行業(yè)研究報告-lorawan定位白皮書-資料下載頁
2025-07-12 13:41本頁面
【導(dǎo)讀】可以為低功耗廣域網(wǎng)提供定位解決方案，為一系列電池供電的應(yīng)用終端。提供所需的位置信息。任何正在工作的LoRaWAN終端都支持定位功能，而不需要。增加額外的BOM成本，并且不需要額外的處理能力。本文將闡述LoRaWAN定位的技術(shù)要點，重點突出適合于LoRaWAN定。位的應(yīng)用案例，并提供幾個部署的研究案例。TDOA：視情況而定的定位精確度為20-200m；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。一個GPS的BOM成本是5-10美元。最精確但最耗電的方案。的定位，用于粗定位；到達時間差定位，用于精準定位。一般來說，不需要頻繁定位的終端能夠獲得最佳的電源效率。SF7）有助于限制增加的電量需求。需要注意的是，LoRaWAN圈內(nèi)正在使用各種方。本節(jié)將提供了LoRaWANTDOA定位和影響精度誤差的理論概述。在一個多路徑環(huán)境中，LoRaWAN定位的性能受到網(wǎng)關(guān)時鐘精度的限制。定位求解器的設(shè)計的目的是為了減少多路徑。以當(dāng)終端設(shè)備相對于基站處于不合適的位置時，雙曲線的交叉會導(dǎo)致誤差放大。
【正文】 裝了 GPS 傳感器。 GPS 和LoRaWAN 定位的路徑進行了比較，如圖 510，兩個路徑吻合度較好。 （圖 GPS、 LoRaWAN TDOA 定位路徑對比） 統(tǒng)計性能 (CDF)經(jīng)過數(shù)月的收集得到， Ubysol 解決方案的定位性能結(jié)果如圖 511所示。實現(xiàn)了 136m 的平均定位精度。 （圖 Ubysol 的解決方案精度統(tǒng)計） 6 巴黎 (Objenious/Sagem) 城市環(huán)境的資產(chǎn)管理面臨著幾個挑戰(zhàn)：多路徑環(huán)境、典型的非視距傳播。Objenious和 Sagem在巴黎市中心部署了許多 Siconia?定位設(shè)備來追蹤卡車。當(dāng)卡車離開指定區(qū)域?qū)⒂|發(fā)報警。圖 512 展示了巴黎市中心的定位終端和網(wǎng)關(guān)位置及 LoRaWAN 定位效果。 （圖 巴黎市中心的卡車定位示意圖） 這些定位終端的定位關(guān)鍵性能指標 (KPI)如圖 513 所示。 CDF(第一個圖 )和定位精度的概率分布函數(shù) (第二個圖 )(平均值 :57m, std: 18m)，以及定位誤差（第三個圖）。瞬時站點距離 (ISD。第四個圖 )是網(wǎng)絡(luò)密度的指示。 （圖 定位性能 (CDF, ISD)，巴黎市區(qū)） 圖 514 顯示了網(wǎng)絡(luò)部署在定位精度上的瞬時 HDOP 影響。在網(wǎng)關(guān)部署之前，應(yīng)該按照第 節(jié)的說明來評估靜態(tài) GDOP，并考慮部署區(qū)域可用的網(wǎng)關(guān)組合。 （圖 瞬時 HDOP 影響，巴黎市中心） 圖 515 顯示了在部署區(qū)域中從固定的終端設(shè)備 (紅色 )中獲得的 GDOP。 （圖 在網(wǎng)關(guān)部署情況下一個固定終端（紅色） 的 GDOP 估計） 對于同一個的靜止終端設(shè)備，圖 516 展示了終端設(shè)備的無線電測量環(huán)境 (平均RSS)和終端設(shè)備和基站之間的距離的關(guān)系。顯然，在由密集的網(wǎng)關(guān)形成的走廊之外區(qū)域， HDOP 的值要遠遠高于與網(wǎng)關(guān)走廊對齊的位置。 （圖 HDOP 影響 vs. 終端與基站距離） 7 托里涅富伊拉爾 (Kerlink/Semtech) Kerlink 公司在其 Wir IBTS 系列支持基于位置的服務(wù) (LBS)中提供定位基站。這些基站可提供精準的時間戳來進行定位 (使用 Semtech 的協(xié)議 )。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。 Kerlink 公司在世界范圍內(nèi)的各種環(huán)境和條件 (農(nóng)村、半城市、城市 )建立了若干測試平臺，以評估和優(yōu)化定位求解器的性能，特別是計算精度和定位精度。部署在托里涅富伊拉爾的測試平臺將會一直工作下去，四個基站安裝在城市中、多個定位終端放置在計劃好的固定位置。當(dāng)定位求解器收到一個近實時的消息時它開始計算該位置信息，然后將結(jié)果返回到指示板進行顯示。 圖 (a)托里涅富伊拉爾 LoRaWAN 定位測試平臺 （ b）靜止終端的估測位置 圖 （ c） HDOP （ d）CDF 圖 517(a)和 (b)顯示了已部署的網(wǎng)絡(luò)和定位終端的估測位置。對 HDOP的分析 (圖517(c))使我們能夠更清晰的理解定位的精確性。這里要指出的是，定位信息利用卡爾曼濾波器進行了處理。對于一個終端的 CDF，如圖 517(d)顯示， 32 米的準確率為 50%， 43 米為 70% 和 62 米是 90%。 LoRaWAN 定位總結(jié) 總結(jié)得出如下結(jié)論： ? LoRaWAN TDOA 定位能夠提供 20 到 200 米的定位精度。 ? LoRaWAN 定位的一個好處是利用長期使用、電池供電的 A 類終端設(shè)備實現(xiàn)，因此實現(xiàn)了零額外的 BOM 成本的增加。 ? 減少多路徑誤差和良好的網(wǎng)關(guān)部署規(guī)劃能將定位精度提升到 20 米。 ? LoRaWAN TDOA 定位特別適用于如下場景： ?區(qū)域圍欄。固定資產(chǎn)是否被移動 ?(建筑工地、公用場地、機場、校園等場所的防盜 ) ?追蹤移動緩慢的資產(chǎn)，不要求頻繁的位置更新 (人、寵物、牲畜、車輛等 )，特別適用于智能農(nóng)業(yè)和智慧城市某些案例。 LoRaWAN TDOA 定位可能并不適合如下場景： ? 實時、移動的資產(chǎn)跟蹤。越高的定位頻率正意味著越 多的電量消耗， C 類終端，等。 ?高動態(tài)資產(chǎn)定位。 ? 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?
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