物联网定位与位置感知研究_肖竹.pdf

中国科学: 信息科学 2013 年 第43 卷 第10 期: 1265–1287 物联网专刊 论文 物联网定位与位置感知研究 肖竹 王东 李仁发 易克初 湖南大学信息科学与工程学院, 长沙 410082 西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室, 西安 710071 * 通信作者. E-mail: zhxiao@ 收稿日期: 2013–04–10; 接受日期: 2013–09–06 国家高技术研究发展计划(批准号: 2012AA01A301-01)、国家自然科学基金面上项目 (批准号:、教育部博士 点基金 (批准号: 20120161120019)、综合业务网理论及关键技术国家重点实验室开放课题(批准号: ISN12-05)、湖南省高校创新平 台开放基金 (批准号: 11K017) 和湖南大学 “青年教师成长计划” 资助项目 摘要 物联网是近年来广受关注的新兴研究领域, 被认为是信息网络在现实世界的延伸, 是我国国 民经济的重要增长点, 将在未来科技创新和社会进步中扮演关键角色. 物联网系统中, “物” 节点位置 是反映网络状态的重要信息之一. 同时, “物” 节点采集信息以及相应的信息交互过程都与节点位置 信息密切相关. 本文主要讨论物联网中定位与位置感知研究中的若干关键问题. 探讨了物联网节点 定位理论与方法, 包括基于测距和非测距定位、物联网协作式定位、多传感器位置感知等议题, 结合 物联网中不同网络层次、应用场景和定位需求对节点位置感知技术进行归纳和总结. 最后指出了仍 存在的问题和值得进一步探讨的方向. 关键词 物联网 位置感知 位置测量 测距定位 非测距定位 协作 无线传感网 数据融合 引言 物联网 (Internet of Things, IOT) 是信息行业发展到21 世纪的新兴领域 , 有望引领信息产业革 命的第三次浪潮. 近年来物联网的研究及其相关技术正处在持续的蓬勃发展中 . 世界各国均把物联 网的研究与应用提到了国家级的战略高度, 我国的 “十二五规划” 已经把物联网产业作为战略性新兴 产业 . 对物联网直观的理解是将 “things” 利用网络相互联系起来. 2010 年, 我国政府工作报告所附的注 释中对物联网进行了说明: 物联网是通过传感设备按照约定的协议, 把各种网络连接起来, 进行信息 交换和通信, 以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络. 从中可看出, “物” 的位置信息 将在物联网发展和应用中占据重要地位. 邬贺铨院士归纳了物联网发展的支撑技术 , 其中关于 “全球识别方案、管理和寻址技术” 、以 及 “设备发现、分布存储、定位、实际与虚拟实体的映射的发现与有哪些信誉好的足球投注网站技术”, 这涵盖了对获取物联网 节点位置信息的技术需求. 事实上, 物联网应用时节点采集的信息和节点本身位置信息是密切相关的, 只有明确物节点自身位置, 才能进一步获得 “在什么位置或区域发生了特定事件”. 因此, 物联网定位 与节点位置感知将是物联网科学发展和应用的主要课题之一. 引用格式 肖竹 王东 李仁发 等 物联网定位与位置感知研究 中国科学 信息科学 肖竹等: 物联网定位与位置感知研究 Multi-source Location- location-aware Application aware and Multi-source Methods and Apps information fusion fusion of