LoRa是怎樣實現(xiàn)定位的

1、lora是怎樣實現(xiàn)定位的1.簡介應用對定位的要求越來越多，尤其是一些資產(chǎn)跟蹤等的應用。按照machina research討論，到2020年底，物聯(lián)網(wǎng)將會有超過15億臺銜接設備。其中約三分之一將嚴峻依靠地理數(shù)據(jù)，60應用將可能包括地理數(shù)據(jù)。semtech的lora地理位置解決計劃可以滿足這一需求，這些市場包括汽車、物流、消費產(chǎn)品、保險、農(nóng)業(yè)、建造等。作為一種窄帶無線技術，它是如何實現(xiàn)定位的呢？lora是用法到達時光差（time difference of arrival，tdoa）來實現(xiàn)地理定位。 下面就開看看它是怎樣實現(xiàn)的。2.lora定位原理要了解lora定位是如何工作的，就要來看看從終端

2、節(jié)點到服務器的數(shù)據(jù)傳輸步驟。lora定位的前提是全部的基站或網(wǎng)關分享一個共同的時基，這一點十分重要。當任何一個lorawan終端設備發(fā)送一個數(shù)據(jù)包時，會被其所在網(wǎng)絡范圍內(nèi)的全部網(wǎng)關接收，并且每個報文都將會報告給網(wǎng)絡服務器。全部的網(wǎng)關都是一樣的，它們向來在全部信道上接收全部數(shù)據(jù)速率的信號。這意味著在lora終端設備上沒有開銷，由于它們不需要掃描和銜接到特定的網(wǎng)關。 被容易地喚醒，發(fā)送數(shù)據(jù)包，網(wǎng)絡范圍內(nèi)的全部網(wǎng)關都可以接收它。全部網(wǎng)關都會將接受到的相同數(shù)據(jù)包發(fā)到網(wǎng)絡服務器，用法內(nèi)置于最新一代網(wǎng)關中的專用硬件和軟件捕捉高精度的到達時光。網(wǎng)絡服務器端的算法比較到達時光、信號強度、信噪比和其他參數(shù)來計算

3、終端節(jié)點的最可能的位置。將來，我們期盼混合數(shù)據(jù)融合技術和地圖匹配增加來充實到達時光差，提高定位精度。為了使地理位置更精確，起碼需要三個網(wǎng)關接收數(shù)據(jù)包。更多網(wǎng)關、更密集的網(wǎng)絡會提高定位精度和容量。這是由于當更多的網(wǎng)關接收到相同的數(shù)據(jù)包時，服務器芥酸算法會得到更多信息，從而提高了地理位置精度。lora網(wǎng)關內(nèi)部需要新一代硬件來計算地理位置中用法的一些參數(shù)，如高精度的到達時光。semtech于2016年初創(chuàng)建了新版網(wǎng)關的參考設計，在許多網(wǎng)關中勝利實現(xiàn)。參考設計包括了所需的高質(zhì)量時光戳功能，適用于獲得授權的網(wǎng)關合作伙伴。這樣就確保了多個供給商的部署都能全都地工作，提供高質(zhì)量的時光戳，從而實現(xiàn)最高質(zhì)量的地

4、理定位服務。需要重點注重的是，地理位置徹低依賴網(wǎng)關和網(wǎng)絡技術，因此一旦網(wǎng)關升級，地理位置功能就可用于全部設備semtech還提供了一個地理位置解算程序。通用的解算程序不是專用的應用程序，是與終端節(jié)點無關的，這為lora地理定位服務提供了良好的開頭。 另外，還定義了一個api，允許系統(tǒng)集成商用法第三方可能提高可用位置精度的解算算法。通過這種開放的模式，semtech鼓舞解算技術的創(chuàng)新和進展，確?；趌orawan的地理位置不斷改進。當數(shù)據(jù)包到達網(wǎng)關時，它并不知道數(shù)據(jù)包來自哪個終端設備。因此，網(wǎng)關給接每個接受到的數(shù)據(jù)包加上時光戳，并將其轉發(fā)給服務器。因為拜訪地理位置服務是有價值的，所以這些時光戳在

5、網(wǎng)關中通過加密來庇護。時光戳被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡服務器，semtech授權解密功能給網(wǎng)絡服務提供商。 網(wǎng)絡服務器提供商可以按照訂閱的服務級別對數(shù)據(jù)舉行解密。要提供良好位置最大困難之一是削減多路徑傳輸。如下圖所示，一些數(shù)據(jù)包挺直去了網(wǎng)關，有些數(shù)據(jù)包并沒有但有一個反射信號，其他數(shù)據(jù)包兩種狀況都有。用法更多數(shù)據(jù)包傳輸來削減多路徑傳輸，可以通過更多的信道、更多的網(wǎng)關、更多天線以及用法機器學習或統(tǒng)計技術。3.lora定位的可控參數(shù)頻率分集：通過在全部可用信道上重復發(fā)送一條消息，平均來看地理位置結果有50的充實。 一個工作在8通道網(wǎng)絡上的靜態(tài)終端節(jié)點在8個不同信道上發(fā)送8個數(shù)據(jù)包后，那么其結果將提高50。部署網(wǎng)關

6、網(wǎng)格的外形。網(wǎng)關部署網(wǎng)格的影響約為25。 一個長的細網(wǎng)格將比一個方格網(wǎng)格差25。因此，網(wǎng)絡部署應盡可能側重于以方形模式部署網(wǎng)關。網(wǎng)關分集： 普通來說，接收信號的網(wǎng)關越多，結果越精確。然而，超過6個網(wǎng)關，地理位置充實開頭變得不顯然。 3到4個網(wǎng)關，也許有25的充實，超過4個網(wǎng)關地理位置充實開頭削減。天線分集對最弱的信號影響最大。因此，假如設備在3個網(wǎng)關上處于接收良好的位置，增強一個弱的第四個網(wǎng)關，天線分集通常會轉變在第四個網(wǎng)關上接收到的數(shù)據(jù)包從不行用到可用。在這種狀況下，它可以提供25的地理位置充實。4.lora定位的特點lora geolocation是面對低功率廣域網(wǎng)的無解決計劃。 作為lora無線rf平臺的主要增加功能，semtech的lora地理位置解決計劃將能夠實現(xiàn)作為整體解決計劃中一部分需要位置確定的應用。這種新功能由現(xiàn)有的lora終端節(jié)點支持，消退了額外的成本，并且不需要額外的處理能力，同時保持數(shù)據(jù)和位置的最佳平安性。lorawan?傳感器現(xiàn)在可以支持跟蹤應用，通過用法到達時光差技術來確定臨近的位置。最低功耗傳感器中沒有位置任務的處理發(fā)送位置數(shù)據(jù)不需要“空中時光”可能用法盡可能小的lorawan數(shù)據(jù)包舉行地理位置定位最低成本傳