行業(yè)研究報告-lorawan定位白皮書(存儲版)
【正文】 好的網(wǎng)關部署規(guī)劃能將定位精度提升到 20 米。 ? 高精度定位（亞米級，至少使用現(xiàn)在的基站時鐘無法達到） ? LoRaWAN 協(xié)議用在需要 GPS 功能傳輸?shù)挠美? LoRaWAN 定位總結 總結得出如下結論： ? LoRaWAN TDOA 定位能夠提供 20 到 200 米的定位精度。一個 TDOA 定位的求解器已經(jīng)開發(fā)并 集成到專有的 LBS 解決方案中。第四個圖 )是網(wǎng)絡密度的指示。實現(xiàn)了 136m 的平均定位精度。 Objenious (布依格電信 )和 Sagem 共同開發(fā)了布伊格建筑的 Ubysol 解決方案，當卡車在裝卸貨點之間運輸貨物時，提供建筑廢物的追蹤。 （圖 姆科馬齊定位試點示意圖（四幀）） 圖 58 展示了犀牛定位的例子，每個點使用四個幀來計算一個位置。 GDOP 越差，定位性能相應變差： 8 幀時， 90%的定位精度僅為 205 米。所以從 GDOP 的角度來看，這是一個困難的案例。定位終端配置一個 “ 固定 ” 的配置文件，支持自適應數(shù)據(jù)率?；静捎昧艘蕴W(wǎng)或者移動網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)回傳，測試系統(tǒng) 24 小時運行，靜止和移動測試節(jié)點能夠生成用于定位應用開發(fā)的消息。圖 52 顯示了固定車輛的位置精度。如果對于功耗方面考慮較少，使用 LoRaWAN 上行來輔助 GPS上報定位數(shù)據(jù)可用于需要更高精度的場 景 (10m 內(nèi)的精度 )。由于 GPS 定位都十分耗電，需要與電池連接。如果它是靜止的，則可以認定它位于某個倉庫中。 5 濾波提高定位精度 根據(jù)應用的不同，可以對定位求解器的輸出結果進行濾波以獲得更好的精確度。 在覆蓋多邊形之外的糟糕表現(xiàn)應該是部署策略的問題。 中間區(qū)域， HDOP 大于 1 并一直向兩側增大到大于 8。雙曲線是開放的曲線，所以當終端設備相對于基站處于不合適的位置時，雙曲線的交叉會導致誤差放大。隨著傳播環(huán)境惡劣，偏差增大，傳播變寬。在某些情況下，直接信號路徑不存在，由于只能看到反射路徑，所以將延遲偏移量引入到幀時間戳中。在一個給定的幀結構中，基本的定位解算函數(shù)將計算不同基站接收的時間差，然后通過這個時間差可以測算出終端 設備到不同基站的距離。這些上行數(shù)據(jù)并不需要是特定的位置信息，它們可以普通的 LoRaWAN 數(shù)據(jù)幀結構。 這些終端的定位信息不需要增加額外的硬件成本。 定位技術比較 LoRaWAN TDOA/RSSI ? 成本最低的方案，任何 LoRaWAN 終端都生來具備； ? LoRaWAN 支持長電池壽命應用的案例； ? TDOA：視情況而定的定位精確度為 20200m； ? RSSI: 100020xxm 的定位精確度； WiFi 定位 ?室內(nèi)、外定位的高效解決方案 ?精確度隨著熱點密度的增加而提高 BLE ?需要 BLE 信標系統(tǒng) ?室內(nèi)定位方案 GPS/AGPS ?一個 GPS 的 BOM 成本是 510 美元 ? 最精確但最耗電的方案 （圖 定位技術的比較） 上邊的圖片直觀的展示了幾種定位技術成本、準確性、功耗等方面的對比。本文將闡述 LoRaWAN 定位的技術要點，重點突出適合于 LoRaWAN 定位的應用案例，并提供幾個部署的研究案例。這些設備通常被設定 為固定或者不經(jīng)常移動的 Class A 終端。 1 架構 當一個 LoRaWAN 終端的上行數(shù)據(jù)被三個或三個以上基站接收到，那么它就可以被定位。 網(wǎng)絡服務器將對同一個數(shù)據(jù)幀的多個接收進行排序，將所有包含該幀數(shù)據(jù)時間戳的元數(shù)據(jù)進行分組，并從定位解算器請求一個定位計算。在多路徑的情況下，由于系統(tǒng)帶寬被限制為 125 KHz，信號路徑通常難以區(qū)分，只有平均信道延遲可以估計。我們可以利用偏差將時間戳誤差分類，這個偏差就是平均誤差，并在這個平均值附近傳播。 每一次由定位求解器計算的差異定義了一個雙曲曲線。圖中點代表網(wǎng)關，等高線區(qū)域為 HDOP顯示區(qū)。與矩形的中間相比，在四個網(wǎng)關構成的正方形中間位置的定位精度會更好 。但是在部署非常密集的 LoRaWAN網(wǎng)絡中，提高網(wǎng)關時鐘精度可以進一步提高定位的精確度。例如，如果終端設備在倉庫之間移動，過濾器首先將終端設備分為靜止的或移動的。但是由于安裝的復雜性和成本問題，并沒有廣泛推開。定位終端在 LoRaWAN TDOA 模式下工作是最節(jié)能的定位方式。當車輛靜止時，定位求解器會對多個幀的數(shù)據(jù)進行平均，當車輛重新開始移動時候能夠及時監(jiān)測到。網(wǎng)絡覆蓋了伊西萊穆利諾和布倫的城區(qū)。
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