《物联网设备装调与维护》课件-定位技术

定位技术《物联网技术概论》定位技术概念在物联网应用系统中，基于位置的服务在医疗、安防、物流等行业的应用需求不断增加。精准感知用户的位置是基于位置服务的核心问题。物联网中的定位技术是指通过发射和接收无线设备信号，确定目标物的位置的一种技术。定位技术概念定位技术原理利用移动通信系统辅助GPS定位，即A-GPS技术。通过移动基站向手机用户发送当前的卫星星历以提高GPS接收机搜索卫星的速度，缩短初次定位时间。移动通信系统也可以利用自身网络进行独立定位，定位原理主要有如下几种。定位技术原理移动通信系统是由一系列蜂窝网络组成的，手机用户获得通信服务是由其关联的相邻基站实现的，单元识别定位技术是根据这些基站的覆盖范围估算出用户位置。无线网络根据服务的基站来估计终端所处的小区号，位置业务平台把小区号翻译成经纬度坐标。这种方法实现简单，无需在无线接入网增加设备，对网络结构改动小，缺点是定位精度低。定位技术原理(1)单元识别定位基于距离的定位通过测量节点间的绝对距离或者角度信息，然后利用节点定位算法计算待测节点的位置。常用的测量距离或者角度的方法有基于到达时间、基于到达时间差以及基于到达角。定位技术原理(2)基于距离的定位基于到达时间的定位的原理是:已知信号传播速率，通过测量基站与待测点之间信号传输的时间，便可计算出两者间的距离。当有三个基准站与待测点距离已知时，便可利用三边测量法确定待测点的位置。定位技术原理基于到达时间差的定位原理:通过测量无线电信号到达不同地点的基站的时间差，对信号发射源进行定位。在对待测点定位时，从基站将同一时间测量同一信号得到的数据发送至主基站，主基站计算信号到达两个从基站的时间差，便可转换为待测点到两站的距离差。由于到两个定点的距离之差为双曲线，因此采用三台基站对待测点进行定位，便可得到两条双曲线，其交点即为待测点位置。定位技术原理基于到达角的定位原理：是通过多个信号接收器或阵列天线，接受发射节点的信号，可计算接收节点和发射节点之间的相对方位或角度，然后利用三角测量法或其他方法计算出未知节点的位置。定位技术原理关键定位技术根据信号发射点和接收点之间的距离，可以把定位技术分为以北斗卫星导航系统为代表的长距离定位技术，以RFID和蓝牙技术为代表的短距离定位技术以及其他定位技术。关键定位技术北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统，全球范围内第三个成熟的卫星导航系统，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商之一。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力，已经具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。关键定位技术1.长距离定位技术全球范围内已经有137个国家与北斗卫星导航系统签下了合作协议。随着全球组网的成功，北斗卫星导航系统未来的国际应用空间将会不断扩展。关键定位技术短距离传输定位技术主要有如下几种：RFID技术、蓝牙技术、ZigBee技术、UWB技术、超声波定位技术等。关键定位技术2.短距离定位技术其他定位技术有基于无线局域网的定位技术、包含自主传感器的定位技术等等。关键定位技术3.其他定位技术未来发展与挑战现如今，主流的全球卫星导航系统虽然已经被广泛大规模商业化应用，在室外开阔环境下大部分场景已经满足定位精度要求。然而该信号无法覆盖室内，完成复杂的室内定位的精度要求。在复杂的室内环境中，无线电波容易发生反射、折射或者散射，改变传播路径，影响定位精度。总结来说，室内定位所面临的难题包括三方面:复杂的