《物联网工程导论》项目五 物联网定位技术 教学课件.pptVIP

03知识链接4.基于RSSI的定位基于RSSI的定位原理是：信标节点发射已知信号强度的信号，未知节点接收到信号后，根据信号传播损耗理论和经验公式计算出其与信标节点的距离，最后采用三边测量法计算出该未知节点的位置坐标。此种定位方法不需要额外的硬件，是一种低成本、低能耗的定位技术，但容易受环境中反射效应、非视距等问题的影响，产生较大的误差。03知识链接（二）典型的无需测距定位算法无需测距定位算法不需要额外的硬件去获得距离信息，而是使无线传感器网络中所有节点互相通信，从而得到节点间相对距离，在通过特定算法计算出各个节点的位置信息。这种方法虽然定位精度不高，但对硬件要求低，在能耗和代价上优于基于测距的定位算法，在一些特殊场合应用广泛。无需测距的定位方法需要确定包含待测目标的可能区域，进而确定目标位置，典型算法有质心定位算法、DV-Hop算法、凸规划定位算法等。以DV-Hop算法为例，该定位算法类似于传统网络中的距离向量路由机制，其原理是：信标节点发送无线信号，未知节点接收并转发，直至网络中所有节点均收到该信号；相邻节点间通信则跳数记为1，未知节点先计算出接收到信标节点信号的最小跳数，再估算平均每跳距离；最小跳数乘以平均每跳距离即为未知节点到信标节点的相对估算距离；最后使用三边测量法或极大似然估计法计算该未知节点的位置坐标。DV-Hop算法对硬件要求不高，容易在无线传感器网络平台实现，但由于极度依赖于跳数，如果未知节点接收不到准确的跳数时，精度难以保证。03知识链接作为移动通信中约定俗成的网络架构，蜂窝网这一概念来源于研究网络覆盖时，以基站（BaseStation，BS）为中心，由正三角形作为扇区组合构筑的正六边形格状网络（该网络酷似蜂窝）。蜂窝网络的覆盖范围及作用能力取决于当地通信运营商的基站建设程度.（一）蜂窝网技术蜂窝网络分为移动台、基站、核心网和传输网系统四个部分。移动台为手机等终端设备；基站可以提供无线信号服务；核心网指可以提供专业服务的2G/3G/4G/5G各阶段包含的多种网元；传输网以光纤骨干网为主，通过前传和回传连接网络中各个网元。由于2G/3G/4G/5G网络的标准制式大不相同，同一个运营商可能需要同时维护多种制式，并且不同运营商使用的关键技术不尽相同。（二）蜂窝网定位特点定位技术应用于蜂窝网中，需要遵循并适应基本蜂窝网络的架构，具备自己的特征。第一，具有先天的覆盖优势，定位范围不局限于某一区域。同时，结合运营商室内分布系统，可以通过室外和室内站点协作解决部分室内定位的需求。第二，电信级别的运营商网络可以保证用户数据的安全，尤其是涉及隐私的定位服务，可以在应用安全层面增加保护屏障。第三，可以综合使用多种技术方案，利用其他技术弥补不足。最后，由于无线蜂窝网络授权使用的频谱带宽受限，蜂窝网定位精度不足（相较于厘米级的精度）。03知识链接（三）蜂窝网定位技术目前通用移动移动通信系统主要采用以下几种定位方式：基于网络辅助的GNSS定位、基于增强小区ID定位等。1.CID定位将基站分为三个扇区，每个扇区120度对应一个小区，每个小区赋予一个识别码CID（CellID）。无线网络中基站的ID在全世界是唯一的，并且其位置信息（经纬度）是已知的。故各大运营商可以通过网络信息实时查询的方式获得CID，锁定移动终端的大致位置，实现各自的定位服务。如中国联通和中国移动的粗定位业务中心（GeneralLocationServiceCenter，GLSC）。该方案实现简单，适用于所有的蜂窝网络，成本低，定位相应时间较短，但精度较低，取决于基站的覆盖范围，在市区一般可以达到300～500米，郊区误差可达几千米。E-CID是指在CID的基础上结合AOA等其他技术，提高定位精度。03知识链接（三）蜂窝网定位技术2.A-GNSS定位技术A-GNSS即网络辅助的卫星定位系统，该系统需要网络和手机都能接收GNSS信息。网络可以根据移动终端当前所在区域确定所在区域上空的GNSS信息，并将这些信息提供给终端，从而终端可以根据这些信息缩小卫星有哪些信誉好的足球投注网站范围、缩短有哪些信誉好的足球投注网站时间，更快地完成可用卫星的有哪些信誉好的足球投注网站过程。这种技术比较依赖终端性能，但终端配备GPS模块会增大成本和能耗。同时，GPS定位技术在室内或建筑物高大密集的市区会有很大的局限性。*******亮亮图文旗舰店亮亮图文旗舰店*物联网工程导论0102初识物联网传感器及应用物联网标识技术无线传感器网络物联网定位技术03040507060809大数据与物联网云计算与物联网人工智能与物联网物联网安全技术项目五物联网定位术