无线定位技术指导
H3C无线定位配置指导
目录1 WLAN定位配置 ············································································································ 1-11.1 WLAN 定位简介 ·········································································································1-11.2 配置WLAN定位·········································································································1-31.3 WLAN定位显示与维护 ································································································1-51.4 WLAN定位基本服务配置举例 ·······················································································1-51 WLAN定位配置1.1 WLAN 定位简介无线定位技术利用基于WiFi技术的RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)和传感器等设备,实现定位、追踪和监测特定目标。
无线电定位原理与技术
无线电定位原理与技术TOA是通过测量信号从发射器发射到接收器接收的时间来确定距离的。
当无线电信号从发射器发出后,经过空气传播到达接收器,接收器接收到信号后会测量从信号发出到接收到的时间差,再根据信号在空气中的传播速度以及时间差来计算距离。
RSSI则是通过测量接收到的信号强度来确定距离的。
由于信号在传播过程中会遇到阻尼、衰减等因素的影响,接收到的信号强度会随着距离的增加而减弱,因此可以根据接收到的信号强度来推测距离。
多普勒效应测量则是通过测量接收到的信号频率的变化来确定移动物体的速度和方向的。
当移动物体靠近接收器时,接收到的信号频率会变高;当移动物体远离接收器时,接收到的信号频率会变低。
通过测量频率的变化量,可以推测物体的速度和方向。
GPS是使用最广泛的无线电定位技术之一,它利用一组卫星在轨道上发射无线电信号,并通过接收器接收到这些信号来计算自身的位置。
通过接收到多个卫星的信号,并使用三角测量的原理,可以准确地确定自身的位置。
基站定位是通过使用移动通信网络中的基站来确定移动设备的位置。
当移动设备与基站进行通信时,基站会记录下与设备通信的信号参数,通过测量被记录的信号参数的变化,可以计算设备的位置。
无源定位是一种通过被动地接收到的无线电信号来确定设备位置的技术。
这种技术适用于无法主动发送信号的设备,例如无线电频谱分析仪、无线电信号监测系统等。
通过分析接收到的信号参数,并结合信号传播模型和统计方法,可以推测设备的位置。
总之,无线电定位技术通过测量信号的到达时间、信号强度和频率变化等参数来确定移动设备或物体的位置。
通过不同的实现方式和算法,可以实现各种应用场景下的定位需求。
快递自动跟踪技术—无线定位技术
LBS的结构及工作原理
三、LBS的应用
(二)开开&多乐趣
开开是由贝多在近期发布的一款类4SQ移动社 交产品,以便帮助用户与朋友们分享位置、交 流心得,并用全新的方法探索身边的城市。 用户可将虚拟宝贝兑换成实物。
多乐趣是国内近期内测的一款类Foursquare产 品,它提供了多种手机操作平台上的应用程序 去感知用户所在的地理位置。
爱邂逅以地理位置为基础,为用户推荐约会地点; 设定虚拟礼物(比如希望对某个用户发起约会,送 Ta一份虚拟礼物)等。
16fun是一款基于地理位置的社群游戏。游戏中用 户可以通过虚拟报到、消费、买卖房产、等游戏方 式与在现实生活中的商家、热门地点、好友互动。
LBS的结构及工作原理
三、LBS的应用
(六)大众点评
LBS的应用 一、基于LBS的移动互联网应用——信息平台主要内容
基于LBS
新鲜事
签到
活动
好友关系
照片
好友
签到:告诉朋友们“我在这里”
攻略:吃喝玩乐生活指南
同步分享:向朋友分享图片、趣事、活动等
城市探索:搜集徽章、奖励头衔
等级
LBS+SNS
LBS的应用
一、基于LBS的移动互联网应用——信息平台主要内容
Android在内的多个平台的接入。
• 同类产品包括:街旁、盛大游玩、网易
八方、开开、玩转四方、微妙空间、多
趣多、蘑菇团等等。
魔力城市 是一款基于地理位置的游戏的定位介于 foursquare 和
mytown 之间,在签到的基础上引入地产买卖,收租等操作。
LBS的结构及工作原理
三、LBS的应用
(五)爱邂逅&16fun
指定的位置,用户参与这些互动游戏,过关(Treks)后可以获 得商家的奖励(Rewards)。 • 引入挖宝、开箱子、抽奖、竞猜、秒杀元素。 • 在虚拟世界中构建游戏层—社交层。
WiFi网络的定位精度优化技术探究
WiFi网络的定位精度优化技术探究在现代社会中,WiFi网络已成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。
除了提供无线上网功能外,WiFi网络还可以通过定位技术,为我们提供室内定位的服务。
然而,由于室内环境的复杂性和无线信号传输的特点,WiFi网络的定位精度一直是一个挑战。
本文将探究WiFi网络的定位精度优化技术,希望能够为相关领域的研究和应用提供一些有益的参考。
一、WiFi网络定位原理WiFi网络定位是通过分析接收器与多个已知位置的WiFi信号源之间的信号强度差异来确定接收器的位置。
这种方法称为WiFi指纹定位技术。
根据信号强度的衰减规律,可以计算出接收器与信号源之间的距离或相对位置。
然后,通过多个信号源的组合和匹配,可以确定接收器的准确位置。
二、定位精度的挑战尽管WiFi网络定位技术在室内定位中具有广泛应用的潜力,但它面临一些挑战。
首先,WiFi信号在室内环境中会受到多种因素的干扰,如墙体、家具、电器等,这些干扰会导致信号质量下降,进而影响定位精度。
其次,接收器与信号源之间的空间布局和相对位置也会影响定位结果的准确性。
此外,接收器与信号源之间的路径损耗和多径效应也是定位精度不高的原因之一。
三、WiFi网络定位精度优化技术为了改善WiFi网络的定位精度,研究人员提出了许多优化技术。
以下将介绍几种常见的技术方法:1. 信号预处理技术信号预处理技术旨在过滤干扰和噪音,提高WiFi网络信号的质量。
通过信号的平滑化、降噪、滤波等处理,可以降低信号变化的不确定性,从而提高定位的准确性。
此外,采用多个接收器进行信号合并也是一种有效的预处理技术。
2. 环境分布建模技术环境分布建模技术是指将WiFi信号在室内环境中的传播特性进行建模,通过构建环境分布模型来预测信号的衰减和传播路径。
这种技术可以利用已有的环境分布数据,对信号进行路径损耗的估计,提高定位的准确性。
3. 机器学习算法机器学习算法可以通过对大量的WiFi指纹数据进行分析和学习,从而提高定位的准确性。
《无线定位技术》课件
将无线定位技术部署到实际应用场景 中,进行定期维护和更新,保证系统 的稳定性和可靠性。
04
无线定位技术优缺点
无线定位技术的优点
高精度定位
无线定位技术可以提供厘米级 甚至毫米级的定位精度,满足
各种高精度应用需求。
实时性
无线定位技术可以实时获取目 标的位置信息,对于需要快速 响应的应用场景非常有利。
详细描述
无线定位技术可以为公共安全领域提供重要的位置信息支持,例如在火灾、地震等灾害发生时,该技术可以帮助 救援人员快速定位受困人员,提高应急响应速度。同时,该技术还可以用于追踪犯罪嫌疑人,提高案件侦破效率 。
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无线定位技术在物流行业中的应用
总结词
优化物流配送,提高运营效率
详细描述
无线定位技术可以帮助物流企业实时跟踪货物的位置信息,优化配送路线,提 高物流配送的准确性和及时性。此外,该技术还可以协助企业进行仓储管理, 提高库存周转率,降低运营成本。
无线定位技术在公共安全领域中的应用
总结词
提升应急响应速度,保障公共安全
02
基于距离的定位技 术
包括RSS(接收信号强度)、 AOA(到达角度)和指纹地图匹 配等。
03
混合定位技术
结合基于时间和基于距离的定位 技术,以提高定位精度和可靠性 。
无线定位技术的误差来源
多径效应
由于电磁波在传播过程中会受到 建筑物、树木等障碍物的反射和 折射,导致接收到的信号强度和 相位发生变化,影响定位精度。
困难或无法定位。
高能耗
无线定位技术需要大量的计算 和传输,导致能耗较高,需要
频繁更换或充电电池。
安全问题
无线信号容易被截获或干扰, 存在一定的安全风险。
物联网中的无线定位技术教程
物联网中的无线定位技术教程物联网(Internet of Things,IoT)是指通过互联网将各种传感器和设备连接起来,实现智能化控制和数据交互的网络。
无线定位技术是物联网应用中的关键技术之一,其能够实时获取物体的位置信息,并将其传输给系统进行处理和分析。
本文将介绍物联网中常见的无线定位技术及其原理、应用场景、优势和挑战。
一、无线定位技术的原理1. GPS定位技术全球定位系统(Global Positioning System,GPS)是最常见的无线定位技术之一。
其基本原理是通过接收多颗卫星发出的信号,通过测量信号传播时间和卫星位置的方法来计算接收器的位置。
GPS定位技术具有全球覆盖、高精度和广泛应用的优势,可用于航空导航、车辆监控、人员定位等领域。
2. RFID定位技术射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种通过无线电信号识别目标对象的技术。
其原理是将目标对象附着或植入RFID标签,通过读写器与标签之间的无线通信,实现对目标对象的识别和定位。
RFID定位技术具有实时性强、定位精度高、成本低廉的特点,常用于仓储物流管理、商场导航、动物跟踪等应用场景。
3. WLAN定位技术无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)定位技术是通过无线信号强度衰减和到达时间推算目标位置的方法来实现定位。
其原理是将目标对象装备有WLAN无线通信模块,通过收集目标对象与无线基站之间的信号强度信息或到达时间信息,利用指纹定位或三角定位算法计算目标位置。
WLAN定位技术具有室内覆盖范围广、成本低廉、精度较高的优势,可用于室内导航、人员跟踪、智能家居等场景。
二、无线定位技术的应用场景1. 物流管理通过物联网中的无线定位技术,可以对货物进行实时跟踪和定位,提高物流管理的效率和精度。
例如,在仓库中使用RFID定位技术,可以准确地记录货物的位置和数量,实现智能化的仓储管理;在物流运输过程中使用GPS定位技术,可以实时监控车辆的位置和行驶状态,提升物流运输的可控性和安全性。
无线节点定位技术
基于测距旳定位技术——三边定位法
如图所示,有A、B、C三个基站,因为节点间旳距离测量都是一样旳,这里我们就 假定先测量基站A到目旳节点旳距离。假设基站A到目旳节点D旳距离为d,声波传 播速度为v,在T1时刻基站A发射机发射一种声波信号给目旳节点D,D节点在T2时刻 接受到该声波信号,经过短暂旳处理之后,在T3时刻目旳节点D回送一种声波测距 信号给A节点,在T4时刻A节点接受到该信号。由此能够得出声波信号在介质中传播 旳时间为:
基于测距旳定位技术——三边定位法
3)根据到达时间差测距(Time Difference Of Arrival,TDOA) 在基于到达时间差TDOA旳定位机制中,发射节点同步发射两种不同传 播速度旳无线信号,接受节点根据两种信号到达旳时间差以及已知这两 种信号旳传播速度,计算两个节点之闻旳距离,再经过已经有基本旳定 位算法计算出节点旳位置。
2.实时性 实时性是定位技术旳另外一种关键指标,实时性与位置信息旳更新频率亲密有关, 位置信息更新频率越高,实时性越强
3.能耗 能耗是无线传感器网络独有旳一种衡量指标。在无线传感器网络中,节点旳电能 靠电池来供给,电池是不可替代旳,所以节省能量就成了无线传感器网络中一种 主要旳问题。
另外,还有某些小旳方面来衡量无线传感器网络定位技术旳好坏,如定位技术旳 扩展性、鲁棒性和节点带宽旳占用等。
x1
tan
)
y
(
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y2
cot
)
(
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)
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能够计算出待测节点N旳位置坐标(x,y)。这是一种参照节点A和B本身在坐 标系已经矫正旳情形,假如参照点A和B方向没有校正,需要在计算时补偿 方向偏差。
常见的七种无线定位技术总结
常见的七种无线定位技术总结
常见的无线定位技术有以下七种:
红外线定位、超声波定位、蓝牙定位、射频识别定位、超宽带定位、无线高保真定位和Zigbee(传感器)定位。
红外线定位
基本原理:主要通过在已知节点处的红外线发射设备发射红外线,然后在待测节点布置好的光学传感器接收这些红外信号,经过对红外信号的处理,计算出距离,从而达到定位效果。
优缺点:一是红外线传播距离较短,二是红外线没有越过障碍物的能力,这就要求定位环境没有障碍物,或说定位只能在可视距条件下。
超声波定位。
wifi定位技术及原理阐述
wifi定位技术及原理阐述WiFi定位技术是一种基于信号强度指纹的无线网络定位技术,可以利用WiFi信号在区域内的分布情况对设备进行定位,精度可达到米级别。
以下我们会从wifi定位技术原理、应用场景、主要功能优势三个方面来阐述介绍。
Wifi定位技术原理如下:信号采集:首先需要在被定位区域内选取多个WiFi接入点,并在感兴趣区域(IOI)的不同地方收集这些接入点的信号数据。
信号处理:将采集到的信号信息转换成信号强度,只保留与位置相关的信号强度数据,直接反映出每个区域的特征。
指纹建立:根据各个区域的信号强度样本,建立指纹库作为参考依据。
定位计算:通过移动终端采集的场景内WiFi信号强度,进行匹配和计算,最终得出该设备所在位置。
在实际应用中,通过对比当前采集到的WiFi信号强度和已有的指纹库数据,找出信号最相近的区域,从而确定设备的位置。
此外,也可以通过多普勒效应、GPS卫星定位辅助等方式提高WiFi定位的精度和可靠性。
Wifi定位技术的应用场景:1.商场、超市等大型室内空间的导航和位置服务。
2.室内无线定位导游,在博物馆、展览馆等场所中提供一种更加便捷的讲解和路线选择方式。
3.办公楼、大学校园等室内定位,方便用户查找对应房间或地点。
4.基于有WiFi覆盖的医院内部可进行病人防走失设备轨迹监控。
5.移动互联网场景下的广告精准投放,将广告根据目标用户所处位置推送到他们的手机上。
6.城市安全管理,利用WiFi定位技术建立城市警务信息化系统,实现分布式智能安防。
Wifi定位技术的主要优势:1.成本较低:无需额外安装硬件和设施,只需要在现有的无线网络基础上进行信号采集和处理。
2.精度较高:可以达到室内几米到十米级别的位置精确度,在实际应用中可以满足大部分场景的定位需求。
3.覆盖面广:由于WiFi网络的普及和广泛应用,几乎所有人都可以使用WiFi定位服务。
4.解决GPS定位局限性:GPS定位必须在最佳的视线范围下才能起作用,但是在室内场所或城市高楼林立的地方,GPS定位很难达到理想效果,而WiFi定位可以很好地弥补了这一问题。
无线终端无障碍场景导航定位技术要求与测试方法
无线终端无障碍场景导航定位技术要求与测试方法无线终端无障碍场景导航定位技术要求与测试方法在现代社会中,随着科技的不断发展,人们对无线终端无障碍场景导航定位技术的需求也越来越高。
无障碍场景导航定位技术是指利用无线终端设备,通过定位和导航技术,在复杂的室内场所,如商场、机场、医院等,为视障人士和行动不便的人群提供精准导航和定位服务。
而为了保证这项技术的质量和可靠性,我们有必要对其要求和测试方法进行全面的评估。
1. 技术要求:无线终端无障碍场景导航定位技术要求主要包括定位精度、导航准确性、实时性等多个方面。
1.1 定位精度定位精度是衡量无障碍场景导航定位技术性能的重要指标。
在复杂室内场所,要求无线终端定位误差不超过一定范围,以确保用户能够准确获得自己所在的位置信息。
技术开发人员需要通过对定位算法的不断优化和改进,提高定位精度,减少误差。
需考虑各种环境因素对定位的影响,并针对性地加以解决。
1.2 导航准确性导航准确性是指在定位的基础上,无线终端能够为用户提供准确、直观的导航信息。
这需要技术要求开发出一套精准的导航算法,能够实时解决用户在室内场所的路径规划和引导需求。
还需要考虑导航信息的呈现形式,以确保用户能够轻松理解和操作。
1.3 实时性在无障碍场景中,实时性是无线终端无障碍场景导航定位技术的又一重要要求。
用户需要实时获取自己所在位置和行进路径的信息,因此技术开发人员需要保证系统能够在极短的时间内响应用户操作并进行定位及导航计算。
2. 测试方法:为了确保无线终端无障碍场景导航定位技术符合以上要求,需要进行一系列严格的测试。
2.1 定位精度测试定位精度测试是通过在不同室内场所布置参考点,利用专业的定位测试仪器对无线终端的定位性能进行测试。
测试人员需要测量无线终端定位结果与实际位置的偏差,并对比分析不同环境下的定位误差,以验证其定位精度是否符合要求。
2.2 导航准确性测试导航准确性测试需要模拟用户在不同场景下的导航需求,通过实际操作无线终端设备,测试其导航功能的准确性和可用性。
无线节点定位技术
基于到达角度的定位技术
03
无线节点定位技术实现
无线节点定位技术需要使用特定的硬件设备,如无线网卡、GPS接收器等,这些设备负责接收和传输信号,以实现节点的定位。
硬件设备
硬件设备的性能对定位精度和稳定性有很大影响,高性能的硬件设备可以提供更准确的定位结果。
硬件性能
硬件设备的成本也是需要考虑的因素,尤其是在大规模部署时,低成本的设备有助于降低整个系统的成本。
无线节点定位技术
无线节点定位技术概述 无线节点定位技术原理 无线节点定位技术实现 无线节点定位技术面临的挑战与解决方案 无线节点定位技术的未来展望
contents
目 录
01
无线节点定位技术概述
无线节点定位技术是指通过无线信号传输特性,确定无线发射节点(如无线传感器节点、移动终端等)的位置信息的技术。
详细描述
基于到达时间差的定位技术利用无线信号到达不同接收节点的时间差信息,结合几何关系计算出发射节点的位置。该技术对硬件要求较低,且无需高精度时间同步,但定位精度受信号传播速度的影响。
基于到达时间差的定位技术
总结词
通过测量无线信号到达接收节点的方向,利用几何关系确定发射节点的位置。
详细描述
基于到达角度的定位技术通过测量无线信号到达接收节点的方向,结合几何关系计算出发射节点的位置。该技术定位精度较高,但要求精确测量信号到达角度,且易受环境因素影响。
针对定位精度问题,可以采用高精度定位算法、多频段定位技术等方法来提高定位精度。对于覆盖范围问题,可以采用定向天线、增强型传输技术等方法来扩大覆盖范围。同时,综合考虑各种因素,如节点密度、环境因素等,也可以有效地提高定位精度和覆盖范围。
总结词
详细描述
解决方案
2024年浅论无线蜂窝通信系统中的定位技术
2024年浅论无线蜂窝通信系统中的定位技术一、引言随着移动互联网和物联网的飞速发展,定位技术在无线蜂窝通信系统中扮演着越来越重要的角色。
从智能手机的地图导航,到无人驾驶车辆的精确行驶,再到智慧城市中的资产追踪,这些功能的实现都离不开精确的定位技术。
无线蜂窝通信系统以其覆盖广、容量大、成本低等优势,成为实现定位技术的主要平台。
本文旨在探讨无线蜂窝通信系统中的定位技术,包括其概述、主要技术、应用、挑战与前景。
二、定位技术概述定位技术,即确定目标物体在特定空间中的位置信息,是信息技术的重要组成部分。
在无线蜂窝通信系统中,定位技术主要依赖于接收到的信号强度、传播时间、到达角度等参数,结合网络拓扑结构和算法处理,实现对用户或设备的精确定位。
根据定位方式的不同,可以分为基于网络的定位和基于终端的定位两大类。
三、主要定位技术3.1 基于网络的定位技术基于网络的定位技术主要利用基站或接入点的信息来估计移动设备的位置。
常见的技术有:3.1.1 小区识别小区识别是最简单的定位方法,通过判断移动设备所处的基站或接入点的小区ID来确定其大致位置。
这种方法的精度较低,但实现简单,成本较低。
3.1.2 到达时间(TOA)通过测量信号从发射端到接收端的时间,结合已知的电磁波传播速度,可以计算出信号传播的距离。
利用至少三个基站测量到的距离信息,可以通过三角定位法确定用户的位置。
TOA方法需要精确的时钟同步,但定位精度较高。
3.1.3 到达时间差(TDOA)TDOA技术通过测量信号到达不同基站的时间差,而非绝对时间,来消除设备时钟误差的影响。
这种方法需要至少三个基站参与测量,通过计算时间差来确定用户的位置。
TDOA方法比TOA方法具有更高的定位精度。
3.2 基于终端的定位技术基于终端的定位技术主要依赖于移动设备自身的能力,如内置的GPS芯片、加速度计、陀螺仪等传感器。
常见的技术有:3.2.1 辅助GPS(A-GPS)A-GPS结合了GPS和蜂窝网络的优势,利用基站提供的位置信息辅助GPS进行定位。
《无线定位技术》课件
4 其他应用场景
介绍无线定位技术在其他领域的应用案例。
七、无线定位技术的发展趋势
1 5G无线定位技术
2 智能化无线定位技术 3 人工智能与无线定位
探讨无线定位技术在5G网
介绍智能化无线定位技术
技术
络下的发展前景。
的特点和优势。
讨论人工智能和无线定位
技术的结合及其应用。
无线定位技术的应用
探讨无线定位技术在各行各 业的实际应用。
二、定位技术分类
无线定位技术可以根据不同的原理和方法进行分类。
1 基于信号的定位技术 2 基于时间的定位技术 3 基于模式识别的定位
技术
介绍使用信号强度和方向
探讨使用时间差或频率差
等信息进行定位的技术。
进行定位的技术。
讨论使用无线信号指纹和
八、总结
1 无线定位技术的应用前景
展望无线定位技术在未来的广泛应用。
2 无线定位技术的创新与发展
讨论无线定位技术在创新领域的发展趋势。
3 今后无线定位技术的发展重点
探讨无线定
五、基于模式识别的定位技术
1 无线信号指纹定位技术
介绍使用无线信号指纹进行定位的方法。
2 机器学习模型定位技术
探讨使用机器学习模型进行定位的技术。
六、定位应用
1 室内导航
2 资产追踪
介绍使用无线定位技术进行室内导航的应用。
探讨使用无线定位技术进行资产追踪的场景。
3 智能家居
机器学习模型进行定位的
技术。
三、基于信号的定位技术
1 全球定位系统(GPS) 2 室内定位技术
原理
探讨室内定位技术的原理
介绍全球定位系统(GPS)
无线定位技术
NNSS只能完成离散点的定位服务, 而改进后的NNSS-AVG能够近似完 成连续空间的定位服务
其他的WLAN定位技术 四 其他的 定位技术
Horus:玛丽兰大学正在研究中的一个基
于WLAN的定位系统。同样采用RSS作为构 成信号空间的基本元素,Horus在信号空间 的建立中引入了概率模型。Horus系统在预 先选定的参考点上,采集并记录下AP的RSS 数值。但Horus不对全部采样值进行平均或 者中位数处理,而是形成每个AP的RSS值在 该点上的直方分布图,并将直方分布数据存 储在Radio Map中。
究的基于无线局域网的定位系统,采 用RSS作为信号空间的基本采样值, Weyes的信号分布图采用差值模型对 RSS预先进行处理,形成RSS差值,然 后在RadioMap中保存差值模型处理后 的RSS差值序列作为信号空间的参照 量。
Weyes引入差值模型的目的在于消除 RSS中的设备引入误差,从而使建立的 信号空间与设备类型无关。Weyes对 NNSS-AVG算法做的改进主要是将 NNSS-AVG所采用的选取欧几里得距 离最小的N个位置点坐标进行平均的方 法,修改为选取欧几里的距离值小于 等于X倍最小欧几里的距离的M个位置 点,通过归一化处理,换算成概率值, Weyes通过概率分布,通过M个点坐标 和各自的概率值,计算出最终目的坐 标。
无线定位技术
总述
无线定位:是指利用无线电波信号确
定移动设备在某一参考坐标系统中的位 置。主要有室内无线定位 室外无线定 室内无线定位和 室内无线定位 位 两类
室内无线定位:主要有红外线、超声
波、蓝牙、射频识别、超宽带、ZigBee 和无线局域网等定位技术
典型室内定位技术
基于临近关系的定位:根据待定位
无线网络定位技术讲解
无线网络定位技术标签:应用LBS2011-03-24 17:30阎啸天于蓉蓉武威(中国移动通信有限公司研究院业务所)摘要介绍了位置信息和定位性能分析指标等基本概念,根据定位原理与策略的差异对各种定位方法进行分类,概要阐述和比较说明了蜂窝网络、无线局域网络(WLAN)拓扑环境下各种常用定位系统和技术的原理、发展现状与特点,重点比较分析了WLAN中基于信号强度定位技术的分类、特点与性能,最后总结展望了无线网络中定位技术的研究和应用。
关键词无线网络,定位技术,无线局域网,指纹1. 引言随着无线通信技术的发展和数据处理能力的提高,基于位置的服务成为最具发展潜力的移动互联网业务之一。
无论在室内还是室外环境下,快速准确地获得移动终端的位置信息和提供位置服务的需求变得日益迫切。
通信和定位两大系统正在相互融合、相互促进。
利用无线通信和参数测量确定移动终端位置,而定位信息又可以用来支持位置业务和优化网络管理,提高位置服务质量和网络性能。
所以,在各种不同的无线网络中快速、准确、健壮地获取移动位置信息的定位技术及其定位系统已经成为当前的研究热点。
2. 定位基本概念移动定位涉及移动无线通信、数学、地理信息和计算机科学等多个学科的知识,某些有关移动定位的基本概念比较容易混淆,因此有必要首先澄清一些基本概念。
2.1物理位置和抽象位置定位系统提供的位置信息可以分为两类:物理意义上的位置信息和抽象意义上的位置信息。
所谓物理意义上的位置信息,就是指被定位物体具体的物理或数学层面上的位置数据。
例如,GPS可以测得一幢建筑物位于北纬,东经,海拔50米处。
相对而言,抽象的位置信息可以表达为:这栋建筑物位于公园的树林中或校园的主教学楼附近等。
从应用程序的角度讲,不同的应用程序需要的位置信息抽象层次也不尽相同,有些只需要物理位置信息;而有些则需要抽象意义上的位置信息,单纯的物理位置信息对它们来说是透明的,或是没有意义的。
当然,物理位置信息可以在附加信息库的帮助下,转换并映射为抽象层次的位置信息。
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位置指纹法:
位置指纹:(Location Fingerprint)是
指特定的位置与某个可测物理量之间的 特殊关系。
位置指纹法工作在两个阶段:离线采样阶 段和在线定位阶段。
在离线阶段,采集环境内各个测试点的 信号强度,建立信号强度指纹分布图。 在线阶段是利用离线阶段建立的信号强 度分布图,根据实时在线阶段采集的各 个AP的信号强度估计移动设备的位置。
基于信号强度(RSS)的定位是最常用的 基于场景分析的定位方式。RSS技术利用 了信号的衰减规律,即接收端离信号源 越近,收到的信号强度越强,反之,越 弱。
基于三角关系的定位:
基于信号到达时间(TOA) 基于信号到达时间差(TDOA) 基于信号到达角度(AOA)
一 基于WLAN的室内定位技术
……}。将该组RSSI值作为测量点的位 置指纹样本保存在数据库中。
在线定位:其主要工作是将实时测
量的信号强度信息与位置指纹数据库 中的信息进行比较,采取匹配算法, 将信号强度最接近点的位置作为估计 位置。
位置指纹数据库建立完成后, RADAR系统在进行实时室内定位过 程中,首先待定位节点对周围AP的 RSSI进行采集,形成一组AP的RSSI 观测值,然后通过在位置指纹数据
无线定位技术
无线定位:是指利用无线电波信号确
定移动设备在某一参考坐标系统中的位 置。主要有室内无线定位和 室外无线定 位 两类
室内无线定位:主要有红外线、超声
波、蓝牙、射频识别、超宽带、ZigBee 和无线局域网等定位技术
典型室内定位技术
基于临近关系的定位:根据待定位
物体与一个或多个已知位置的临近关系 来定位。这种定位方法通常需要标识系 统的辅助,以唯一的标识来确定已知的 各个位置。
一种基于信号强度(RSS)的定位系统。
三 RADAR系统
RADAR是微软雷德蒙研究院于2000年
提出的基于射频的室内定位跟踪系统, 目的是补足射频无线局域网数据网络的 定位能力和跟踪能力。系统是使用移动 设备接收到的射频信号强度来进行定位 。并用了经验信号强度测量值和电波传 播模型两种方法对用户进行定位,内
的若干个测量点位置进行接收信号 强度测量,连同这些测量点的位置 信息一同保存到数据库。即得到位 置指纹。
在定位区域内选中一定数量的测量 点,在这些测量点上完成接收信号 强度值的采集。对各个AP在这些测 量点测得的RSSI值进行均值处理后 ,形成一组RSSI值{ rss,j 0 rssj1
传播模型法:利用无线电信号传播的
数学模型,把在用户端测得的信号强度 转化为距离,由此估计用户的位置,这 种定位方法即为传播模型法。
传播模型法采用信号强度作为距离测量 的媒介,根据信号的传播模型将信号强
度转换为距离,所以不需要添加额外的 硬件设备。
d0
为了减少RADAR系统对经验数据的依赖,提出了考虑墙壁衰减因素的电波传播模型
基于场景分析的定位:对定位
的特定环境进行抽象和形式化,用一 些具体的、量化的参数描述定位环境 中的各个位置,并用一个数据库把这 些信息集成在一起。基于场景分析的 定位技术可以细分为两种:基于经验 模型(Empirical Model)的场景分析定 位技术和基于确定模型 (DeterministicModel)的场景分析定位 技术。
d0
d 0 n为信号强度随距离的衰减速度;p( )表示在参考距离 处的信号强度
d表示信号发送方和接收方的距离; C表示障碍物(墙壁)的最大数; nw表示障碍物(墙壁)的数目; WAF表示信号经墙壁的衰减因子。
该种方法利用室内信号的传播衰减规律 ,通过传播模型将实测得到的接收信号 强度转换为距离,然后结合一定数量位 置已知的AP利用三角测量原理完成定位 。
基于信号到达时间(TOA)、基于信号
到达时间差(DTOA)、基于信号入射角 (AOA)以及基于信号强度(RSS)的 定位技术是目前最主要的无线定位技术, 但是由于AOA和TOA都需要专门的设备 支持,来协助完成角度计算和延时计算, 无线局域网中通常采取基于信号强度 (RSS)的定位技术,即位置指纹法和传 播模型法。
WLAN(Wireless Local Area Networks)即
无线局域网络,是在局部区域内以无线 媒体或介质进行无线通信的网络.无线局 域网的传输媒质有射频无线电波和光波 两类。
基于无线局域网的定位就是在无线局域 网中通过对接收到的无线电信号的特征
信息进行分析,根据特定的算法来计算 出被测物体所在的位置.
二 Wi-Fi
Wi-Fi:Wi-Fi 俗称无线宽带,其实就是
IEEE 802.11b 的别称,是由一个名为 “无线以太网相容联盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA) 的组织所发布的业界术语,中文译为 “无线相容认证”。它是一种短程无线 传输技术,能够在数百英尺范围内支持 互联网接入的无线电信号。因此,是一 种十分重要的WLAN技术
WIFI有很多突出优势 ,其一,无线电波 的覆盖范围广。其二,传输速度非常快, 可以达到54mbps。其三。布线简单,成 本低廉。因此,用WIFI实现定位是 WLAN中定位技术的重要组成部分。
Ekahau 基于无线网络WiFi 的实时定位系 统(RTLS)是业界最精确、最简便可行、 最具成本效益的 实时定位系统,它也是
库中进行搜索匹配,搜索匹配采用 信号空间最近距离邻居法(NNSS)
即信号空间中欧几里德距离
其中n表示AP的个数,RSS表示实时收到 的来自第i个AP的信号强度, 表示数 据库中的信号强度平均值
并取差异值最小的位置指纹的位置作为 估计的位置。NNSS算法只能计算Radio Map中各参考点和被定位目标位置之间的 距离,并选取距离最近的参考点坐标作 为被定位目标的位置坐标。所以,NNSS 并不能计算WLAN客户端的实际物理位 置坐标,而是采用已知参考点中距离最 近的点坐标作为近似估计坐标。