第6章 物联网定位技术.
2.3物联网的定位技术(教学课件)-八年级信息科技上册(苏科版2024)
标志定位技术
在大型商场、医院或地下停车场中， 你是否使用过室内导航功能(图232)?该导航使用的定位技术是哪一 种?导航的效果如何?
卫星定位技术
标志定位技术
卫星定位技术
我国自主研发的北斗卫星导航系统 可在全球范围内，全天候、全天时 为各类用户提供高精度的定位和导 航服务，并且具备短报文通信和精 密授时功能，已在交通运输、应急 救援、农林渔业、水文监测、气象 测报等领城得到广泛应用。目前全 球已有 100 多个国家与北斗卫星 导航系统签订了合作协议。
标志定位技 术
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品定位等
标志定位技术
分析智能寻车引导系统的工作原理
在地下停车场找不到车是不少车主经常遇到 的难题。通过智能寻车引导系统(图2-34)， 人们只需扫描二维码、输入车牌号并拍摄自 已所在的位置，系统就会在手机屏幕上显示 出导航路线，指引用户沿最短路径找到自己 的车位。请分析该系统的工作原理
标志定位技术
卫星定位术
卫星定位技术是利用人造地球卫星测 量地面、海洋、空中和空间运动物体 位置的技术，它能为人们提供定位、 授时、导航等服务。目前世界上主要 的全球卫星定位系统有全球定位系统 (GPS)、格洛纳斯全球卫星导航系统、 伽利略卫星导航系统和我国自主研发 的北斗卫星导航系统。
卫星定位技术
认识导航软件中的卫星定位技术
卫星定位原理
卫星定位系统包括三个主要部分:空间部分、 地面控制部分、用户设备部分。其中，空间 部分由一组人造卫星组成而用户设备部分主 要是指接收器。通过接收至少4颗卫星发射 的信号，接收器才能够计算出用户设备的位 置、运动速度等参数，从而实现定位。
物联网技术导论--第06章
卫星导航系统
GPS的组成
用户设备部分用户设备主要是GPS接收机，它是一种特制的 无线电接收机，主要作用是从GPS卫星收到信号并利用传来
的信息计算用户的三维位置及时间。用户设备部分的主要
设备是GPS 接收机。
《物联网技术导论(第二版)》
22
卫星导航系统
GPS的定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已 知的起算数据，并测出信号从该观测点到 4个卫星的传播时
《物联网技术导论(第二版)》
25
卫星导航系统
GPS的定位原理：
GPS定位可分为单点定位和相对定位（或称差分定位）。
单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位 置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略 导航定位。利用单独的GPS接收机定位的精度为30米左右。
《物联网技术导论(第二版)》
的广泛应用。
《物联网技术导论(第二版)》 29
卫星导航系统
北斗卫星导航系统简介
北斗卫星导航系统包括北斗卫星导航试验系统（北斗一号）和 北斗卫星导航定位系统（北斗二号）。第一代的北斗卫星导航 试验系统（也称双星定位导航系统）覆盖范围较小，仅能覆盖
我国周围附近地区。在第一代北斗卫星导航试验系统的基础上，
发生故障的卫星。这24颗卫星均匀分布在6 个轨道平面内，
每个轨道面包含4颗卫星。
《物联网技术导论(第二版)》 19
卫星导航系统
GPS中的卫星分布图
《物联网技术导论(第二版)》
20
卫星导航系统
GPS的组成：
GPS 的地面监控部分主要由分布全球的 6 个地面站构成，其 中包括卫星监测站、主控站、备用主控站和信息注入站。
物联网定位技术
精品资料
物联网(lián wǎnɡ)定位技术
◆确定自己(目标或节点)在 系统中的位置
◆在系统中寻找目标(节点) 的位置
◆绝对位置：目标在某一特定坐标 系中的位置(经纬度、高度等)
◆相对位置：相对于某一基点的位 置关系
精品资料
基于(jīyú)传感器网的定位技术
地球直径约12756km 纬度1度对应距离约为111.133km 经度1度对应距离约为111.413cosΦ(km)， Φ为测量点纬度
精品资料
全球(quánqiú)范围定位技术
AGPS
辅助全球卫星定位系统（Assisted Global Positioning System，AGPS）是一 种GPS的运行方式。它可以利用手机基地站的资讯，配合传统GPS卫星 ，让定位的速度更快。 ◆AGPS技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的 技术，可以在移动通信网络中使用。 ◆AGPS技术需要在手机具有GPS接收机模块，改造手机天线，同时要在 移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。如果要提高该方 案在室内等GPS信号屏蔽地区的定位有效性，该方案还提出需要增添类 似于EOTD方案中的位测量单元（LMU）。 ◆GPSOne是AGPS技术的一种定位方案。
精品资料
基于传感器网的定位(dìngwèi) 技术
基于无线传感器网络的定位技术 TDOA定位法
优点
◆可在语音和控制信道上测量 ◆适用于多种通信制式 ◆对原有系统改动不大 ◆测量精度对距离、多径干扰、 功率等因素不敏感 ◆延时小
精品资料
缺点
◆需要对基站设备进行 改造 ◆传感器节点须附加声 波或超声波收发装置(组 合测距方式)
物联网定位技术综述
间 （ Ｔ Ｏ Ａ）、到达角度 （ ＡＯ Ａ）、强度 （ Ｒ Ｓ Ｓ），定位模 块
维定位 度、经度和高度） 和测速 ， 这在车辆导航管理 ，测绘 位 。蜂 窝定位 的优势在 于定位方便 ，速度快 ，只要定位终端 与跟踪服务中扮演着重要角色 。图１ 为Ｇ Ｐ Ｓ 车载定位 系统示意 处 于移 动通信 的覆盖 范围内 ， 便可 随时定位 ， 不受天气 ， 建 图：天线捕获并放大Ｇ Ｐ Ｓ 信号 ，啾 收机记录Ｇ Ｐ Ｓ 信号并对 筑 物的影响 ，但定位精度 和定 位范围逊于Ｇ Ｐ Ｓ ，在基站不 足 信号进行解调和滤波处理 ， 还原出Ｇ Ｐ Ｓ 卫星发送的导航 电文 ， 的偏远 地区 ，无法定位 。ＷＬ Ａ Ｎ 定 位速度快 ，但精度低 ，可 但必须在互联 网支持下运行 ， 定位范 围有 限 ， 或采用测后处理的方式 ， 获得定位 、测速 、 定 时等数据 。导航 在 室内进行 ， ＡＮ 将 在较长时间 内称为蜂 窝系统网络的重要补充 。另外 计算机承担整个系统 的管理 、控制和实时数据处理。外设包括 ＷＬ 两个短距离 的定 位技术Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 和Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 都支持移动性且灵活性 高 ， Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 优点是 功耗低 ，时延短 ， 缺 点是 只能专 网专用 ， １ ． ２ 无 线 蜂 窝定 位 。受 移 动互 联 网发 展 的 推动 ，基 于 Ｃ Ｄ Ｍ Ａ 技术 的３ Ｇ 及４ Ｇ 移 动通信能 够实现 民用级 的导航定位 ， 数据传输速率低 ， 适用于较小 区域 内长 时间的定位 ，精度可 成为人们关注 的焦点 。蜂窝 网络 中的定位主要指对移动 台的 达 １ ３ ｍ。Ｒ Ｆ Ｉ Ｄ 实现成本低 ，用于人员的识别定位并不侧重位 ｓ ，可在恶劣 的环境下工 位置 坐标 和定位精度 估计 ，获取 时间戳等信 息。有３ 种定位 置精度 ，实 时性 强 ，定位 时间少于 ｌ
物联网技术导论 第6章 定位技术与位置服务
6.2 定位技术
8 — —
卫星导航系统定位技术
北斗卫星导航系统 (BDS)
北斗卫星导航系统(BeiDou
Nvigation
Salte System, BDS)是中国自行研制的全球卫星
导航系统。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户
段三部分组成，现阶段由55颗卫星提供服务。
系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户
导航与定位系统
导航与定位系统的基本任务就 是以某种手段或方式，引导运行体 安全、准确、便捷、经济地在规定 时间内按一定的路线到达目的地。 在导航过程中，系统要实时、连续 地给出运行体的位置、速度、加速 度、航向等参数。
6.1 定位技术概述
4 — —
定位技术分类
➢ 按照用户使用时相对依从关系分类
• 自备式（自主式）导航系统 • 他备式（非自主式）导航系统
GPS是美国的 卫 星 导航定位系 统，能连续地为用户提供三维位置、 三维速度和时间信息，定位精度优 于10m，测速精度优于0.1m/s，计 时精度优于10ns。GPS是目前全球 使用最多的卫星导航定位系统。
6.2 定位技术
7 — —
卫星导航系统定位技术
格洛纳斯卫星导航系统 (GLONASS) 伽利略卫星导航系统 (GALILEO)
6.2 定位技术
6 — —
卫星导航系统定位技术
子午仪卫星导航系统 (Transit)
全球定位系统 (GPS)
Transit是美国的导航定位卫星 系统，又称海军卫星导航系统 （GNSS）。这是全球首个卫星导 航系统，Transit系统卫星星座由6 颗卫星组成，部署在6个轨道面， 卫星运行于距地面1100千米的圆形 极轨道。为了消除电离层产生的误 差，在150Mhz和400MHz两个频 率播发导航信号，定位精度50米。
物联网定位方式与技术
三球交会定位原理示意图
接收机与GPS卫星间距离测定
➢每颗卫星都在不断地向外发送信息，每条信息 中都包含信息发出的时刻，以及卫星在该时刻 的坐标。接收机会接收到这些信息，同时根据 自己的时钟记录下接受到信息的时刻。用接收 到信息的时刻减去信息发出的时刻，得到信息 在空间中传播的时间。用这个时间乘上信息传 播的速度，就得到了接收机到信息发出时的卫 星坐标之间的距离。
➢ 由于美国国防部的背景，GPS系统最初设计为军用。投入使用后，GPS对 民用工业开放，但是仅有军用接收机可以享受高质量的信号(精确度达20 米)，供民用上的信号质量被故意降低（精度约300米）。2000年5月1日， 美国总统比尔.克林顿命令取消GPS系统的这种区别对待，从此民用GPS 信号也达到20米的精度。
无线室内环境定位
➢ 在无线通信领域，室内和室外的环境可以说是天壤之别。定 位也一样，在室外露天环境，只需要用GPS就可以得到很高 的定位精度了，基站定位也不错。但是在室内环境中，GPS 由于受到屏蔽，变得很难用，而基站定位的信号受到多径效 应（波的反射和叠加原理产生的）的影响，定位效果也会大 打折扣。
➢ 基于以上原因，人们在实际中用的更多的是 TDoA（Time Difference of Arrival)定位方法，不是直接用信号的发送和到 达时间来确定位置，而是用信号到达不同基站的时间差来建 立方程组求解位置，通过时间差抵消掉了一大部分时钟不同 步带来的误差。
AoA定位
➢ToA和TDoA测量法都至少需要三个基站才能 进行定位，如果人们所在区域基站分布较稀疏， 周围收到的基站信号只有两个，就无法定位。 这种情况下，可以使用AoA（Angle of Arrival） 定位法。只要用天线阵列测得定位目标和两个 基站间连线的方位，就可以利用两条射线的焦 点确定出目标的位置。
6-初识物联网
６.３.１ 物联网的概念与特征
❖ 什么是物联网？ ❖ 物联网，作为新技术，定义千差万别。 ❖ 一个普遍可接受的定义为：物联网是通过使用
RFID、传感器、红外感应器、全球定位系统、 激光扫描器等信息采集设备，按约定的协议，把 任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通 信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管 理的一种网络（或系统）。
６.５.２ 有线通信技术
❖ 三网融合技术:
▪ 网络融合应该遵从网络分层和功能分离的原则，使得 不同终端、不同接入方式都可共享
▪ 同一网络平台，隔离上层应用和底层控制，屏蔽异构 网络的复杂性。
６.５.３ 空间定位技术
❖ 卫星定位导航系统是利用卫星来测量物体位置的 系统。
❖ 由于对科技水平要求较高且耗资巨大，所以世界 上只有少数的几个国家能够自主研制卫星定位导 航系统。
EAN
❖ 目前，常用到的一维条形码码制主要有ＥＡＮ、 ＩＳＢＮ与ＩＳＳＮ。
ＩＳＢＮ码
❖ 国际标准书号（ＩＳＢＮ）是应图书出版、管理 的需要， 便于国际上出版物的交流与统计所发展 出的一套国际统一的编号制度。它由一组冠有“Ｉ ＳＢＮ” 代号（９７８）的十位数码所组成，用 以识别出版物所属国别、地区或语言、出版机构、 书名、 版本及装订方式。
生活中。 ❖如果留心观察， 就会发现在我国已有众多比较常
规且成功的物联网应用。
6.1.1 二维码支付
❖ 如今，人们在购物付款时，使用手机中的微信或 支付宝扫一扫即可完成支付（如图所示），无须 像以前那样支付现金并等着商户找零钱。
二维码识别：扫描支付
这种主动式扫码支付的模式中，商家需要事先按支付宝或微信支付协议生成支付二维码（即 图中的步骤1和步骤2），用户再用支付宝或微信钱包客户端的“扫一扫”功能完成对商家二维 码的扫描（即图中的步骤3）。 为了方便用户使用，商家的二维码信息通常是显示在商户POS终端或者打印在纸上进行张贴。 用户APP识别商家二维码，将二维码中的商家信息（如网络链接）和支付价格（用户自行输 入）发送到支付机构（即微信和支付宝平台）（即图中的步骤4）；
物联网定位技术课程设计
物联网定位技术课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解物联网定位技术的基本概念，掌握定位技术的分类及其工作原理。
2. 学生能掌握常见的物联网定位技术，如GPS、Wi-Fi、蓝牙和地磁定位等，并了解各自的优势与局限。
3. 学生能了解物联网定位技术在现实生活中的应用场景，例如智能交通、智能家居和智慧城市等。
技能目标：1. 学生能够运用所学的物联网定位技术知识，分析并解决实际生活中的定位问题。
2. 学生能够通过小组合作，设计并实现一个简单的物联网定位应用，提高实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物联网定位技术的兴趣，激发他们探索未知、追求创新的热情。
2. 增强学生的团队协作意识，培养他们在合作中共同解决问题、共同进步的能力。
3. 培养学生关注社会发展，认识到物联网定位技术对社会进步的积极作用，树立正确的科技价值观。
课程性质：本课程属于信息技术学科，旨在让学生了解和掌握物联网定位技术的基本知识和应用，提高他们的实际操作能力。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，本课程注重理论与实践相结合，以激发学生的兴趣和探究欲望。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动参与课堂讨论，培养学生的动手操作能力和团队协作能力。
同时，注重对学生的学习成果进行评估，确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 物联网定位技术概述- 物联网与定位技术的关系- 定位技术的分类与发展趋势2. 常见物联网定位技术原理与特点- GPS定位技术：原理、优势与局限- Wi-Fi定位技术：原理、定位算法与应用场景- 蓝牙定位技术：原理、分类及在实际应用中的优势- 地磁定位技术：原理、特点及在室内定位中的应用3. 物联网定位技术在现实生活中的应用案例- 智能交通：如车辆定位与导航系统- 智能家居：如室内人员定位与智能家居设备控制- 智慧城市：如城市基础设施监控与紧急救援系统4. 实践操作与项目设计- 小组合作设计并实现一个简单的物联网定位应用- 分析并解决实际生活中的定位问题- 评估与优化定位应用的性能教学大纲安排：第一课时：物联网定位技术概述，了解定位技术分类及发展趋势第二课时：GPS定位技术原理、优势与局限第三课时：Wi-Fi定位技术原理、定位算法与应用场景第四课时：蓝牙定位技术原理、分类及在实际应用中的优势第五课时：地磁定位技术原理、特点及在室内定位中的应用第六课时：物联网定位技术在现实生活中的应用案例第七课时：实践操作与项目设计，小组合作完成项目任务第八课时：项目展示与评价，总结课程学习成果教学内容关联教材章节：本教学内容与教材中关于物联网定位技术的相关章节紧密关联，涵盖定位技术的基本概念、原理、应用及实践操作等方面。
物联网中的定位技术研究与应用
物联网中的定位技术研究与应用物联网是当今技术发展的重要方向之一，而其中的定位技术更是各个行业发展所需要的必备技术。
随着智能手机的普及和智能设备的快速增长，人们对于定位技术的需求变得越来越高效和准确。
所以，如何研究并应用物联网中的定位技术是一个热门话题，本文将从定位技术的定义、分类，以及其应用领域等方面进行说明。
一、定位技术的定义在物联网的应用领域中，定位技术主要是指通过设备、传感器等手段，记录或获取某一物体、人员的位置信息。
通俗的说，定位技术可以帮助我们实现任意物体的精准定位和追踪。
二、定位技术的分类目前，定位技术主要分为卫星定位、基站定位和蓝牙定位三种。
1. 卫星定位卫星定位是目前最为普及的定位技术，其以全球卫星导航系统（GPS）为代表，可以跟踪指定对象的实时位置，经纬度等信息，具有精度高、覆盖广等特点。
它广泛应用于交通运输、船舶海运、航空航天等领域。
从市场需求方面看，全球的车联网和物流互联网的快速发展带动了卫星定位技术的发展。
2. 基站定位基站定位又叫塔基定位，是通过接收来自无线信号车载终端上传的数据，实时计算终端的位置，并根据其位置信息实现精准监控。
它的优势是覆盖广、精度高，适用范围广泛，实现普及较为容易。
目前，基站定位的应用比较普及，广泛应用于社会舆情分析，车辆和其它个案离线定位。
3. 蓝牙定位蓝牙定位主要是通过对蓝牙信号进行定位，它能够实现在室内和静止场景下的位置定位。
蓝牙定位的核心原理是基于接收和分析信号强度来实现定位，这样可以精确测量检测到的设备到服务器传输之间的距离。
蓝牙定位应用领域很广，其中最广泛的应用就是室内定位技术，常见于大型公共场馆或购物中心等。
三、定位技术的应用1. 智慧交通在交通领域，定位技术可以通过物联网中的设备对车辆进行监测，实现交通拥堵、路况管理，智慧城市中的交通管理运用到了定位技术的大量数据，自动驾驶技术的快速发展，也考验了卫星导航系统的精准度和灵活性。
2. IoT设备追踪在跟踪和管理 IoT 设备方面，定位技术可以借助基站技术，对设备进行追踪管理，在用户的展示系统中，对设备位置进行实时监测和报警，缺乏定位技术，人们无法保证 IoT 设备的安全及需要的精度。
物联网中的位置定位技术应用教程
物联网中的位置定位技术应用教程随着物联网的迅猛发展，位置定位技术在各个领域中的应用也日益广泛。
物联网中的位置定位技术不仅可以追踪和定位物体和人员，还可以帮助我们实现智能导航、智能交通管理、智能农业等一系列创新应用。
本文将详细介绍物联网中的位置定位技术及其应用教程。
首先，我们需要了解物联网中常用的位置定位技术。
目前，主要有以下几种位置定位技术：1.全球卫星定位系统（GNSS）：全球卫星定位系统是基于卫星信号进行定位的技术，其中最为常见的就是全球定位系统（GPS）。
通过接收来自卫星的信号，我们可以确定物体的位置坐标。
2.无线局域网（WLAN）：无线局域网技术利用电脑、移动设备等终端连接无线设备进行数据传输，通过计算设备之间的距离差异，可以实现位置定位。
3.蜂窝网络定位：蜂窝网络定位利用移动蜂窝网络（如2G、3G、4G、5G）进行数据传输，通过基站的信号强度、延迟等信息确定设备位置。
4.传感器网络定位：传感器网络定位是利用一系列传感器节点进行数据采集和传输，通过密集布置的传感器节点之间的通信和协作，可以实现对物体位置的准确定位。
5.射频识别（RFID）：射频识别技术是通过标签和读写器之间的无线通信进行数据传输和物体追踪。
通过读写器接收标签发送的信号，我们可以得知物体的位置信息。
接下来，我们将介绍这些位置定位技术在物联网中的应用教程：1.智能交通管理：利用物联网中的位置定位技术，可以实现智能交通管理。
通过在车辆上安装定位设备，监测车辆的位置和行驶速度，可以实时监控交通状况，优化交通流量，减少拥堵。
同时，通过与交通信号灯的连接，可以实现智能信号控制，提高交通效率。
2.智能导航系统：物联网中的位置定位技术也可以应用于智能导航系统中。
通过将位置定位设备与导航系统相结合，用户可以准确得知自己的位置和周围的道路情况，提供最佳的导航路线。
3.智能仓储管理：在物流和仓储管理领域，物联网中的位置定位技术也发挥着重要作用。
物联网设备中的位置定位技术使用指南
物联网设备中的位置定位技术使用指南随着物联网技术的飞速发展，越来越多的设备都具备了能够定位自身位置的能力。
位置定位技术在物联网系统中起着至关重要的作用，能够帮助用户精确地追踪和管理设备，有效地提高了生产效率和用户体验。
本文将为大家介绍物联网设备中常见的位置定位技术以及如何使用它们。
一、GPS定位技术全球定位系统（GPS）是目前应用最广泛且最可靠的定位技术之一。
它利用卫星信号来计算设备的精确位置，可以在世界范围内提供高精度的定位服务。
在物联网设备中使用GPS定位技术，首先需要确保设备具备GPS接收器。
GPS接收器可以接收到来自卫星的信号并计算出设备的经纬度地理坐标。
开发人员可以使用相关的API来访问这些定位数据，并将其应用于物联网平台或应用程序中。
二、基站定位技术基站定位技术是利用手机信号基站的信号覆盖范围来确定设备的位置。
它利用设备与附近基站的信号强度和延迟差异进行计算，从而确定设备的大致位置。
相较于GPS定位技术，基站定位技术定位精度较低，但在室内环境下具有较好的适用性。
物联网设备在使用基站定位技术时，需要确保设备能够连接到附近的基站，并通过相关的API来获取基站信息并计算设备位置。
三、Wi-Fi定位技术Wi-Fi定位技术是利用Wi-Fi无线信号进行设备定位的一种方法。
它利用设备周围可见的Wi-Fi网络的信号强度和位置信息来进行定位。
Wi-Fi定位技术相比于GPS定位技术和基站定位技术，不需要额外的硬件支持，因为大部分物联网设备都已经具备了Wi-Fi模块。
开发人员可以通过扫描周围的Wi-Fi网络，获取到设备所在的位置信息，并将其应用于相应的物联网平台或应用程序中。
四、无线传感器网络定位技术无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是由大量分布在区域内的无线传感器节点组成的网络。
这些传感器节点通常具备收集环境数据和通信功能，并且能够通过相互通信来定位物联网设备。
WSN定位技术通常基于三角测量或多普勒效应来计算设备的位置，因此可实现高精度的设备定位。
第6章物联网定位技术要点
第6章物联网定位技术要点物联网定位技术是指通过无线通信和传感器网络等技术手段，实现对物体或人员的实时位置获取与跟踪。
在物联网应用中，定位技术的精确度和实时性对于实现各种智能化功能至关重要。
下面将重点介绍物联网定位技术的要点。
1.定位技术的分类物联网定位技术可以分为室内定位和室外定位。
室内定位技术包括基于Wi-Fi、蓝牙、红外、超声波和RFID等技术；室外定位技术包括基于GPS、北斗、伽利略和GLONASS等卫星定位系统。
2.室内定位技术的要点室内环境信号复杂，对定位技术提出了更高的要求。
Wi-Fi定位是目前室内定位技术中应用最广泛的一种，通过在建筑物内部布置Wi-Fi基站，利用接收到的信号强度指示（RSSI）进行定位。
蓝牙定位技术也逐渐得到应用，可以实现对室内人员和物体的精确定位。
超声波定位技术则是利用超声波传感器进行测距和测角，实现对室内物体位置的测量。
3.室外定位技术的要点室外定位技术主要是基于卫星定位系统，其中GPS是最常用的一种技术。
GPS接收器通过接收多颗卫星的信号，利用三角定位原理计算出自身的位置。
北斗、伽利略和GLONASS也是全球性的卫星定位系统，其定位准确度和实时性在不断提高。
4.多种定位技术的融合应用为了满足物联网应用中对位置精度和实时性的要求，常常需要将多个定位技术进行融合应用。
例如，在室内环境中，可以将Wi-Fi和蓝牙等技术进行融合，提高定位精度和覆盖范围。
在室外环境中，可以将GPS和北斗等技术进行融合，提高定位的可靠性和准确性。
5.定位技术的应用领域物联网定位技术广泛应用于智能家居、智能城市、智能交通、智能物流等领域。
在智能家居中，通过定位技术可以实现智能家电的自动控制和位置信息的追踪。
在智能城市中，定位技术可以用于交通管理、公共安全和环境监测等方面。
在智能交通中，定位技术可以实现车辆的导航和交通流量监测。
在智能物流中，定位技术可以实现货物追踪和仓储管理。
总之，物联网定位技术在实现各种智能化功能方面发挥着重要作用。
物联网中的位置服务定位技术研究
物联网中的位置服务定位技术研究物联网（Internet of Things，IoT）给我们的生活带来了巨大的改变，它将我们的生活与网络连接起来，为我们提供了很多便利。
而物联网中的位置服务定位技术则是物联网发展过程中不可或缺的一部分。
本文将对物联网中的位置服务定位技术进行研究和探讨。
位置服务定位技术是指通过各种传感器和技术手段，确定物体或个体在空间中的准确位置。
在物联网中，通过定位技术可以实现对物体的监测和控制，为物联网的应用提供准确的位置信息。
目前常见的物联网位置服务定位技术包括全球定位系统（GPS）、无线传感器网络（WSN）和蓝牙技术等。
全球定位系统（GPS）是目前应用最广泛的位置服务定位技术之一。
它通过一组全球性的卫星，收集地面接收机上的时间和接收信号的信息来确定位置。
GPS定位准确度高，范围广，适用于大范围的位置服务需求。
然而，GPS 的定位服务在室内和深度城市峡谷等复杂环境下存在一定的局限性。
为了解决这个问题，无线传感器网络（WSN）和蓝牙技术成为了定位技术研究的热点。
无线传感器网络（WSN）是一种由多个分布在空间中的传感器节点组成的网络。
传感器节点通过无线通信技术进行信息的收集和传输，实现对物体位置的定位。
WSN 技术具有低成本、低能耗、便于布放等特点，适用于室内和小范围的位置监测和服务。
在物联网中，WSN技术可以与其他定位技术相结合，提高位置服务的准确度和覆盖范围。
蓝牙技术也是一种常见的位置服务定位技术。
蓝牙技术在室内环境中具有较好的定位效果，可以通过蓝牙信号的强度和延迟等参数来确定位置。
与GPS相比，蓝牙技术在室内的定位准确度更高，但覆盖范围较小。
蓝牙技术在物联网中的应用主要包括室内定位、人员追踪和设备管理等方面。
当前，随着物联网的普及和发展，位置服务定位技术不断创新和进步。
其中，利用射频识别（RFID）技术实现位置服务定位是一个重要的研究方向。
RFID技术通过无线电信号传输数据，实现对物体的自动识别和追踪。
物联网定位技术
物联网定位技术在当今这个高度互联的时代，物联网（Internet of Things，IoT）正以惊人的速度改变着我们的生活和工作方式。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用场景无所不在。
而在众多物联网技术中，定位技术无疑是至关重要的一环。
它为各种设备和物体提供了位置信息，使得我们能够更精确地监测、控制和管理它们。
那么，什么是物联网定位技术呢？简单来说，物联网定位技术就是确定物联网设备在物理空间中位置的方法和手段。
它的实现方式多种多样，常见的有基于卫星导航系统（如 GPS、北斗等）的定位、基于无线通信网络（如 WiFi、蓝牙、蜂窝网络等）的定位、以及基于传感器（如惯性传感器、地磁传感器等）的定位。
卫星导航系统定位是大家比较熟悉的一种方式。
我们的手机导航、汽车导航等大多依赖于 GPS 等卫星导航系统。
这些系统通过接收来自多颗卫星的信号，计算出设备与卫星之间的距离，从而确定设备的位置。
卫星导航系统定位的精度较高，但在室内等环境中，由于卫星信号受到遮挡，其定位效果往往不太理想。
相比之下，基于无线通信网络的定位技术在室内环境中则有着更好的表现。
例如，WiFi 定位技术通过检测设备接收到的 WiFi 信号强度和接入点的位置信息，来估算设备的位置。
蓝牙定位则利用蓝牙设备之间的信号强度和传输时间来进行定位。
而蜂窝网络定位则是通过手机与基站之间的通信来确定手机的大致位置。
这些无线通信网络定位技术虽然精度相对较低，但在一些对精度要求不是特别高的场景中，如商场内的人员定位、仓库中的货物管理等，已经能够满足需求。
除了上述两种方式，基于传感器的定位技术也在物联网中发挥着重要作用。
惯性传感器（如加速度计、陀螺仪等）可以测量设备的运动状态，通过积分计算出设备的位移和方向。
地磁传感器则可以感知地球磁场的变化，从而辅助确定设备的方向。
这些传感器通常与其他定位技术结合使用，以提高定位的准确性和可靠性。
在实际应用中，物联网定位技术面临着诸多挑战。
物联网导论-第六章
WiFi （Wireless Fidelity）
是一种有线接入的延伸技术，使用无线射频(RF)技术 越空收发数据，减少使用电线连接，因此无线网络系统既 可达到建设计算机网络系统的目的，又可让设备自由安排 和搬动。在公共开放的场所或者企业内部，无线网络一般 会作为已存在有线网络的一个补充方式，装有无线网卡的 计算机通过无线手段方便接入互联网。
本章内容
6.1 互联网概述 6.2 应用层 6.3 传输层 6.4 网络层
互联网概述
• 互联网，即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协 议组成的国际计算机网络。互联网是指将两台计算机或者 是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信 息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里 之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。
Internet技术概览
“基础设施”，“软件技术”和“网上服务”(或者 “网上业务”)。粗略些讲，它们是“硬件”、“软件”
和“信息”。它们分别对应英文词“infrastructure”,
“technologies and facilities”和“services”。
Internet技术概览
基础设施 基础设施包含因特网赖以运行的基本硬件环境和最具有 公用意义的支撑软件。 – 1.各种各样的(网络)线路 – 2. 中介设备(交换和路由设备) – 3. 终端设备 – 4. 基础环境中的软件 • 域名服务 目录服务 分布计算环境(DCE)
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物联网设备的定位与精确定位技术研究
物联网设备的定位与精确定位技术研究物联网作为一种新型的网络连接模式，将日常生活中的各种设备进行了连接与互通，实现了信息的交流与共享。
其中，物联网设备的定位与精确定位技术是一项重要的技术研究领域。
本文将深入探讨物联网设备的定位技术及其精确定位技术，并分析其应用前景与挑战。
一、物联网设备的定位技术物联网设备的定位技术是指通过无线通信与传感技术，确定设备在地理空间中的位置信息。
常用的物联网设备定位技术包括全球导航卫星系统（GNSS）、无线局域网（WLAN）定位、蓝牙定位、辅助全球导航卫星系统（A-GNSS）等。
1. 全球导航卫星系统（GNSS）GNSS是目前最常用的物联网设备定位技术，其典型代表是美国的GPS系统。
通过接收卫星信号，设备可以实现全球范围内的位置定位。
但由于GNSS信号在室内、深山和城市高楼等复杂环境下容易受到阻碍，精确定位的能力受到限制。
2. 无线局域网（WLAN）定位WLAN定位技术是基于Wi-Fi信号的测距和定位技术。
通过在环境中布置Wi-Fi访问点，设备可以利用信号强度、时间差或三角测量等方法进行位置定位。
WLAN定位技术能够实现室内定位，并具有较高的定位精度。
然而，该技术的定位范围受到WLAN覆盖范围的限制。
3. 蓝牙定位蓝牙定位技术是基于蓝牙信号的定位技术。
通过设备和基站之间的信号强度、时间差等参数，实现对设备位置的定位。
蓝牙定位技术可以实现室内定位，并具有较低的能耗和较高的定位精度。
但由于蓝牙信号在传输过程中会受到物体遮挡和多径效应的影响，因此在复杂环境下的精确定位能力有所限制。
4. 辅助全球导航卫星系统（A-GNSS）A-GNSS技术是通过辅助数据来提升GNSS精确定位的技术。
辅助数据可以包括卫星轨道数据、信号延时数据等，通过将这些数据传输给设备，可以提高GNSS信号的灵敏度和定位精度。
A-GNSS技术在城市峡谷和室内等环境中可以提供较好的定位效果。
二、物联网设备的精确定位技术物联网设备的精确定位技术是对设备进行更精确的位置定位和跟踪。
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定位技术在智能物流中的应用
典型智能物流系统示意图。在堆场管理，集装箱管理， 实时追踪，智能仓储以及货物于位置的服务(Location Based Service，LBS是在获取移动终端用户 的位置信息的基础上，在地理信息系 统 (Geographic Information System， GIS)平台的支持下为用户提供相应服 务的一种增值业务。随着智能手机的 普及和智能手机上定位功能的普及， 基于位置的服务吸引了越来越多的关 注。
卫星轨道为椭圆形，平均高度约 20200km，运行周期大约11小时58分钟。 对地面观测者来说，每天见到的卫星 几何分布相同，但是每天见到同一卫 星的时间大概要提前4分钟。在地球任 意一点上，用户能够观察到的卫星颗 数随着时间和地点的不同而有所不同， 最少可见到4 颗，最多时可见到11 颗。
GPS 的地面监控部分主要由分布全球的6 个地面站构成，其中包括卫星监测站、主 控站、备用主控站和信息注入站。主控站 位于美国科罗拉多州的谢里佛尔空军基地， 是整个地面监控系统的管理中心和技术中 心。另外还有一个位于马里兰州盖茨堡的 备用主控站，在发生紧急情况时启用。注 入站目前有4个，其作用是把主控站计算 得到的卫星星历、导航电文等信息注入到 相应的卫星。
无线传感器网络中的定位算法一般利用 一些已知自身位置的节点（称为锚节点） 来辅助一般节点进行定位。算法设计的目 标除了达到较高的精度外，还注重降低开 销，包括通信开销和计算开销，并且将尽 量减少对硬件的要求。
6.2 定位技术在物联网中的应
在军事领域的应用 灾难救援 在智能交通中的应用 在智能物流中的应用 基于位置的服务
（2）GPS的定位原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的 卫星瞬间位置作为已知的起算数据，利 用GPS接收器测量出的到卫星的距离， 来计算待测点的位置。如图2所示，假设 在t时刻在待测点位置上观测到4个卫星， 并测出信号从该观测点到4个卫星的传播 时间，便可以列出对应的4个方程来求得 观测点的位置。
罗兰系统的示意图
A和B是一对基站，同时发送信号。用户根据收到信号的时间差来确定自己的位 置是在哪个双曲线上。图中不同的双曲线对应于不同的时间差。
随着人造卫星技术的发展，人 们开始利用人造卫星来构建更精 确，覆盖范围更广的定位/导航系 统。地球同步轨道卫星可以以相 对地球静止的方式在太空轨道中 运行，这就提供了一种方式来为 定位系统提供固定的参考点。
GPS中利用信号在卫星和接收机之间的 往返时间来计算距离的。在某一时刻， 卫星发送一长串称为伪随机码的数字序 列，而同时接收机也在同一时刻产生相 同的数字序列。当卫星信号到达接收机 时，由于传输的延迟，从卫星信号接收 到的数字序列会比接收机产生的信号的 时间滞后。时间延迟的长度就是信号传 送的时间。接收机将这一时间乘以光速 就可以计算出信号传送的距离。假设信 号是以直线传送的，则这一结果即为接 收机到卫星的距离。
注入站同时也是监测站，另外还有位于夏 威夷和卡纳维拉尔角2处监测站，故监测 站目前有6个。监测站的主要作用是采集 GPS卫星数据和当地的环境数据，然后发 送给主控站。 用户设备部分用户设备主要是GPS接收机， 它是一种特制的无线电接收机，主要作用 是从GPS卫星收到信号并利用传来的信息 计算用户的三维位置及时间。用户设备部 分的主要设备是GPS 接收机。
随着蜂窝移动通信技术的快速发展， 手机用户极大增加。这类定位系统一 般通过是通过测量手机和基站之间的 信号强度、距离或者到达角度，利用 基站的位置来计算手机用户的位置。 移动手机用户一般称作移动台，通过 基站的辅助来定位。
室内的无线定位系统一般利用RFID 标签来进行。利用RFID标签的定位系 统可以分为定位标签的和定位RFID读 写器的两种。这类定位系统所采用的 模型可以分为两大类：基于模式匹配 的和基于模型匹配的。
在军事领域的应用
无线自组织网络在军事行动中的应用利用定位技术，指 挥官可以快速的了解单兵的位置信息并发布相应的命令。
灾难救援
北斗通信系统在汶川抗震救灾中的应用
定位技术在智能交通中的应用
智能交通系统示意图。车辆之间可以进行相互通信；车 辆与于路边节点之间也可以进行通信，组成车载网络。 定位技术在智能交通系统中发挥着重要作用。
6.1 定位的概念与技术发展
6.3 卫星导航系统 6.4 蜂窝系统定位技术
6.2 定位技术在物联网中的应
6.5 RFID定位技术
6.6 无线传感网定位技术
6.7 定位技术的发展前景
6.1 定位的概念与发展历史
在很多物联网的应用中，物体（或者称
对象）的“位置”信息有着重要的意义。 在物联网中，人们使用RFID、传感器
维导航与定位的能力。
（1）GPS的组成 GPS系统主要由空间星座部分、地面监控 部分和用户设备部分组成。GPS 系统的 星座部分主要由24 颗卫星构成，其中21 颗为工作卫星，另外3 颗为备用卫星，用 于在必要时根据指令替代发生故障的卫 星。这24颗卫星均匀分布在6 个轨道平面 内，每个轨道面包含4颗卫星。
或者其他信息采集工具从物理世界当中
获取各种各样的信息，并将这些信息通
过网络传送到用户或者服务器端进行处
理以为用户提供各种各样的服务。
一、定位的概念
物联网中用于获取物体位置的技术统称为 定位技术。
物联网中的所谓“物体”的概念非常
广泛：它既可以指人，也可以指设备。
二、定位技术发展简史
早期的航海活动中主要是通过沿着海岸线建 造在航道的关键部位建造灯塔来对船只进行 导航。这些定位技术的精度非常差，并且覆 盖范围不广。 无线电技术出现以后，人们可以进行更大范 围的和更加精确的定位。最早的基于无线电 技术的定位系统是罗兰远程导航系统，建立 于20世纪40年代，其最初的目的是用于海军 中的中程无线电导航。
6.3 卫星导航系统
美国的GPS(Global Positioning System)全球定位系统。
欧洲的伽利略定位系统。
俄罗斯的GLONASS定位系统。 中国的北斗定位系统。
一、GPS全球定位系统简介
GPS是美国国防部主要为满足军事需要 而建立的新一代卫星导航与定位系统，
它具有在海、陆、空进行全方位实时三