《物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備裝調(diào)與維護》課件-定位技術(shù)

定位技術(shù)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論》定位技術(shù)概念在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)中，基于位置的服務(wù)在醫(yī)療、安防、物流等行業(yè)的應(yīng)用需求不斷增加。精準感知用戶的位置是基于位置服務(wù)的核心問題。物聯(lián)網(wǎng)中的定位技術(shù)是指通過發(fā)射和接收無線設(shè)備信號，確定目標物的位置的一種技術(shù)。定位技術(shù)概念定位技術(shù)原理利用移動通信系統(tǒng)輔助GPS定位，即A-GPS技術(shù)。通過移動基站向手機用戶發(fā)送當(dāng)前的衛(wèi)星星歷以提高GPS接收機搜索衛(wèi)星的速度，縮短初次定位時間。移動通信系統(tǒng)也可以利用自身網(wǎng)絡(luò)進行獨立定位，定位原理主要有如下幾種。定位技術(shù)原理移動通信系統(tǒng)是由一系列蜂窩網(wǎng)絡(luò)組成的，手機用戶獲得通信服務(wù)是由其關(guān)聯(lián)的相鄰基站實現(xiàn)的，單元識別定位技術(shù)是根據(jù)這些基站的覆蓋范圍估算出用戶位置。無線網(wǎng)絡(luò)根據(jù)服務(wù)的基站來估計終端所處的小區(qū)號，位置業(yè)務(wù)平臺把小區(qū)號翻譯成經(jīng)緯度坐標。這種方法實現(xiàn)簡單，無需在無線接入網(wǎng)增加設(shè)備，對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)改動小，缺點是定位精度低。定位技術(shù)原理(1)單元識別定位基于距離的定位通過測量節(jié)點間的絕對距離或者角度信息，然后利用節(jié)點定位算法計算待測節(jié)點的位置。常用的測量距離或者角度的方法有基于到達時間、基于到達時間差以及基于到達角。定位技術(shù)原理(2)基于距離的定位基于到達時間的定位的原理是:已知信號傳播速率，通過測量基站與待測點之間信號傳輸?shù)臅r間，便可計算出兩者間的距離。當(dāng)有三個基準站與待測點距離已知時，便可利用三邊測量法確定待測點的位置。定位技術(shù)原理基于到達時間差的定位原理:通過測量無線電信號到達不同地點的基站的時間差，對信號發(fā)射源進行定位。在對待測點定位時，從基站將同一時間測量同一信號得到的數(shù)據(jù)發(fā)送至主基站，主基站計算信號到達兩個從基站的時間差，便可轉(zhuǎn)換為待測點到兩站的距離差。由于到兩個定點的距離之差為雙曲線，因此采用三臺基站對待測點進行定位，便可得到兩條雙曲線，其交點即為待測點位置。定位技術(shù)原理基于到達角的定位原理：是通過多個信號接收器或陣列天線，接受發(fā)射節(jié)點的信號，可計算接收節(jié)點和發(fā)射節(jié)點之間的相對方位或角度，然后利用三角測量法或其他方法計算出未知節(jié)點的位置。定位技術(shù)原理關(guān)鍵定位技術(shù)根據(jù)信號發(fā)射點和接收點之間的距離，可以把定位技術(shù)分為以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的長距離定位技術(shù)，以RFID和藍牙技術(shù)為代表的短距離定位技術(shù)以及其他定位技術(shù)。關(guān)鍵定位技術(shù)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，全球范圍內(nèi)第三個成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，是聯(lián)合國衛(wèi)星導(dǎo)航委員會已認定的供應(yīng)商之一。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)，并且具備短報文通信能力，已經(jīng)具備區(qū)域?qū)Ш?、定位和授時能力，定位精度為分米、厘米級別，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。關(guān)鍵定位技術(shù)1.長距離定位技術(shù)全球范圍內(nèi)已經(jīng)有137個國家與北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)簽下了合作協(xié)議。隨著全球組網(wǎng)的成功，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)未來的國際應(yīng)用空間將會不斷擴展。關(guān)鍵定位技術(shù)短距離傳輸定位技術(shù)主要有如下幾種：RFID技術(shù)、藍牙技術(shù)、ZigBee技術(shù)、UWB技術(shù)、超聲波定位技術(shù)等。關(guān)鍵定位技術(shù)2.短距離定位技術(shù)其他定位技術(shù)有基于無線局域網(wǎng)的定位技術(shù)、包含自主傳感器的定位技術(shù)等等。關(guān)鍵定位技術(shù)3.其他定位技術(shù)未來發(fā)展與挑戰(zhàn)現(xiàn)如今，主流的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)雖然已經(jīng)被廣泛大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，在室外開闊環(huán)境下大部分場景已經(jīng)滿足定位精度要求。然而該信號無法覆蓋室內(nèi)，完成復(fù)雜的室內(nèi)定位的精度要求。在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，無線電波容易發(fā)生反射、折射或者散射，改變傳播路徑，影響定位精度?？偨Y(jié)來說，室內(nèi)定位所面臨的難題包括三方面:復(fù)雜的