【文章內(nèi)容簡介】 到待測物體的信號強(qiáng)度。如果參考位置足夠多的話，這種方法具有很好的精度，并且不受實際地理位置的影響，因為參考位置正是從實際的測量中來的。這種方法的一個缺陷是它要求每次實施時要測量大量的參考位置上的信號強(qiáng)度，并且隨著時間推移，地理環(huán)境必定會有所改變，這時又要對所有的參考位置重新進(jìn)行測量。如圖4所示，系統(tǒng)從檢測到的有效藍(lán)牙點(通過ID判斷)選取三個點利用圖3所示方法定位。我們檢測到的信號強(qiáng)度值在263～230，隨著距離增大而減小，但不是線性變化。通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)0～3 m，3～6 m，6～9 m區(qū)間內(nèi)可以近似成三個線性區(qū)間。于是分別測量并統(tǒng)計了一些藍(lán)牙點0，3，6，9 m的信號強(qiáng)度值，用來輔助計算。藍(lán)牙信號強(qiáng)度數(shù)據(jù)擬合結(jié)果如圖5所示。 本章介紹GPS相關(guān)內(nèi)容以及常用的幾種距離算法第三章無線定位系統(tǒng)和物聯(lián)定位系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)包含三部分：定位標(biāo)簽、定位傳感器和定位引擎軟件。其中：①定位標(biāo)簽由電池供電，在定位傳感器信號覆蓋的范圍內(nèi)自由移動，發(fā)射和接收CSS射頻信號，測量與傳感器之間的距離；②定位傳感器位置固定，能夠與標(biāo)簽進(jìn)行通訊，對標(biāo)簽進(jìn)行測距和控制。同時定位傳感器還負(fù)責(zé)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信，回傳系統(tǒng)數(shù)據(jù)給定位軟件平臺；③定位引擎軟件管理所有的傳感器和標(biāo)簽，獲取、分析并傳輸位置信息給用戶和其他相關(guān)信息系統(tǒng)。并可對整個系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和性能配置。圖1典型的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)圖圖2 多樓層無縫定位示意圖(1) 物聯(lián)（脈沖）定位系統(tǒng)的性能指標(biāo)①最高精度達(dá) 60cm的實時 2D 定位，數(shù)據(jù)刷新率達(dá)到 5HZ；一般定位精度12米。②支持 ISM 通訊頻段的定位信號處理，功耗低于 100mW；③工業(yè)級設(shè)計，溫度為20~60度，IP65防護(hù)等級；④擴(kuò)展組網(wǎng)通信：傳感器與標(biāo)簽之間的典型通訊距離為60米（視實際情況會有所不同），區(qū)域感知范圍為60米，一維定位長度為60米，二維定位面積大小為40米X40米；（2）超寬帶射頻技術(shù)UWB定位技術(shù)指標(biāo)①物三維位置信息，并通知監(jiān)控中心。②蜂窩狀子區(qū)域定位管理，能夠覆蓋無限空間范圍內(nèi)的人、物。③能對人員的位置、行進(jìn)路線、距離、速度進(jìn)行監(jiān)控與統(tǒng)計。④支持2D/3D 定位，在3D 模式下，定位精度達(dá)到15cm。⑤能對人員的停留時間、地點到達(dá)次數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。⑥根據(jù)客戶的需求生成并存儲各種數(shù)據(jù)，為后場館以及客戶管理提供參考依據(jù)。（3） WIFI、RFID實時定位①在無線信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，標(biāo)簽自動漫游。完成人員及資產(chǎn)實施定位跟蹤。定位精度可達(dá)3到5米，成本低，施工維護(hù)簡單。②讀卡器專利技術(shù)，擴(kuò)展能力強(qiáng)，多頻段設(shè)計，支持以太網(wǎng)、RS485總線、WIFI無線傳輸?shù)龋送馊菀缀虶PS、GPRS、3G等技術(shù)整合，實現(xiàn)無縫定位。③室外涵蓋距離：最遠(yuǎn)200米（650英尺）④室內(nèi)涵蓋距離：最遠(yuǎn)80米（260英尺） LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)174。是采用基于線性調(diào)頻擴(kuò)頻技術(shù)構(gòu)建的定位系統(tǒng)，這是WIFI、ZigBee和RFID技術(shù)所不能達(dá)到的。系統(tǒng)包含三部分：定位標(biāo)簽、定位傳感器和定位引擎軟件。其中：①定位標(biāo)簽由電池供電，在定位傳感器信號覆蓋的范圍內(nèi)自由移動，發(fā)射和接收CSS射頻信號，測量與傳感器之間的距離；②定位傳感器位置固定，能夠與標(biāo)簽進(jìn)行通訊，對標(biāo)簽進(jìn)行測距和控制。同時定位傳感器還負(fù)責(zé)組網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信，回傳系統(tǒng)數(shù)據(jù)給定位軟件平臺；③定位引擎軟件管理所有的傳感器和標(biāo)簽，獲取、分析并傳輸位置信息給用戶和其他相關(guān)信息系統(tǒng)。并可對整個系統(tǒng)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)和性能配置。典型的系統(tǒng)配置結(jié)構(gòu)如圖：在該系統(tǒng)中，標(biāo)簽與傳感器之間采用對稱雙邊雙向時間同步技術(shù)（SDSTWR：Symmetrical DoubleSided Two Way Ranging）測量直線距離，獲得標(biāo)簽與多個固定位置傳感器之間的直線距離，通過專用的算法解算標(biāo)簽的坐標(biāo)。由于采用基于時間的測距技術(shù)，確保了較高的定位精度和室內(nèi)應(yīng)用環(huán)境的可靠性，而通常這些室內(nèi)應(yīng)用極具挑戰(zhàn)性：墻壁和金屬物的反射，導(dǎo)致較強(qiáng)的多路徑效應(yīng)。LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)通過軟硬件的專門設(shè)計大大減少了這些影響；傳感器通常按照蜂窩單元(Cell)的形式進(jìn)行組織，典型的劃分方式是矩形單元，附加的傳感器根據(jù)其幾何覆蓋區(qū)域進(jìn)行增加；每個定位單元中，主傳感器配合其他傳感器工作，并與單元內(nèi)所有檢測到位置的標(biāo)簽進(jìn)行通訊；通過類似于移動通訊網(wǎng)絡(luò)的蜂窩單元組合，能夠做到較大面積區(qū)域的覆蓋；標(biāo)簽的位置通過標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)線發(fā)送到定位引擎軟件；定位引擎軟件將數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合，并通過API接口傳輸?shù)酵獠砍绦蚧騆ocateSYS定位軟件平臺，實現(xiàn)空間信息的處理以及信息的可視化；由于標(biāo)簽?zāi)軌蛟诓煌ㄎ粏卧?Cell)之間移動，定位引擎軟件能夠自動在一個主傳感器和下一個主傳感器之間實現(xiàn)切換。在建立系統(tǒng)時，需要對整體的多單元空間結(jié)構(gòu)指定參考坐標(biāo)系。當(dāng)標(biāo)簽在參考坐標(biāo)系內(nèi)的多個單元中移動時，可視化模塊能夠?qū)崟r顯示標(biāo)簽位置。針對實際的應(yīng)用，LocateSYS通過應(yīng)用的不同環(huán)境和需求設(shè)計了滿足應(yīng)用需求和物理環(huán)境的系統(tǒng)?？紤]：定位區(qū)域的幾何劃分，不同區(qū)域的定位精度要求，哪些物體附著定位標(biāo)簽，哪一種速度是正常的，期望物體間產(chǎn)生何種的操作與交互行為，哪些是固定或未加標(biāo)簽的物資，電池壽命的需求，供電的方式或以太網(wǎng)通訊的方式，與其他RF系統(tǒng)的融合等等。（1）LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)的特點為：①定位精度高：采用時間測距、專用算法和特殊的抗干擾設(shè)計； ②多種應(yīng)用場合：定位傳感器根據(jù)配置和部署方式的不同，可以實現(xiàn)區(qū)域感知、一維定位、二維定位三種不同的應(yīng)用。③范圍可擴(kuò)展：通過多個定位單元可以擴(kuò)大覆蓋范圍；部署簡單：定位傳感器之間無需時間同步；④定位穩(wěn)定：采用到達(dá)時間測距技術(shù)，不受無線信號強(qiáng)度值變化的影響；⑤接口豐富：軟件引擎平臺提供坐標(biāo)數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)輸出接口， API接口；⑥節(jié)能設(shè)計：標(biāo)簽內(nèi)置靈敏的振動傳感器，盡可能節(jié)約電能，延長使用時間。（2）LocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)的性能指標(biāo)：系統(tǒng)定位精度：室內(nèi)*，室外*；數(shù)據(jù)刷新率：1Hz；標(biāo)簽使用時間：1000mAH電量，1Hz，標(biāo)簽每天工作6小時情況下，為一個月；定位數(shù)據(jù)延遲：2秒；擴(kuò)展組網(wǎng)通信：傳感器與標(biāo)簽之間的典型通訊距離為60米（視實際情況會有所不同），區(qū)域感知范圍為60米，一維定位長度為60米，二維定位面積大小為40米X40米；單元覆蓋范圍：開闊環(huán)境60米；*1室內(nèi)室外均為典型環(huán)境，即沒有大型遮擋物、大面積樹木和金屬，沒有混凝土或磚墻阻隔物聯(lián)定位傳感器WLSENSOR2000室內(nèi)型定位傳感器。重量：350克體積：160mmX160mmX40mm安裝：螺孔固定IP地址：可配置以太網(wǎng)：RJ45接口供電：12VDC，功耗3瓦天線：，SMA接頭工作頻率：ISM 工作條件：溫度20℃60℃（標(biāo)準(zhǔn)）濕度 095% （無冷凝）物聯(lián)定位標(biāo)簽標(biāo)準(zhǔn)型WLSENSOR2060X重量：48克體積：供電：鋰電池，容量650mAH天線：工作頻率：ISM 工作條件：溫度20℃60℃（標(biāo)準(zhǔn)）濕度 095% （無冷凝）物聯(lián)定位標(biāo)簽擴(kuò)展型WLSENSOR2060EX可擴(kuò)展定位標(biāo)簽（帶按鍵和語音播報）重量：100克體積：佩戴方式：掛繩供電：？？？工作時間：？？？天線：工作頻率：ISM 物聯(lián)定位引擎軟件WLLECLocateSYS物聯(lián)定位系統(tǒng)憑有著廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域：人員管理、資產(chǎn)管理、倉儲物流、自動控制、智能監(jiān)控，其中包括：※人員管理：人員監(jiān)控、人員定位、醫(yī)療看護(hù)、ICU 管理、病區(qū)管理；※安全管理：緊急狀況和涉及限制區(qū)域的特殊場所人員管理、跟蹤；※資產(chǎn)管理：貴重資產(chǎn)、車輛定位等； ※倉儲物流：全自動倉庫、貨物監(jiān)控；※自動控制：生產(chǎn)自動化、機(jī)械自動化控制；※智能監(jiān)控：閘口控制、人員和機(jī)械監(jiān)控等。 本章總結(jié)主要介紹無線定位和物聯(lián)定位系統(tǒng)的原理、性能、特點。最后歸結(jié)于wifi的室內(nèi)定位系統(tǒng)第四章基于 WiFi 的室內(nèi)定位系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 本系統(tǒng)可為移動終端客戶在展館、商場、 校園等應(yīng)用場景提供定位服務(wù)。 鑒于移動終端 受到計算能力、 存儲容量和電池電量等諸多限 制，所以僅完成簡單的信號采集工作，定位計 算由定位服務(wù)端完成。 定位系統(tǒng)的架構(gòu)體系如圖 1 所示。服務(wù)端 主要負(fù)責(zé)定位計算和響應(yīng)終端的定位請求?；谪?fù)載均衡考慮，響應(yīng)位置請求的 Web 服務(wù) 器和運(yùn)行定位計算的定位服務(wù)器分離， 數(shù)據(jù)交 換方式采用客戶端和 Web 服務(wù)器相同的數(shù)據(jù) 交換方式。客戶端依附于具體對象，主要負(fù)責(zé) 采集周邊 AP 的無線信號強(qiáng)度，并向服務(wù)端提 交信號特征， 服務(wù)器使用客戶端采集的信號特 征進(jìn)行定位計算，獲得移動終端的位置估計。客戶端和服務(wù)端通信采用標(biāo)準(zhǔn)的 HTTP 協(xié) 議，編程方便，可擴(kuò)展性好，客戶端程序功能 可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。圖 1 定