无线定位技术标准指导.pptVIP

无线定位技术 无线定位：是指利用无线电波信号确定移动设备在某一参考坐标系统中的位置。主要有室内无线定位和 室外无线定位 两类 室内无线定位：主要有红外线、超声波、蓝牙、射频识别、超宽带、ZigBee和无线局域网等定位技术 典型室内定位技术 基于临近关系的定位：根据待定位物体与一个或多个已知位置的临近关系来定位。这种定位方法通常需要标识系统的辅助，以唯一的标识来确定已知的各个位置。 基于场景分析的定位：对定位的特定环境进行抽象和形式化，用一些具体的、量化的参数描述定位环境中的各个位置，并用一个数据库把这些信息集成在一起。基于场景分析的定位技术可以细分为两种：基于经验模型(Empirical Model)的场景分析定位技术和基于确定模型(DeterministicModel)的场景分析定位技术。 基于信号强度（RSS）的定位是最常用的基于场景分析的定位方式。RSS技术利用了信号的衰减规律，即接收端离信号源越近，收到的信号强度越强，反之，越弱。 基于三角关系的定位： 基于信号到达时间（TOA) 基于信号到达时间差（TDOA) 基于信号到达角度（AOA） 一 基于WLAN的室内定位技术 WLAN(Wireless Local Area Networks)即无线局域网络，是在局部区域内以无线媒体或介质进行无线通信的网络.无线局域网的传输媒质有射频无线电波和光波两类。 基于无线局域网的定位就是在无线局域网中通过对接收到的无线电信号的特征 信息进行分析，根据特定的算法来计算出被测物体所在的位置. 基于信号到达时间（TOA）、基于信号 到达时间差（DTOA）、基于信号入射角（AOA）以及基于信号强度（RSS）的定位技术是目前最主要的无线定位技术，但是由于AOA和TOA都需要专门的设备支持,来协助完成角度计算和延时计算，无线局域网中通常采取基于信号强度（RSS)的定位技术，即位置指纹法和传播模型法。 二 Wi-Fi Wi-Fi:Wi-Fi 俗称无线宽带,其实就是 IEEE 802.11b 的别称，是由一个名为“无线以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。因此，是一种十分重要的WLAN技术 WIFI有很多突出优势 ，其一，无线电波的覆盖范围广。其二，传输速度非常快，可以达到54mbps。其三。布线简单，成本低廉。因此，用WIFI实现定位是WLAN中定位技术的重要组成部分。 Ekahau 基于无线网络WiFi 的实时定位系统(RTLS)是业界最精确、最简便可行、最具成本效益的 实时定位系统，它也是一种基于信号强度（RSS)的定位系统。 三 RADAR系统 RADAR是微软雷德蒙研究院于2000年提出的基于射频的室内定位跟踪系统，目的是补足射频无线局域网数据网络的定位能力和跟踪能力。系统是使用移动设备接收到的射频信号强度来进行定位。并用了经验信号强度测量值和电波传播模型两种方法对用户进行定位，即传播模型法和位置指纹法。 传播模型法：利用无线电信号传播的数学模型，把在用户端测得的信号强度转化为距离，由此估计用户的位置，这种定位方法即为传播模型法。 传播模型法采用信号强度作为距离测量的媒介，根据信号的传播模型将信号强 度转换为距离，所以不需要添加额外的硬件设备。 为了减少RADAR系统对经验数据的依赖，提出了考虑墙壁衰减因素的电波传播模型 n为信号强度随距离的衰减速度;p( )表示在参考距离 处的信号强度 d表示信号发送方和接收方的距离; C表示障碍物(墙壁)的最大数； nw表示障碍物(墙壁)的数目; WAF表示信号经墙壁的衰减因子。 该种方法利用室内信号的传播衰减规律，通过传播模型将实测得到的接收信号强度转换为距离，然后结合一定数量位置已知的AP利用三角测量原理完成定位。 位置指纹法： 位置指纹：（Location Fingerprint）是指特定的位置与某个可测物理量之间的特殊关系。 位置指纹法工作在两个阶段:离线采样阶段和在线定位阶段。 在离线阶段，采集环境内各个测试点的信号强度，建立信号强度指纹分布图。在线阶段是利用离线阶段建立的信号强度分布图，根据实时在线阶段采集的各个AP的信号强度估计移动设备的位置。 离线采样：工作是在需定位区域内的若干个测量点位置进行接收信号强度测量，连同这些测量点的位置信息一同保存到数据库。即得到位置指纹。 在定位区域内选中一定数量的测量点，在这些测量点上完成接收信号强度值的采集。对各个AP在这些测量点测得的RSSI值进行均值处理后，形成一组RSSI值{ ， ……}。将