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无线私人网络的室内定位系统的研究

援引：ASurveyOfIndoorPositioningSystemFor

WirelessPersonalNetworks

摘要：

近来，室内定位系统（IPSs）被设计来为个人和设备提供位置信息。私人网络

（PNs）被设计来满足用户的需求并且使用户的装备了不同交流软件且在不同地

点的设备进行交流并组建一个网络。PNs中的位置可获取服务需要被发展来提供

流畅且可获得的私人服务并且提高生活的质量。本篇论文给出了一个易于理解关

于多个IPSs的调查。我们以一个PN中的用户的角度比较现存的IPSs和这些系

统的大纲轮廓。

1.介绍

准确可靠且实时的室内定位和基于定位的协议和服务在未来通信网络中是不

可或缺的。定位系统使得设备的位置信息对于导航，跟踪，监控之类的服务是可

获得的。一些基于定位的室内追踪系统已经被应用于医院中的贵重设备上，以免

设备被偷盗。

在迅速发展的综合网络和PNs的服务中极为强调用户的需求。人们很多的注

意力被放在个人使用的智能情境感知服务上，这使得人们的行为举止更为方便简

单。动态和室内环境的不断变化带来的不确定性被定位信息的实用性减小。GPS

是应用最为广泛的卫星定位系统。然而GPS不能在室内使用。相较于室外，室

内环境更为复杂，室内有着各种干扰因素。例如气压，噪声，其他的的无线网络

信号IR，RFID，WLAN，UWB基于这些基本技术，很多公司，大学发

展出了很多新的技术。在这篇论文中，我们介绍了很多实用的和科研的IPSs。

本篇论文给出了17个现存的17IPSs并且分成了6个标准。我们同样给出了他

们各自优点和缺点。

2.个人网络室内定位系统的概述

这一节我们介绍了IPSs和私人网络PNs。我们强调为什么PNs需要位置信息

以及现存的IPSs分类。提出了不同的评价标准来比较PNs中的用户需求。

A.什么是私人网络（PN）

为了满足用户的需求，将处在不同地点的用户设备如家中，办公室，车中的设

备联络进入一个单一的网络。通过PNs，用户可以使用他们的私人设备在全球不

同的网络中享受公共和私人的服务。通过使用不同的网络技术，以用户为中心的

PNs使得在任何时间和地点私人间的交流更加方便。PNs的成功依靠于处于不同

类型通信网络中的设备的互相合作与联系。

B.为什么PN需要室内定位系统

为了满足用户需求并且为用户提供适合的方便的私人服务，IPSs为用户和设备

提供他们的位置信息。GPS虽然可以为户外环境下的用户提供位置信息，但是却

无法用于室内。PN对于IPS的需求主要是两个典型的场景，即健身中心和会议。

1）健身中心场景：现代人极为热衷于保持一个良好的身体健康状况。举个例

子，John每周去两次健身中心。当他进入健身房，他的私人移动设备设置他的

位置在进入健身房，并且为他的私人服务提供设备信息并列出来给他。他的设备

会时刻追踪他的体重信息并存储到他的体重数据库中以便以后比较。当他使用任

何设备时，私人服务需要他的位置信息来提供训练指导。

2)会议场景：会议是典型的需要位置信息来为用户提供流畅服务的场景。举

例:Lily要参加一个技术会议，当他进入会场，当地的服务可以获得她的位置信

息。当她在服务范围中时，这些服务可以联系她的设备并且提供和服务相关的信

息。使用IPSs，可以为Lily提供室内导航服务，并且能够为Lily的设备进行监

控以免设备被偷。在PN服务中，位置信息可获取可以为用户提供舒适有效的服

务，当然隐私和安全问题也有一定的风险。

C.什么是室内导航系统（IPS）

IPS可以通过测量用户的移动设备的位置来获得用户的位置信息。Dempsey

定义IPS是一个能够实时的持续的获得实物物理地址的系统。从这个定义来看，

IPS应该持续工作直到用户关闭系统，并且在一个允许的最大的时间延迟内更新

目标的位置信息，同时覆盖用户期待的区域。

IPS可以为用户提供不同种类的位置信息。在位置信息被估算出来之前，地

位区域的地图例如办公室，楼层..等应该能够被IPS获取并存储。有了这个地图，

目标的位置信息能够被计算并呈现出来。另一种相关的位置