第6章 物联网定位技术要点
物联网定位技术综述
物联网定位技术综述在当今数字化的时代，物联网（Internet of Things，IoT）正以前所未有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，物联网的应用无处不在。
而在这些应用中，定位技术作为关键的支撑技术之一，发挥着至关重要的作用。
它能够让我们准确地知道物体或人员的位置信息，从而实现更加智能化和高效的管理与服务。
一、物联网定位技术的分类物联网定位技术种类繁多，根据不同的原理和应用场景，可以大致分为以下几类：1、基于卫星的定位技术全球定位系统（GPS）是最为人们所熟知的卫星定位技术。
它通过接收来自卫星的信号，能够在全球范围内提供高精度的位置信息。
此外，还有北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统等，这些系统都为物联网设备提供了广阔的定位服务。
然而，卫星定位技术在室内环境中往往信号较弱，难以发挥作用。
2、基于无线通信网络的定位技术（1）蜂窝网络定位利用移动通信基站与物联网设备之间的通信信号，通过测量信号强度、到达时间差等参数来估算设备的位置。
虽然精度相对较低，但在大范围的室外场景中具有广泛的覆盖。
（2）WiFi 定位基于 WiFi 热点的信号强度和位置信息来确定设备的位置。
在城市和室内环境中，WiFi 热点分布较为密集，为定位提供了便利。
（3）蓝牙定位通过蓝牙信标与设备之间的交互来实现定位。
适用于短距离、高精度的室内定位场景，如商场、仓库等。
3、基于传感器的定位技术（1）惯性传感器定位包括加速度计和陀螺仪等，通过测量物体的运动状态来推算位置。
但误差会随着时间累积，需要定期进行校准。
（2）地磁传感器定位利用地球磁场的特征来辅助定位，常用于室内和地下等卫星信号无法到达的区域。
4、基于射频识别（RFID）的定位技术通过读取 RFID 标签的信号强度和接收角度等信息来确定标签的位置。
常用于物流、仓储等领域对物品的定位和跟踪。
二、物联网定位技术的应用场景1、智能交通在交通领域，物联网定位技术可以实现车辆的实时监控和导航，提高交通管理的效率和安全性。
物联网中的物体定位技术使用方法
物联网中的物体定位技术使用方法随着物联网技术的不断发展和普及，物体定位技术作为物联网的重要组成部分，为人们带来了许多便利和应用。
物体定位技术通过使用传感器、无线通信等技术手段，实现对物体的实时定位与追踪。
本文将介绍物联网中常用的物体定位技术以及它们的使用方法。
一、GPS定位技术全球定位系统（GPS）是一种通过卫星定位的技术，能够提供物体的准确位置信息。
GPS定位技术在物联网中广泛应用于车辆追踪、资源管理、安防监控等领域。
使用GPS定位技术需要安装相关硬件设备，如GPS接收器或芯片模组。
接收到卫星信号后，设备能够计算出自身的经纬度坐标，并通过无线通信将位置信息发送至用户端设备。
用户可以通过手机应用程序或网页端实时查看物体的位置，并进行追踪与管理。
二、基站定位技术基站定位技术是利用移动通信基站的信号特征来确定物体位置的一种技术。
在物联网中，基站定位技术常用于室内定位、城市定位等场景，可以实现对物体的精确定位和追踪。
使用基站定位技术需要在物体上部署移动通信模块，该模块能够与周围的通信基站进行通信。
通过测量设备与不同基站之间的信号强度、时间延迟等参数，可以计算出物体相对于基站的位置。
多个基站的信号计算后可以得到更为准确的物体位置信息。
三、无线传感网络定位技术无线传感网络定位技术是利用分布在区域内的无线传感节点来实现对物体的定位。
物联网中，无线传感网络定位技术常用于室内环境、农业监测等场景。
使用无线传感网络定位技术需要部署一定数量的传感节点，这些节点通常包含了计算、通信和传感功能。
传感节点通过测量与物体之间的距离、信号强度等参数，使用网格定位算法或距离定位算法计算物体的位置。
传感节点之间通过无线通信协作，进行信息传输和位置计算，从而实现物体的定位。
四、惯性导航定位技术惯性导航定位技术是利用加速度计和陀螺仪等传感器测量物体的加速度和角速度，通过积分计算物体的位置和姿态的一种技术。
惯性导航定位技术常用于室内导航、无人驾驶等场景。
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。
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基于传感器网的定位技术
按传感器工作模式分类
基于带有传感器的移动终 端定位技术 ◆基于下行链路 ◆提供多种位置信息 ◆定位准确快速，解算相对 复杂，对系统硬件有一定 要求
基于传感器网的定位技术
基于带有传感器的移动终端的定位技术
TA定位法
移动终端与附近的三个以上的基站 通信，利用TA参数解算得到位置信 息。 ◆优点：移动终端无需改动 ◆缺点：无法与其他业务同时进行； 增加信令开销；定位时间较长
基于传感器网的定位技术
基于无线传感器网络的定位技术
AOA定位法
相应地测量出目标与两个基站之间 的传输信号到达角度参数的信息， 通过数学解算，得到目标的具体位 置信息 ◆优点：在基站稀疏的场景使用 ◆缺点：障碍物增大误差
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基于传感器网的定位技术
基于无线传感器网络的定位技术
TDOA定位法
TDOA算法是对TOA算法的一种改进方法，不直接利用信号到达时间 来解算目标位置，利用信号到达时间差解算。 ◆无需在信号中加入特定的时间标记信息 ◆定位精度该与TOA算法 ◆解算二维坐标最少需要两个双曲线方程，即三个基站；解算三维 坐标至少需要三个双曲线方程，即四个基站 ◆对硬件设备要求较高，未解决障碍物造成误差的弊端 ◆TDOA值解算方式：差值直接解算(时间同步)、估计算法
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基于传感器网的定位技术
基于无线传感器网络的定位技术 COO定位法
《物联网技术案例教程》课件__第6章
TDoA定位的单支双曲线示例
2
目标
2
目标 3
1
1
双曲线交叉点作为TDoA定位结果的示例
基于TDoA技术的目标定位方法是根据时延估计来计算目标位 置，第一步估计出目标与不同传感器之间的TDoA值，第二步根 据带噪声的几组TDoA值确定目标位置。 近十年来TDoA定位技术得到广泛应用，它通过测量目标信号 到达多个传感器的时间差来确定相应的距离差，由多个测量值构 成一组定位方程。
通常节点发射功率是已知的，将发射功率带入上式，并乘以 10：
这里A表示距发射机1米处的信号强度，是一个经验参数，可通
过统计测量距发射机1米处的功率值来得到。 上式的左半部分10lgPR是接收信号强度的分贝毫瓦表达式，则
以dBm形式表示的接收信号强度(RSSI)可写成下列表达式：
无线信号接收强度指示与传播距离之间的关系
点(它们至锚点的距离已知)的距离消息，则接收节点可 计算出它至锚点的距离。
欧几里德方法计算距离的过程示例
S d e c
S' N1 d e R1 a b
R2
锚点
N2
2、根据距离计算位置的方法
在测量得到一组距离之后，可以采用多边测量法计算出待定位
节点的坐标，也可以采用计算量很小的极小极大法。
(1) 多边测量法
从理论曲线可以看出，无线信号在传播过程的近距离上信号衰减 相当厉害，在远距离上的信号呈缓慢线性衰减。
(2) 到达时间 (ToA)
ToA方法是通过测量传输时间并乘以信号的传播速度，来估算
两节点之间的距离。
ToA测距方法常采用无线电信号，也可以采用其他信号，如射 频、声学、红外和超声波信号等。
20世纪40年代出现了双曲线无线定位理论，20世纪80年代末美国
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。
物联网定位方式与技术
物联网定位方式与技术在当今数字化和智能化的时代，物联网正以前所未有的速度发展，渗透到我们生活的方方面面。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在这些应用中，定位技术起着至关重要的作用，它能够让我们准确地知道物体的位置，从而实现更高效、更智能的管理和控制。
物联网中的定位方式多种多样，每种方式都有其独特的特点和适用场景。
常见的定位方式包括基于卫星的定位、基于无线信号的定位以及基于传感器的定位等。
基于卫星的定位系统，如全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统等，是大家最为熟悉的定位方式之一。
这些系统通过接收来自卫星的信号，计算出设备与卫星之间的距离，进而确定设备的位置。
卫星定位具有覆盖范围广、精度高的优点，适用于户外大范围的定位需求，比如车辆导航、航空航海等。
然而，卫星定位也存在一些局限性。
在室内、城市峡谷等环境中，由于卫星信号受到遮挡或干扰，定位精度会大幅下降，甚至无法定位。
基于无线信号的定位方式则是物联网中应用较为广泛的一种。
其中，蓝牙定位、WiFi 定位和射频识别（RFID）定位是比较常见的类型。
蓝牙定位通常通过蓝牙信标来实现，设备接收到多个蓝牙信标的信号强度，通过算法计算出自身的位置。
WiFi 定位则利用 WiFi 接入点的信号强度和相关信息来确定位置。
RFID 定位则是通过读取标签与读写器之间的信号来实现定位。
这些无线信号定位方式在室内环境中具有较好的表现，适用于商场、仓库、医院等场所的人员或物品定位。
但它们的定位精度相对卫星定位来说可能稍低，而且容易受到环境中其他无线信号的干扰。
基于传感器的定位方式则是利用设备自身搭载的传感器来获取位置信息。
例如，加速度传感器、陀螺仪、磁力计等可以用于航迹推算，通过测量物体的运动状态和方向来估计位置的变化。
此外，气压传感器可以通过测量气压的变化来估算高度。
传感器定位方式的优点是不依赖外部信号，在一些特殊环境中仍能工作，但由于传感器的误差会随着时间累积，往往需要与其他定位方式结合使用来提高定位精度。
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。
《物联网定位系统》课件
系统安全与隐私保护的完善
要点一
总结词
要点二
详细描述
随着物联网定位系统的广泛应用，系统安全与隐私保护问 题越来越受到关注，需要不断完善相关措施。
为了确保用户的位置隐私和数据安全，需要采取一系列的 安全措施和技术手段，如数据加密、访问控制、隐私保护 算法等。未来，系统安全与隐私保护将成为物联网定位系 统的重要研究方向和发展趋势。
总结词
物联网定位系统在智慧城市领域的应用，可以提高城 市管理和服务水平。
详细描述
物联网定位系统可以用于城市设施的监测和管理、公 共安全监控、城市交通管理等方面，提高城市管理和 服务水平。例如，在公共安全监控方面，该系统可以 实时监测人员和物品的位置信息，及时发现异常情况 并采取相应措施，保障城市安全。
VS
详细描述
物联网定位系统可以实时监测道路交通情 况，提供实时的交通信息和路况预测，帮 助驾驶员选择最优路线，缓解交通拥堵。 同时，该系统还可以通过车辆定位和轨迹 记录，提高交通事故的应急处理效率和安 全性。
智能安防
总结词
物联网定位系统在智能安防领域的应用，可 以提高安全监控和预警能力。
详细描述
物联网定位系统可以实时监测人员和物品的 位置信息，及时发现异常情况并发出预警， 提高安全监控的效率和预警能力。例如，在 监狱、银行等重要场所，该系统可以用于监 控人员和物品的位置和移动轨迹，保障场所 安全。
特点
高精度、实时性、低功耗、广泛覆盖范围、高度集成和灵活 性。
系统组成与架构
系统组成
物联网定位系统主要由定位终端、通 信网络、定位服务器和应用程序接口 （API）组成。
架构
物联网定位系统的架构通常包括感知 层、网络层和应用层。感知层负责采 集位置信息，网络层负责传输数据， 应用层负责处理和应用数据。
物联网定位方式与技术
2021/7/1
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A-GPS定位
➢ A-GPS（Assisted Global Positioning System）以为 辅助GPS定位，这种定位方法可以看做是GPS定位 和蜂窝基站定位的结合体。GPS定位较慢，初次定位 还要花几分钟来搜索当前可用的卫星信号。而基站定 位虽然速度快，但其精确度不如GPS高。 A-GPS取 长补短，利用基站定位法，快速搜索当前所处的大致 位置，然后通过基站连入网络，通过网络服务器查询 到当前上方可见的卫星，极大地缩短了搜索卫星的速 度。知道那几颗卫星可用之后，只需用这几颗卫星定 位，就可以得到非常精确地结果。使用A-GPS定位， 全过程只需要数十秒，又可以享受GPS的定位精度， 可以说是两全其美。
2021/7/1
18
ZigBee定位原理
2021/7/1
19
ZigBee 定位算法➢ 型的数据密集型计算 具体的计算方法是：节点首先读取计算节点位置的参 数，然后将相关信息传送到中央数据采集点，对节点 位置进行计算，最后，再将节点位置的相关参数传回 至该节点。
➢ 这种计算节点位置的方法只适用于小型的网络和有限 的节点数量，因为进行相关计算所需的流量将随着节 点数量的增加而呈指数级速度增加。因此，高流量负 载加上带宽的不足限制了这种方法在电池供电网络中 的应用。
2021/7/1
8
GPS定位的缺陷
➢ 对时钟的精确度要求极高，造成成本过高，受限于成本，接 收机上的时钟精确度低于卫星时钟，影响了定位精度。
➢ 理论上三个卫星就可以定位，但在实际中用GPS定位至少要 四颗卫星，这极大的制约了GPS的使用范围；当处室内时， 由于电磁屏蔽效应，往往难以接收到GPS信号，因此GPS这 种定位方式主要在室外施展拳脚。
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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。
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。
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
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，智能仓储以及货物配送环节，都需要定位技 术的支持。
基于位置的服务
基于位置的服务(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。
（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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
பைடு நூலகம்
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