的用户界面和人机交互方式。
在设计系统界面时,需要考虑用户的使用习惯和操作便捷性。
一种常见的方式是采用地图和标识的形式展示导航路线,同时提供语音导航和振动提示等多种方式来引导用户。
毕业设计定位系统
毕业设计定位系统毕业设计定位系统在现代社会中,定位系统已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
无论是出行导航、物流追踪还是社交媒体地理标签,定位系统都在为我们提供准确的位置信息。
然而,在某些特定的场景中,传统的定位系统可能无法满足我们的需求。
因此,为了解决这一问题,我决定将我的毕业设计项目定位在开发一种全新的定位系统上。
首先,我将介绍一下目前常见的定位系统的局限性。
传统的GPS定位系统在户外环境下表现良好,但在室内环境中定位精度较差。
这是因为GPS信号在室内被建筑物和其他障碍物所阻挡,导致信号弱化。
另外,GPS定位系统对于高楼大厦密集的城市中的垂直定位也存在一定的困难。
此外,GPS定位系统对于一些特殊场景,如地下车库、山洞等,也无法提供准确的定位信息。
为了解决这些问题,我计划开发一种基于无线信号的定位系统。
这种系统将利用Wi-Fi、蓝牙、RFID等无线信号进行定位。
与GPS不同,这种定位系统不依赖于卫星信号,而是通过接收和分析周围的无线信号来确定用户的位置。
在室内环境中,Wi-Fi信号覆盖范围广,可以提供更准确的定位信息。
而蓝牙和RFID信号则可以用于近距离定位,适用于一些特殊场景。
为了实现这一定位系统,我将开发一个定位设备和一个定位算法。
定位设备将用于接收和分析无线信号,并将定位信息传输给用户设备。
定位算法将根据接收到的信号强度、信号延迟等信息来计算用户的位置。
通过不断地优化算法,我希望能够提高定位的精度和准确性。
除了室内定位,我还计划将这个定位系统应用于一些特殊场景。
例如,在医院中,这个定位系统可以帮助医生和护士快速找到病人的位置,提高工作效率。
在物流行业,这个定位系统可以用于追踪货物的位置,提供更准确的物流信息。
在旅游业中,这个定位系统可以为游客提供导航服务,帮助他们更好地探索陌生的城市。
当然,开发一个全新的定位系统并不是一件容易的事情。
我将面临许多挑战,如信号干扰、定位精度、算法优化等。
为了解决这些问题,我将进行大量的实验和测试,并与相关领域的专家进行交流和讨论。
基于wifi的室内定位系统毕业设计论文
本科毕业论文题目基于wifi的室内定位系统摘要本文设计及实现了一个基于WiFi 射频信号强度指纹匹配的移动终端定位系统,并设计实现了一种基于权重值选择的定位算法。
该算法为每个扫描到的AP 的RSSI 设定了选择区间,指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值,最后选取权重值最大者为待定位点的位置估计,如有相同权重值,则比较信号强度距离,取最小者,这种算法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。
经实验测试,此系统在 4 米范围内具有良好的定位效果。
可部署在展馆、校园、公园等公共场所,为客户提供定位导航服务。
定位算法运行于服务端,客户端为配备WiFi 模块的Android手机。
借助该定位系统,基于Android系统的移动终端可方便地查询自身位置,并获取各种基于位置服务。
关键词: 接收信号强度;无线室内定位;射频指纹;Android 操作系统AbstractThis paper designs and implements an indoor location system based on WiFi for mobile user with Android handset. A locating arithmetic based on Weight-Select is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then max-weighted location or the min-RSSI-distance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4-metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system.Key words:Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System第一章绪论 (6)1.1关于位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.1位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.2本文主要介绍的定位系统 (7)1.2本文的主要研究内容以及各章安排 (7)1.2.1主要内容 (7)1.2.2本文安排 (7)第二章目前主要定位方式及各种测量方法 (7)2.1 GPS定位系统介绍 (8)2.1.1GPS的发展 (8)2.1.2 GPS国内外动态 (10)2.2 wifi定位技术 (11)2.2.1 wifi的利用原理 (11)2.2.2定位需要两个先决条件 (12)2.3定位运用的各种测量方法 (12)2.3.1 通过传播时间测量方法 (13)2.3.2信号衰减测量方法 (13)2.3.3改进的TOA算法 (13)2.4本章总结 (14)第三章无线定位系统和物联定位系统的介绍 (14)3.1无线定位系统方案 (14)3.1.1系统方案 (14)3.1.2特点与指标 (16)3.2 LocateSYS物联定位系统 (17)3.2.1系统概述 (17)3.2.2工作原理 (18)3.2.3特点与指标 (18)3.2.4产品资料 (19)3.2.5应用领域 (21)3.3 本章总结 (21)第四章基于WiFi 的室内定位系统设计与实现 (21)4.1系统设计 (21)4.2系统的实现 (23)4.2.1客户端设计 (23)4.2.4. Activity 生命周期 (24)4.2.5.获取周边AP 信号强度 (25)4.3 程序流程 (26)4.4. 服务端软件设计 (27)4.4.1. Web 服务器 (27)4.4.2. 定位服务器 (28)4.5.客户端与服务端通信 (28)4.6. 2算法描述 (31)4.6. 3算法分析 (31)4. 7实验 (32)4.7. 1实验过程 (32)4.7.2. 实验结果 (33)4.8. 总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1关于位置信息确定的意义及方法1.1.1位置信息确定的意义及方法位置信息在人们的日常生活中扮演着重要的作用。
基于UWB的室内定位系统设计与实现
基于 UWB的室内定位系统设计与实现摘要:随着现代科技的快速发展,软件与室内位置需求的获得也不断增加。
因此,应用室内定位获得了很大的进步与发展。
UWB技术既具有很强的穿透性和快速的传输速度,又具有很高的保密性,在室内定位领域中,已经成为热点。
本文分析和研究了UWB的室内定位系统设计与实现关键词:UWB技术;室内定位;工作原理;优点;系统设计UWB室内定位系统,就是将目标物体环境确定后,不需要再布置复杂的有线目标物体定位就能够实现的一种软硬件集合[1-2]。
其能够以一定频率将目标物体位置的信息收集,再有效运用系统中软件算法,将目标物体参考节点的坐标计算出来,定位目标物体。
1.基于UWB的室内定位系统工作原理无线定位,就是无线的通信方式完成了,即在一个有组织网络里,有些节点存在,这些节点既有已知位置,又有未知位置,再根据被测环境中已知与未知节点的通信,有效运用定位算法,将未知节点的位置坐标计算出来。
从当前来看,定位系统中应用的定位方式主要用两种,其一:应用获得的信息对未知节点位置坐标间接估算,就能够运用信息交互得到的参数,对未知节点坐标进行估计,例如,先将信号强度获得,再运用信号强度将距离估计出来,然后将未知节点位置坐标计算出来,在WIFI和蓝牙定位中典型应用该方法;其二:运用得到的信息将未知节点位置坐标直接计算,也就是运用已知与已知节点双向通信和单向通信,将参数获得以后,将未知节点位置坐标直接计算出来。
本文室内节点定位采用第二种方法,分为2个阶段:第一阶段,已知节点放置好,人工进行测量,坐标系构建起来,已知节点与未知节点互相通信,从而使时间戳参数获得;第二阶段:运用获得的时间戳参数,通过已知节点与未知节点的数学模型,有效运用定位算法计算出未知节点坐标的位置。
在有些定位系统中,修正位置信息过程也可能加入,从而使定位误差降低,定位精度有效地提高。
定位方式选好以后,在系统中,定位算法就是核心的部分,运用MCU控制模块,实现已知节点与未知节点信息交互,无论是节点编号和已知节点坐标位置,还是各个节点收发信息的时间戳等一些数据信息都会获得。
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。
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随着移动互联网的发展,人们对室内定位技术的需求也越来越大。
目前,室内定位技术已经广泛应用于商场、地铁、机场等公共场所,以及医院、办公楼等室内环境中。
WiFi技术是室内定位技术中一个较为成熟和实用的技术,能够实现高精度的室内定位。
本文将介绍一种基于WiFi技术的室内定位系统的设计。
1. 系统概述本系统利用WiFi技术实现室内人员定位功能,首先需要在室内设置WiFi信号源,并通过WiFi模块对信号进行扫描和定位,最后将所得结果反馈给用户。
系统主要包括硬件设备和软件系统两部分。
硬件设备主要包括WiFi设备、信号处理器和用户终端设备等。
软件系统主要由信号采集、处理和反馈三个模块组成。
2. 硬件设备(1)WiFi设备WiFi是无线局域网的一种技术,能够实现高速率的数据传输和通信。
在室内定位系统中,WiFi设备主要作为信号源,发射无线信号以供系统识别和定位。
因此,在系统设计中需要对WiFi的设备进行定位布置,以实现对室内信号的全面和充分覆盖。
(2)信号处理器信号处理器主要负责对WiFi信号进行分析和处理,以确定用户的位置和方位信息。
通常,信号处理器可以采用FPGA、DSP、SOC等芯片设计,可以实现快速、精确和稳定的信号处理。
(3)用户终端设备用户终端设备主要用于显示和传输定位结果。
通常,用户终端可以选择智能手机、平板电脑、电脑等设备,通过WiFi模块接收系统反馈的定位结果。
3. 软件系统(1)信号采集信号采集模块主要负责对WiFi信号进行采集和处理,通常采用RFID技术实现。
在采集过程中需要设置采样点,以利于数据的分析和处理。
信号采集模块也可以加入策略算法,对WiFi信号进行定量分析和评价,以实现更加准确的定位。
(3)反馈反馈模块主要用于显示和传输定位结果。
当用户终端设备接收到信号处理模块反馈的结果后,可以显示出用户当前的位置、方向等信息。
反馈模块还可以将定位结果上传到服务器,以便进行更加精细和全面的分析和管理。
基于蓝牙技术的室内定位系统研究与设计
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着2019年蓝牙5.1版本的正式发布,寻向功能被添加到标准当中,可帮助设备明确蓝牙信号的方向,有望实现亚米级甚至厘米级位置精度的蓝牙定位系统。
本文采用寻向技术中的到达角技术,基于Texas Instruments公司的CC2640R2F芯片及天线阵列进行蓝牙定位系统设计与研究分析。
首先,给出基于TOF的距离测量方法,通过过采样方式提高蓝牙TOF距离测量精度。
给出基于相位干涉仪原理的AOA角度测量方法,并通过微分方程详细分析了影响AOA精度的几大原因,包括相位测量精度,来波方向以及天线阵列阵元间距与载波波长比值。
提出误差分布函数建立方法,针对复杂定位算法,提出相应误差分布图谱绘制方法,可根据误差图谱拟合出误差分布函数关系式。
其次,在航姿参考系统数据处理与融合部分,分别建立了四元数及欧拉角表示的旋转矩阵,推导了加速度计、磁力计姿态测量关系式,根据该关系式以及两种旋转矩阵表达式对应关系,给出了四元数初始化公式。
设计了基于传统Mahony互补滤波以及二阶自适应EKF的姿态估计算法,通过仿真及实验验证了算法效果并进行了对比。
然后,在蓝牙定位算法部分,设计了仅依赖定位信息的加权最小二乘以及EKF 位置估计算法。
为了尽可能兼顾平滑与滞后问题,建立了基于蓝牙/AHRS的组合导航模型,并进行了相应仿真实验,仿真结果表明,组合导航可有效提升定位精度且降低常规跟踪滤波带来的延迟影响,同时还可额外估计出地磁坐标系与导航坐标系之间的夹角,可省去新系统布置后的坐标系夹角标定工作。
最后,搭建了实验平台,开发了一套基于通用协议框架的上位机数据可视化软件。
实现了基于两基站AOA三角定位方式的实际定位系统,并以UWB定位数据为参考,计算得到蓝牙定位精度达0.613m,相比传统蓝牙定位精度有着较大的提升。
组合导航实验结果表明,蓝牙/AHRS组合导航效果取决于加速度测量精度,而低成本MEMS由于低敏感度以及严重漂移问题,尤其在姿态存在随意性的情况下很难满足需求。
《2024年基于场景识别的多源融合室内定位系统的研究与设计》范文
《基于场景识别的多源融合室内定位系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,室内定位技术逐渐成为了一个重要的研究方向。
传统的室内定位系统大多依赖于特定的硬件设备或信号源,但这些系统往往存在定位精度不高、稳定性差等问题。
因此,本研究旨在设计一种基于场景识别的多源融合室内定位系统,以提高定位精度和稳定性。
二、研究背景及意义随着移动互联网和物联网的快速发展,室内定位技术在诸多领域中发挥着重要作用,如商场导购、博物馆导览、大型活动安全监控等。
然而,现有的室内定位技术大多存在一定局限性。
为解决这些问题,本研究基于场景识别的多源融合室内定位系统,利用多种传感器和信号源进行信息融合,实现高精度的室内定位。
该系统的设计对于提高室内定位技术的实用性和可靠性具有重要意义。
三、系统设计1. 硬件设计本系统采用多种传感器进行信息采集,包括但不限于摄像头、激光雷达、蓝牙信标等。
传感器通过与数据处理模块的连接,实时获取环境中的数据信息。
此外,系统还包含一个中央控制器,用于协调各传感器的工作并处理数据。
2. 软件设计软件设计包括场景识别模块、多源信息融合模块和定位算法模块。
场景识别模块通过分析传感器数据,识别出当前环境中的场景类型;多源信息融合模块将不同传感器获取的数据进行融合,提取出有用的信息;定位算法模块则根据融合后的信息,采用合适的算法计算出目标位置。
四、场景识别与多源信息融合1. 场景识别场景识别是本系统的关键技术之一。
通过分析传感器数据,系统能够识别出当前环境中的场景类型,如走廊、楼梯、房间等。
这有助于系统根据不同的场景调整信息融合策略,提高定位精度。
2. 多源信息融合多源信息融合是本系统的核心部分。
系统将不同传感器获取的数据进行融合,提取出有用的信息。
这包括但不限于通过摄像头获取的图像信息、激光雷达获取的三维点云信息以及蓝牙信标提供的信号强度信息等。
通过多源信息融合,系统能够更准确地判断目标位置。
五、定位算法设计本系统采用基于概率的定位算法进行目标位置的计算。
基于定位技术的室内导航与定位系统设计
基于定位技术的室内导航与定位系统设计随着人们对于室内定位的需求不断增加,基于定位技术的室内导航与定位系统的设计变得至关重要。
室内导航与定位系统通过利用无线信号、传感器和地图数据等先进技术,能够在室内环境中为用户提供准确、实时的导航和定位服务。
室内导航与定位系统的设计要考虑到多个方面的问题。
首先,系统需要准确识别用户的位置。
为了实现这一点,可以利用WiFi定位技术、蓝牙信标和可见光通信等不同的定位技术。
其中,WiFi定位技术是最常用的方法之一。
通过将WiFi信号分布数据与地图数据相结合,系统可以将用户的位置准确地定位在室内地图上。
此外,蓝牙信标和可见光通信也可以作为辅助的定位技术,提供更高的定位精度。
其次,室内导航与定位系统还需要提供准确的导航路线。
在设计导航算法时,需要考虑到地图数据的更新和实时路况的变化。
地图数据可以通过室内地图采集车辆等设备进行收集,并与系统进行同步更新。
实时路况的变化可以通过用户反馈和传感器数据等进行实时更新。
基于这些数据,系统可以为用户提供最佳的导航路线,帮助用户快速准确地到达目的地。
此外,室内导航与定位系统还可以提供一些增强功能,如语音导航。
语音导航可以通过智能语音识别技术将文字导航转化为语音,并通过语音合成技术将语音信息传递给用户。
这种增强功能可以方便那些不能或不愿意观看屏幕的用户,提高系统的易用性和用户体验。
为了更好地满足用户的需求,室内导航与定位系统的设计还需要考虑到用户隐私和安全的问题。
系统要保证用户的位置信息和个人信息的安全性,采取相应的隐私保护措施。
同时,系统还要提供用户授权功能,用户可以选择是否共享他们的位置信息和个人信息。
除了基本的导航和定位功能之外,室内导航与定位系统还可以与其他应用和服务进行整合。
例如,系统可以与商场、酒店、医院等场所的信息系统进行联动,提供更丰富的服务和体验。
用户可以通过系统查找附近的商店、查询酒店房间的实时可用情况,或者预约医院的挂号等。
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随着无线网络技术的发展和普及,WiFi技术不仅在家庭和企业网络中得到广泛应用,还逐渐成为室内定位系统的重要组成部分。
基于WiFi技术的室内定位系统可以实现高精度的定位,并且具有成本低、部署简单等优势,因此受到了广泛关注和应用。
本文将从WiFi 技术的特点、室内定位系统的需求和设计原则、WiFi室内定位系统的实现方法等方面进行探讨,为读者介绍基于WiFi技术的室内定位系统的设计。
一、WiFi技术的特点WiFi技术是一种无线局域网技术,它基于IEEE 802.11标准,使用2.4GHz和5GHz频段进行无线通信。
WiFi技术具有覆盖范围广、传输速度快、成本低廉等特点,因此得到了广泛应用。
在室内环境中,WiFi信号可以穿透墙壁和隔板,覆盖范围广泛,并且可以通过WiFi接入点(AP)进行定位,因此适合用于室内定位系统的设计。
二、室内定位系统的需求和设计原则现代社会对室内定位系统的需求越来越高,比如商场导航、室内定位导航、室内定位服务等。
设计一个基于WiFi技术的室内定位系统需要考虑以下因素:1. 定位精度要求:不同的应用场景对定位精度有不同的需求,比如商场导航可能要求定位精度在米级以内,而室内定位导航可能要求在十米以内。
2. 设备成本和部署难度:设计的定位系统需要考虑到成本和部署难度,尽可能利用现有的网络设施和设备,降低成本和部署难度。
3. 系统实时性和稳定性:定位系统需要具备实时性和稳定性,能够在高密度WiFi环境下有效运行,并且可以处理大量的定位请求。
4. 隐私和安全性:定位系统需要保护用户隐私,确保用户定位信息的安全性。
基于以上原则,设计基于WiFi技术的室内定位系统需要充分考虑各种因素,以实现高精度、低成本、稳定可靠的室内定位服务。
三、WiFi室内定位系统的实现方法设计一个基于WiFi技术的室内定位系统,可以采用以下几种常见的实现方法:1. 信号强度定位法:通过WiFi接入点测量用户设备的信号强度,然后根据信号强度来确定用户的位置。
《基于RFID的双频室内定位系统设计》范文
《基于RFID的双频室内定位系统设计》篇一一、引言随着科技的发展,室内定位技术已成为众多领域中不可或缺的一部分。
其中,射频识别(RFID)技术以其非接触性、快速识别、多标签读取等优势,在室内定位系统中得到了广泛应用。
本文将介绍一种基于RFID的双频室内定位系统设计,旨在提高定位精度和系统稳定性。
二、系统设计概述本系统采用双频RFID技术,通过布置多个RFID读写器和标签,实现室内环境的精准定位。
系统主要由硬件和软件两部分组成,其中硬件部分包括RFID读写器、RFID标签、天线等;软件部分则负责数据处理、定位算法实现以及用户界面展示。
三、硬件设计1. RFID读写器:本系统采用高性能的RFID读写器,具备双频读取功能,可同时识别不同频率的RFID标签。
此外,读写器还应具备高灵敏度、低噪声、抗干扰等特性,以确保系统在复杂环境下的稳定运行。
2. RFID标签:RFID标签是本系统的关键部分,应具备小型化、轻便、耐用的特点。
同时,标签应具备双频响应能力,以适应不同频率的读写器。
此外,标签内应存储有唯一标识信息,以便于系统进行精确识别。
3. 天线:天线是RFID系统中的重要组成部分,负责传输和接收射频信号。
本系统采用多天线设计,以提高信号覆盖范围和读取距离。
此外,天线还应具备抗干扰、抗多径效应等特性,以确保信号传输的稳定性和可靠性。
四、软件设计1. 数据处理:软件部分首先对RFID读写器读取的数据进行处理,包括数据解析、滤波、去噪等操作,以确保数据的准确性和可靠性。
2. 定位算法实现:本系统采用多源数据融合的定位算法,通过融合多个RFID标签的信息,实现高精度室内定位。
此外,还应考虑信号传播时间、信号强度、角度等信息,以提高定位精度。
3. 用户界面展示:软件部分通过图形化界面展示定位结果,用户可直观地了解自身位置信息。
同时,软件还应具备实时更新、历史记录查询等功能,以满足用户的不同需求。
五、系统实现与测试在完成硬件和软件设计后,需要进行系统实现与测试。
基于微信摇一摇周边的会议签到及室内定位功能设计-毕业论文
---文档均为word文档,下载后可直接编辑使用亦可打印--- 摘要】微信摇一摇签到具有高效便捷、成本低等特点。
能打破传统的签到方式,为用户以及管理者带来便利。
本次课题通过微信摇一摇周边业务与iBeacon设备相结合的借助于蓝牙连接而实现签到的功能,微信服务器把接收到的事件通知推送到URL中。
把摇一摇的时间通知作为签到的依据,把Distance的这个参数作为获取用户与设备之间的距离的依据,就相当于是对用户进行了一个大致的定位,在开发者的接口中接收到该事件通知后,再解析事件的XML数据包,从而实现摇一摇签到的功能。
本次实现了微信摇一摇签到,并在后台查看进行摇一摇签到的人次数和设备数,但由于目前无法申请公众平台的企业号,不能查看到具体签到的是谁。
【关键词】微信,iBeacon,蓝牙,签到,摇一摇Design of Conference Attendance and Indoor Location Function Based on WeChat ShakeAround【Abstract】WeChat swings to sign in with the characteristics of high efficiency, convenience and low cost. It can break the traditional check-in way and bring convenience to users and managers. In this project, the WeChat server pushes the received event notifications to the URL through the combination of the WeChat shake and the iBeacon device with the aid of the Bluetooth connection. As the basis for the signing of a shaking time, the parameter of the Distance is taken as the basis for obtaining the distance between the user and the device, so the user is roughly positioned. After receiving the notification of the event in the interface of the developer, the XML packet of the event is parsed, thus shaking a swaying sign. The function. This time the WeChat shook the sign to check, and in the backstage to check the number of people and the number of equipment, but because of the current enterprise number can not apply to the public platform, can not see the specific sign of who.【Key Words】WeChat,iBeacon,Bluetooth,Sign in,Shakearound第1章绪论1.1 研究意义随着微信的普及程度越来越广泛,也让很多微信的运营者们看到了商机,他们通过微信这个平台来向外界发布各种资讯,并向微信的其它用户们提供各类服务,而这个平台就是通常人们口中在说的微信公众平台,所有微信的用户,无论是个人,个体户还是企业,都可以去申请微信公众平台的账号,从而来进行各类自媒体的活动,并且商家,企业等还可以在申请的微信公众号中进行二次开发来通过微信互动以达到一种线上线下相结合的营销方式。
毕业设计(论文)基于地磁指纹的室内定位系统设计与实现
基于地磁指纹的室内定位系统设计与实现摘要当前,人们对定位服务的要求越来越高,其中基于手机中地磁传感器的室内指纹定位技术受到研究人员的广泛关注。
然而,目前大多数基于手机移动定位的方法精度不够理想,同时还需要限定手机移动的方向,这使得它们的鲁棒性和实用性较差。
本文设计了一个基于启发式粒子滤波的室内定位系统Maloc。
首先,采用动态步长估算算法来最小化动作上的误差并提高粒子滤波的稳定性。
然后,结合磁强指纹模型和已有的幅值指纹模型设计了混合型测量模型,来改善系统性能,避免不同型号手机磁力计的校准问题。
最后,提出重采样模型实现启发式粒子重采样,改进了传统的粒子滤波算法精度。
同时,针对运动估计中存在的问题,本系统提出一个定位错误检测机制来解决“Kidnapped Robot Problem”。
实验结果表明,本系统可以实现精度为0.8-1.2m内的室内定位。
【关键词】室内定位;地磁;粒子滤波;指纹定位Design and Implementationof Indoor Localization system based onMagnetic FingerprintingAbstractAt present, people are increasingly demanding in the quality of location-based services. Among them, the indoor fingerprint localization technology based on the geomagnetic sensor in the mobile phone is widely concerned by researchers. However, most of the current methods based on mobile phone accuracy is not ideal and also need to define the direction of mobile phone, which makes them less robust and practical.In this paper, an indoor localization system based on heuristic particle filter is designed, Maloc. Inside it, several innovations are made on the motion model, the measurement model and the resampling model to enhance the traditional particle filter. The particle filter is augmented with a dynamic step length estimation algorithm to minimize errors in motion estimation and improve the robustness of particle filter. A hybrid measurement model is used which combines a new magnetic fingerprinting model and the existing magnitude fingerprinting model to improve the system performance and avoid calibrating different smartphone magnetometers. A heuristic particle resampling algorithm is proposed to improve the accuracy of the traditional particle filter algorithm. In addition, aiming at the problem of motion estimation, a localization failure detection method i s presented to address the “Kidnapped Robot Problem”. Our experimental studies show that Maloc achieves a localization accuracy of m on average in a large building.[Key words] Indoor Localization, Magnetic, Particle Filter, Smartphone目录摘要....................................................................................................................................... ABSTRACT .. (I)目录........................................................................................................................................ I I 1 选题背景及意义 01.1研究背景 01.2研究目的 01.3研究内容 (1)1.4本文贡献和组织结构 (1)2 相关工作 (2)2.1国内外研究现状 (2)2.2磁信号定位的可行性 (2)2.3磁场定位基本思想 (3)2.4粒子滤波技术 (4)3 MALOC系统 (5)3.1M ALOC的整体结构 (6)3.2运动模型 (8)3.2.1 计算步数 (8)3.2.2 动态步长估计 (9)3.2.3 航向变化 (9)3.3磁测模型 (10)3.3.1 混合型磁测模型 (10)3.3.2 指纹数据库构建 (11)3.4重采样模型 (12)3.4.1 启发式自适应重采样算法 (12)3.4.2 航向偏移 (13)3.5定位故障检测 (14)4 实验 (15)4.1步数误差影响 (16)4.2启发式重采样算法的性能 (17)4.3不同类型观测值的影响 (17)4.4定位质量估计的性能 (18)4.5基于自适应重采样算法的聚集度评估 (18)4.6M ALOC的总体性能 (19)5 总结 (20)参考文献 (22)致谢 (25)1 选题背景及意义本章简要介绍提出该选题的原因,以及主要研究的内容和论文的结构。
室内导航系统的设计与实现
室内导航系统的设计与实现随着科技的快速发展,室内导航系统的设计与实现已经成为了一个备受的研究领域。
室内导航系统可以帮助人们在大型建筑物或者复杂环境中快速、准确地找到目的地。
本文将探讨室内导航系统的设计和实现方法。
在设计和实现室内导航系统之前,首先要对用户需求进行分析。
通过调查研究发现,大多数用户在室内环境中寻找目的地时,往往会遇到以下问题:方向感迷失:在大型建筑物中,用户往往无法确定自己的位置,以及目的地的方向。
步行路径不清晰:在复杂的室内环境中,用户往往不知道如何走到达目的地。
信息获取不及时:当用户在建筑物中迷路或者找不到目的地时,无法及时获取有用的信息。
针对这些问题,我们可以设计一个室内导航系统来解决。
室内导航系统可以分为三个层次:数据层、服务层和用户层。
数据层包括建筑物地图、室内定位信息等数据;服务层包括路径规划、实时导航、信息查询等服务;用户层包括智能手机、平板电脑、自助导览设备等用户界面。
(1)室内地图:系统可以提供室内地图,显示建筑物结构和各个区域的位置关系。
用户可以通过地图来了解建筑物整体布局和目的地位置。
(2)实时导航:系统可以根据用户当前位置和目的地位置,为用户提供实时导航指引。
用户可以通过智能手机、平板电脑等设备上的应用来获取导航信息。
(3)路径规划:系统可以根据用户输入的目的地信息,自动规划最优路径。
用户可以选择不同的路径规划方案,以便在建筑物中找到最快捷或最经济的路径。
(4)信息查询:系统可以提供信息查询服务,包括公共设施位置、卫生间、电梯等位置信息。
用户可以通过系统查询这些信息,更好地了解建筑物内的各项服务。
室内地图制作是实现室内导航系统的关键步骤之一。
可以通过激光雷达扫描、图像识别等技术获取建筑物内部结构信息和空间位置信息,并使用专业软件将这些信息制作成可供导航系统使用的地图数据。
室内导航系统的另一核心技术是定位技术。
目前常用的室内定位技术包括 Wi-Fi指纹、蓝牙信标、超宽带等。
毕业设计(论文)--基于北斗卫星定位系统设计
北斗/BDS精确授时定位系统设计与应用电子与信息学院电子信息工程专业118552014015 杨** 指导老师 ***【摘要】目的:提取北斗卫星系统发送出的经纬度/时间/日期/海拔/时速/航速信息。
方法:采用廉价并且满足要求的MCS-51单片机,通过电路转化成TTL电平供单片机处理,另一方面,通过将接收的信息,利用MAX232转化成串行数据、通过串口连接到PC机,在PC机上通过Unicore Control & Display软件查看并显示出的信息。
结果:实现了以上信息的提取并显示并在PC机上显示数据,完成北斗定位模块的应用与研究。
结论:在室内和室外定位的时间长短不一,越空旷的地带,提取定位信息速度越快,并且精度越高。
【关键词】GPS、BDS/北斗、定位、授时、海拔1.前言1.1选题背景Global Positioning System即称为全球卫星定位系统,是采用卫星对某地球表面物进行准确定位的技术。
到目前为止有美国的GPS全球定位系统(其优点为技术成熟定位精度高,目前主导着定位系统行业);第二是俄罗斯的CLONSS(格洛纳斯系统)全球卫星导航系统(抗干扰能力极强);第三是欧洲Galileo satellite navigation system(伽利略)卫星定位系统(精确最高比CPS高10倍),第四就是由我国的BeiDou Navigation Satellite System(北斗)卫星导航定位系统(自主研发并且具有互动性与开放性优点);统称为全球四大定位系统。
这些全球定位系统可以保证在任意的时间和空间,不受天气的影响同步观测到4颗卫星以及4颗以上,这样就可以在定位、导航、授时等方面得到很大的便捷。
现今广泛应用于航海作业、航空业、车辆定位、以及国家军事安全的引导等,为个人出行提供安全可靠的路线,同时被广泛的应用还有手机追踪等。
1.2选题目的正是由于GPS技术所具有的不受任何天气影响、高精度和无需人工测量等的特点。
《基于场景识别的多源融合室内定位系统的研究与设计》范文
《基于场景识别的多源融合室内定位系统的研究与设计》篇一一、引言随着科技的进步和物联网的飞速发展,室内定位技术逐渐成为研究热点。
室内定位技术对于提供精确、可靠的定位服务在众多领域具有重大意义,如商业零售、公共安全、医疗保健等。
然而,传统的室内定位系统在复杂场景和多源信息融合方面仍存在诸多挑战。
因此,本文提出了一种基于场景识别的多源融合室内定位系统,旨在解决这些问题,提高室内定位的准确性和可靠性。
二、系统概述本系统采用多源信息融合技术,结合场景识别算法,实现室内环境的精准定位。
系统主要由场景识别模块、多源信息融合模块和定位模块三部分组成。
场景识别模块通过分析环境中的各种传感器数据,识别出当前场景;多源信息融合模块则将不同来源的数据进行融合,提高定位精度;定位模块则根据融合后的数据输出定位结果。
三、场景识别模块场景识别模块是本系统的核心之一,它通过分析环境中的各种传感器数据,如摄像头、红外传感器、超声波传感器等,识别出当前场景。
该模块采用深度学习算法,对大量场景数据进行学习,提取场景特征,并建立场景模型。
在实际应用中,系统根据传感器数据与场景模型的匹配程度,判断出当前场景,为后续的多源信息融合提供基础。
四、多源信息融合模块多源信息融合模块负责将不同来源的数据进行融合,提高定位精度。
该模块采用数据同化技术,将来自不同传感器的数据进行预处理和校正,然后通过加权平均、卡尔曼滤波等算法进行数据融合。
此外,本系统还采用机器学习算法对融合后的数据进行学习,建立定位模型,进一步提高定位精度。
五、定位模块定位模块根据融合后的数据输出定位结果。
该模块采用基于位置指纹的定位算法,通过比对实际场景与位置指纹库中的数据,计算出用户的位置。
在实际应用中,系统可根据用户需求输出不同的定位精度和频率。
同时,本系统还具有实时更新位置指纹库的功能,以适应环境变化和用户需求的变化。
六、系统设计及实现本系统的设计及实现主要分为以下几个步骤:1. 需求分析:明确系统需求和目标,确定系统架构和功能模块。
毕业设计蓝牙定位
毕业设计蓝牙定位蓝牙定位技术是一种通过蓝牙信号来确定物体位置的技术。
它在室内定位、室外导航、智能家居等领域有着广泛的应用。
在我即将毕业的设计中,我选择了蓝牙定位作为研究方向,旨在探索其在室内定位方面的应用潜力。
首先,我将简要介绍蓝牙定位技术的原理和特点。
蓝牙定位是通过接收蓝牙信号的强度和到达时间来确定物体位置的一种技术。
相比于其他定位技术,如GPS或WiFi定位,蓝牙定位具有较低的功耗和较高的精度。
这使得它在室内环境中具有独特的优势,可以实现对室内物体的精确定位。
其次,我将探讨蓝牙定位在室内定位中的应用。
室内定位一直是一个具有挑战性的问题,因为室内环境复杂多变,信号受到墙壁、家具等物体的干扰。
然而,蓝牙定位技术通过使用多个蓝牙信标和算法优化,可以在室内环境中实现较高的定位精度。
这为室内导航、智能家居、安防监控等领域提供了广阔的应用前景。
在室内导航方面,蓝牙定位可以帮助人们在大型商场、机场、医院等复杂的室内环境中快速准确地找到目的地。
通过在建筑物内部安装蓝牙信标,用户可以通过手机APP或导航设备获取实时的室内导航信息。
这不仅提高了人们的出行效率,还增加了用户体验。
在智能家居方面,蓝牙定位可以实现智能家居设备的自动化控制。
通过在家中安装蓝牙信标,系统可以根据用户的位置和习惯自动调节灯光、温度等设备。
例如,当用户离开家时,系统可以自动关闭灯光和电器,节省能源。
当用户回家时,系统可以自动打开灯光和电器,提供便利。
在安防监控方面,蓝牙定位可以实现对室内人员的实时跟踪和监控。
通过在室内安装蓝牙信标,可以精确地确定人员的位置和移动轨迹。
这对于一些需要保护安全的场所,如银行、实验室等,具有重要意义。
同时,蓝牙定位还可以结合视频监控系统,实现对人员的全方位监控和管理。
然而,蓝牙定位技术也存在一些挑战和限制。
首先,蓝牙信号在穿越墙壁和障碍物时会发生衰减,导致定位精度下降。
其次,蓝牙定位需要在室内部署大量的蓝牙信标,增加了成本和工作量。
关于定位的论文
A Distributed Antenna System for Indoor Accurate WiFi Localization基于室内定位系统的分布式天线系统摘要-对于室内地理位的确定来说,特定设施是一个很大的挑战。
尤其是,在这篇文章中提出了基于802.11g的WiFi信号的精确窄带定位技术。
相关的系统架构在基于光纤拓扑学的分布式天线系统下,越来越多的在建筑物中部署。
特别地,这个系统收集了微波信号,使用远程和局部接入点,通过62.5微米多模光纤定位传输的精确度不超过6.4cm。
一句话评价:要用到MIMO,%>_<%。
A Real-Time Indoor WiFi Localization System UtilizingSmart Antennas使用智能天线实现实时的室内定位摘要-在这篇文章中,我们研究了在室内环境下实现实时WiFi定位的相关实现的问题。
这个系统使用智能天线来接收来自移动物体(接入点)的信号,同时,江信号发送给数据处理的基站。
将信号结合起来可以寻找到到达的方向,利用三角形来可以确定目标的位置。
这里不需要优先的射频频率和指纹图,因此,降低了计算的复杂性。
我们提出了实验结果来解释系统性能和室内定位系统的精确度。
一句话评价:智能天线需要查查。
:-D。
Achieving Privacy Preservation in WiFiFingerprint-Based Localization在基于WiFi的定位中实现隐私保护摘要-基于WiFi的指纹识别定位被认为是一种最有前景的室内定位技术。
本地化的客户端位置估计是通过绘制已通过WiFi信号测到的指纹来解决只有位置服务提供商才有的位置信息。
关于这个在文献中从来没有解决的问题,这里提出了的方法所基于的常规思考是这可能会泄露用户的位置信息或者服务商的隐私数据。
这篇文章中,我们首先提出了基于WiFi指纹的定位,同时又提出了WiFi环境下,指纹定位计划(PriWFL)中的隐私保护问题,因为指纹定位计划可能会反映出客户和服务商双方的位置隐私和数据隐私。
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本科毕业论文题目基于wifi的室内定位系统XX学生姓名X学号电子信息工程专业X班级XX指导教师2012年4月摘要本文设计及实现了一个基于WiFi 射频信号强度指纹匹配的移动终端定位系统,并设计实现了一种基于权重值选择的定位算法。
该算法为每个扫描到的AP 的RSSI 设定了选择区间,指纹库中落在此区间的所有位置点设平均权值,最后选取权重值最大者为待定位点的位置估计,如有相同权重值,则比较信号强度距离,取最小者,这种算法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。
经实验测试,此系统在 4 米范围内具有良好的定位效果。
可部署在展馆、校园、公园等公共场所,为客户提供定位导航服务。
定位算法运行于服务端,客户端为配备WiFi 模块的Android手机。
借助该定位系统,基于Android系统的移动终端可方便地查询自身位置,并获取各种基于位置服务。
关键词: 接收信号强度;无线室内定位;射频指纹;Android 操作系统AbstractThis paper designs and implements an indoor location system based on WiFi for mobile user with Android handset. A locating arithmetic based on Weight-Select is introduced to filter the random noise of RSSI. For each location in Radio Map, a weight is set if the RSSI of the AP scanned is in the interval preset. Then max-weighted location or the min-RSSI-distance among them will be selected as the estimated position. According to experiments, 4-metre locating precision is available. It can be used for locating and navigating in such scene as exhibition center, campus, park, and so on. Users equipped with Android handset could get its location and some intelligent services. It is also an open and extensible system. Some locating arithmetic also could be tested on this system.Key words:Received Signal Strength, Wireless Indoor Locating, Radio Map, Android Operating System第一章绪论 (6)1.1关于位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.1位置信息确定的意义及方法 (6)1.1.2本文主要介绍的定位系统 (7)1.2本文的主要研究内容以及各章安排 (7)1.2.1主要内容 (7)1.2.2本文安排 (7)第二章目前主要定位方式及各种测量方法 (7)2.1 GPS定位系统介绍 (8)2.1.1GPS的发展 (8)2.1.2 GPS国内外动态 (10)2.2 wifi定位技术 (11)2.2.1 wifi的利用原理 (11)2.2.2定位需要两个先决条件 (12)2.3定位运用的各种测量方法 (12)2.3.1 通过传播时间测量方法 (13)2.3.2信号衰减测量方法 (13)2.3.3改进的TOA算法 (13)2.4本章总结 (14)第三章无线定位系统和物联定位系统的介绍 (14)3.1无线定位系统方案 (14)3.1.1系统方案 (14)3.1.2特点与指标 (16)3.2 LocateSYS物联定位系统 (17)3.2.1系统概述 (17)3.2.2工作原理 (18)3.2.3特点与指标 (18)3.2.4产品资料 (19)3.2.5应用领域 (21)3.3 本章总结 (21)第四章基于WiFi 的室内定位系统设计与实现 (21)4.1系统设计 (21)4.2系统的实现 (23)4.2.1客户端设计 (23)4.2.4. Activity 生命周期 (24)4.2.5.获取周边AP 信号强度 (25)4.3 程序流程 (26)4.4. 服务端软件设计 (27)4.4.1. Web 服务器 (27)4.4.2. 定位服务器 (28)4.5.客户端与服务端通信 (28)4.6. 2算法描述 (31)4.6. 3算法分析 (31)4. 7实验 (32)4.7. 1实验过程 (32)4.7.2. 实验结果 (33)4.8. 总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)第一章绪论1.1关于位置信息确定的意义及方法1.1.1位置信息确定的意义及方法位置信息在人们的日常生活中扮演着重要的作用。
在郊外、展览馆、公园等陌生环境中,使用定位导航信息可为观众游览提供更便捷的服务;在仓储物流过程中,对物品进行实时定位跟踪将大大提高工作效率;在监狱环境中,及时准确地掌握相关人员的位置信息,有助于提高安全管理水平,简化监狱管理工作。
目前全球定位系统( GPS , Global Positioning System)是获取室外环境位置信息1的最常用方式。
近年来,随着无线移动通信技术的快速发展,GPS 和蜂窝网络相结合的 A-GPS(Assisted Global Positioning System)定 [1] 位方式在紧急救援和各种基于位置服务(LBS,Location-Based Services)中逐渐得到了应用。
但由于卫星信号容易受到各种障碍物遮挡,GPS/APGS 等卫星定位技术并不适用于室内或高楼林立的场合,目前无线室内定位术迅速发展,已成为 GPS 的有力补充。
一般来讲,使用无线信号强度获取目标位置信息的过程,就是建立无线信号强度和位置信息稳定映射关系的过程。
现有室内无线定位系统主要采用红外、超声波 [2] 、蓝牙、WiFi (Wireless Fidelity)、RFID(Radio Frequency Identification)等短距离无线技术。
其中基WiFi网络的无线定位技术由于部署广泛且低成本较低,因此备受关注[3,4]。
其中由微软开发的 RADAR 系统是最早的基于WiFi 网络的定位系统。
它采用射频指纹匹配方法,从指纹库中查找最接近的 K个邻居,取它们坐标的平 [5] 均作为坐标估计。
而文献介绍的室内定位系统则基于RSSI 信号的统计特性,采用贝叶斯公式,通过计算目标位置的后验概率分布,来进行定位。
1基金资助:国家自然基金(60873244、60973310、60772070)、北京自然基金(4102059) 联系作者:雷地球,E-mail:leidiqiu@1.1.2本文主要介绍的定位系统本文同样基于WiFi 网络,设计和实现了一种无线室内定位系统,但与上述定位方法不同,本文采用了基于权值选择的定位算法,在一定程度上减少了RSS.信号随机变化引起的定位误差,实验结果表明,该系统可获得较好的定位精度(4 米)。
1.2本文的主要研究内容以及各章安排1.2.1主要内容本文研究内容为将具有wifi模块是android手机作为客户端、服务端、定位算法进行定位确定。
1.2.2本文安排第一章绪论第二章目前主要定位方式及各种测量方法第三章无线定位系统和物联定位系统的介绍第四章基于 WiFi 的室内定位系统设计与实现第二章目前主要定位方式及各种测量方法2.1 GPS定位系统介绍2.1.1GPS的发展随着 GPS 定位技术的发展,GPS 技术已经超越了初始的设计目标。
最主要的突破是人们提出了差分 GPS 定位技术。
差分 GPS 定位技术分为局域差分 GPS 定位技术和广域差分 GPS 定位技术。
局域差分 GPS 实时定位技术是由基准站、数据通讯链路和用户站组成。
基准站和用户站间隔在一定范围内(一般不超过150km)并同步观测相同的 GPS 卫星。
对于同一卫星同一历元的观测值,基准站和用户站包含几乎相同的误差。
因此,在基准站计算出每一颗 GPS 卫星的误差改正信息后,通过数据通讯链路传输至用户站,用户站对观测值进行改正,即可提高定位精度。
一般用户站定位精度约为 1- 5m。
由于基准站和用户站的误差相关性与它们之间的距离有关,因而用户站定位精度的改善在很大程度上受到基准站和用户站之间的距离限制(叶世榕,2002)。
广域差分 GPS 技术的基本思想是对 GPS 的卫星轨道误差、卫星钟差及电离层延迟等主要误差源加以区分,并单独对每一个误差源分别加以“模型化”,计算其误差修正值,然后将计算出的每一误差源的数值通过数据通讯链传输给用户,以对用户 GPS 接收机的观测值误差加以改正,达到削弱这些误差源改善用户定位精度的目的。
因而在广域差分 GPS 系统中,只要数据链路有足够能力,基准站和用户站间的距离原则上是没有限制的。
在一般情况下,广域差分 GPS 的定位精度在1000- 1500km 的范围内约为 1- 5m。
局域差分和广域差分 GPS 定位技术显然还无法满足高精度测量的要求。
长期以来,人们在利用载波相位观测值进行定位方面做了大量的卓有成效的研究工作,其中载波相位相对定位技术得到了广泛的应用。
类似于码差分定位技术,载波相位相对定位采用两台及以上的接收机进行同步观测。
静态相对定位的精度一般可以达到厘米级或毫米级。
在动态定位方面,人们又提出了RTK 技术。
它是一种实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。
载波相位差分可分为两类:一类是修正法,另一类是差分法。
所谓修正法,即将基准站的载波相位修正值发送给用户,以改正用户接收到的载波相位,再求解坐标。
所谓差分法即是将基准站采集的载波相位发送给用户,进行求差解算坐标(徐绍铨,2003)。
对于单基准站动态定位,一般要求基准站和用户站之间的距离为 10- 15km,定位的精度为厘米级。
为了不受距离的限制,人们又提出了多基准站RTK,虚拟参考站(VRS)等技术,利用这些技术在 50~70 公里内可实现厘米级实时动态定位(叶世榕,2002)。
载波相位相对定位虽然可以达到很高的精度,但通常要受到测站间距离的限制。
对于有些应用如精密的海洋划界,精密海洋工程等,原有的定位手段无法满足需求,需要寻求新的定位方式或技术(刘焱雄,2005)。