【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到待測(cè)物體的信號(hào)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(shí)際地理位置的影響，因?yàn)閰⒖嘉恢谜菑膶?shí)際的測(cè)量中來的。這種方法的一個(gè)缺陷是它要求每次實(shí)施時(shí)要測(cè)量大量的參考位置上的信號(hào)強(qiáng)度，并且隨著時(shí)間推移，地理環(huán)境必定會(huì)有所改變，這時(shí)又要對(duì)所有的參考位置重新進(jìn)行測(cè)量。如圖4所示，系統(tǒng)從檢測(cè)到的有效藍(lán)牙點(diǎn)(通過ID判斷)選取三個(gè)點(diǎn)利用圖3所示方法定位。我們檢測(cè)到的信號(hào)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(gè)線性區(qū)間。于是分別測(cè)量并統(tǒng)計(jì)了一些藍(lán)牙點(diǎn)0，3，6，9 m的信號(hào)強(qiáng)度值，用來輔助計(jì)算。藍(lán)牙信號(hào)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(hào)覆蓋的范圍內(nèi)自由移動(dòng)，發(fā)射和接收CSS射頻信號(hào)，測(cè)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(duì)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)距和控制。同時(shí)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(tái)；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(duì)整個(gè)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(shí)時(shí) 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(hào)處理，功耗低于 100mW；③工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，溫度為20~60度，IP65防護(hù)等級(jí)；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(shí)際情況會(huì)有所不同），區(qū)域感知范圍為60米，一維定位長(zhǎng)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(duì)人員的位置、行進(jìn)路線、距離、速度進(jìn)行監(jiān)控與統(tǒng)計(jì)。④支持2D/3D 定位，在3D 模式下，定位精度達(dá)到15cm。⑤能對(duì)人員的停留時(shí)間、地點(diǎn)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(chǔ)各種數(shù)據(jù)，為后場(chǎng)館以及客戶管理提供參考依據(jù)。（3） WIFI、RFID實(shí)時(shí)定位①在無線信號(hào)覆蓋區(qū)域內(nèi)，標(biāo)簽自動(dòng)漫游。完成人員及資產(chǎn)實(shí)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(jiǎn)單。②讀卡器專利技術(shù)，擴(kuò)展能力強(qiáng)，多頻段設(shè)計(jì)，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(shí)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(hào)覆蓋的范圍內(nèi)自由移動(dòng)，發(fā)射和接收CSS射頻信號(hào)，測(cè)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(duì)標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)距和控制。同時(shí)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(tái)；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(duì)整個(gè)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(duì)稱雙邊雙向時(shí)間同步技術(shù)（SDSTWR：Symmetrical DoubleSided Two Way Ranging）測(cè)量直線距離，獲得標(biāo)簽與多個(gè)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(shí)間的測(cè)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(jì)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(gè)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(cè)到位置的標(biāo)簽進(jìn)行通訊；通過類似于移動(dòng)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(tái)，實(shí)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(dòng)，定位引擎軟件能夠自動(dòng)在一個(gè)主傳感器和下一個(gè)主傳感器之間實(shí)現(xiàn)切換。在建立系統(tǒng)時(shí)，需要對(duì)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(gè)單元中移動(dòng)時(shí)，可視化模塊能夠?qū)崟r(shí)顯示標(biāo)簽位置。針對(duì)實(shí)際的應(yīng)用，LocateSYS通過應(yīng)用的不同環(huán)境和需求設(shè)計(jì)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(diǎn)為：①定位精度高：采用時(shí)間測(cè)距、專用算法和特殊的抗干擾設(shè)計(jì)； ②多種應(yīng)用場(chǎng)合：定位傳感器根據(jù)配置和部署方式的不同，可以實(shí)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(gè)定位單元可以擴(kuò)大覆蓋范圍；部署簡(jiǎn)單：定位傳感器之間無需時(shí)間同步；④定位穩(wěn)定：采用到達(dá)時(shí)間測(cè)距技術(shù)，不受無線信號(hào)強(qiáng)度值變化的影響；⑤接口豐富：軟件引擎平臺(tái)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(jì)：標(biāo)簽內(nèi)置靈敏的振動(dòng)傳感器，盡可能節(jié)約電能，延長(zhǎng)使用時(shí)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(shí)間：1000mAH電量，1Hz，標(biāo)簽每天工作6小時(shí)情況下，為一個(gè)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(shí)際情況會(huì)有所不同），區(qū)域感知范圍為60米，一維定位長(zhǎng)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(bào)）重量：100克體積：佩戴方式：掛繩供電：？？？工作時(shí)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(chǔ)物流、自動(dòng)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(chǎng)所人員管理、跟蹤；※資產(chǎn)管理：貴重資產(chǎn)、車輛定位等； ※倉儲(chǔ)物流：全自動(dòng)倉庫、貨物監(jiān)控；※自動(dòng)控制：生產(chǎn)自動(dòng)化、機(jī)械自動(dòng)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(diǎn)。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(jì)與實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)可為移動(dòng)終端客戶在展館、商場(chǎng)、 校園等應(yīng)用場(chǎng)景提供定位服務(wù)。 鑒于移動(dòng)終端 受到計(jì)算能力、 存儲(chǔ)容量和電池電量等諸多限 制，所以僅完成簡(jiǎn)單的信號(hào)采集工作，定位計(jì) 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(jì)算和響應(yīng)終端的定位請(qǐng)求?；谪?fù)載均衡考慮，響應(yīng)位置請(qǐng)求的 Web 服務(wù) 器和運(yùn)行定位計(jì)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?？蛻舳艘栏接诰唧w對(duì)象，主要負(fù)責(zé) 采集周邊 AP 的無線信號(hào)強(qiáng)度，并向服務(wù)端提 交信號(hào)特征， 服務(wù)器使用客戶端采集的信號(hào)特 征進(jìn)行定位計(jì)算，獲得移動(dòng)終端的位置估計(jì)?？蛻舳撕头?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