物聯(lián)網定位技術論文-基于wifi的室內指紋定位技術-文庫吧資料
2025-06-12 06:51本頁面
【正文】 的到達時間計算信號在介質中的傳送時間，從而計算傳播距離。 ／ TDOA 定位 OA和 TDOA兩種定位方法可以統(tǒng)稱為三角測量法?；A結構比自組網拓撲具有更大的通信距離和更高的網絡吞吐性能，是現(xiàn)實生活中使用較普遍的一種 WIFI 網絡拓撲結構。 AP 是 BSA 的控制中心，在該控制中心的管理下網絡中的各個站之間進行相互通 信。當 WIFI 網絡采用這種無中心拓撲結構時，公用信道被各站點競爭使用，站點數(shù)太多時信道競爭就會使網絡性能受到限制，導致這種拓撲結構只適合于小規(guī)模的 WIFI網絡。 WIFI 網絡拓撲結構可歸結為兩個基本 類：無中心拓撲和有中心拓撲舊 “ 。分布式系統(tǒng) (Di stribution System， DS)：它作為 WIFI 網絡中的設備與其他網絡設備之間的通信系統(tǒng)而存在。無線接入點可以看作是一個特殊的站，位置通常固定在基本服務區(qū)的中心。空氣是無線電波和紅外線傳播的良好介質，因此成為站與接入點之間、站與站之問的無線通信介質。如帶無線網卡的筆記本電腦、支持無線網功能的智能手機等均屬于站。為了支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和質量，隨后 IEEE 又相繼制定了 802． 11b、 802． 11a、802． 11 802． 1 802． 1lac／ 802． 1lad 等一系列標準。 WIFI網絡因無需耗費大量人力和物力來進行繁瑣的網絡布線而受到廣大網民的親睞。它最初只是特指 IEEE802． 11b 這一標準，但隨著無線局域網技術的進一步發(fā)展， IEEE 802． 119等標準相 5 繼出現(xiàn)，現(xiàn)在 WIFI已經成為 IEEE 802． 11 這個標準的統(tǒng)稱，同時人們已習慣性把無線局域網 WLAN稱為 WIFI。 二、 基于 W I F I 的室內 指紋定位技術 （ 1） WIFI 無線通信技術 1. WIFI基本概念及技術標準 WIFI 全稱 Wireless Fidelity，意思是無線保真技術?，F(xiàn)在很多算法并未考慮多房間或多樓層的定位環(huán)境，在這樣的環(huán)境下，數(shù)據(jù)庫中的指紋數(shù)據(jù)量勢必增加，如果我們在定位階段與每個位置指紋進行逐個匹配的話，會延長定位時間。這幾種傳統(tǒng)的位置指紋算法中，它們基本都是簡單的基于信號強度值進行指紋的匹配或映射來得到最終的定位結果。 比較項 型號覆蓋圖模型 計算位置 算法 精確度 連續(xù)定位支持 開放網絡支持 Radar RSS 多元組 服務器 NNSS 4M 否 否 Horus RSS 直方圖縫補 服務器 Center of mass 23M 是 否 Nibble 概率分布 服務器 Bayes Network %97 準確 否 否 Weyes RSS 差分多元組 服務器 NNSSAVG 4M 是 是 表 11 幾種典型 WIFI 定位系統(tǒng)對比表 位置指紋定位按訓練／離線階段到定位／在線階段的順序進行，第一階段工作是創(chuàng)建指紋數(shù)據(jù)庫，第二階段執(zhí)行相應的算法，去尋找出與定位終端接收信號參數(shù)特征匹配性最高的一個或幾個位置指紋， 4 再用其中的位置坐標按照一定的計算方法估算出用戶的實際位置。這些解決措施所需要的采樣樣本數(shù)量大，數(shù)據(jù)庫的建立時閱長，導致定位系統(tǒng)的可靠性以及易用性等方面受到影響，加上需要特定的定位終端，加大了定位成本，因此目前還未能應用于人們的生產生活當中，它們均只是一些原型試驗系統(tǒng)。幾種系統(tǒng)的主要特點如表 11 所示，其中， Radar、 HourS 和 WeyeS系統(tǒng)通過增加樣本數(shù)量，然后再對樣本取平均值或者中位數(shù)，或者計算出它們的概率分布，以此來減小接收信號的不穩(wěn)定性對數(shù)據(jù)樣本準確性的影響，從而解決無線網絡環(huán)境的干擾問題。 （ 2） 國內外研究現(xiàn)狀 WLAN 無線局域網絡標準于二十世紀末正式制定，之后它的應用就變得非常廣闊，涵蓋多個領域，在無線通信領域被看作最有發(fā)展前途的技術之一，利用廣泛存在的 WIFI 網絡，對室內定位目標進行定位得到廣泛認可。由于 WlFl 信號傳輸時受非視距、多徑衰落等因素影響較小，故基于 wlFl 網絡的指紋定位系統(tǒng)穩(wěn)定性較強，而基于紅外或視頻信號定位技術在使用時較易受限，比如：在陽光直射或熒光照射下基于紅外技術定位的精度將大大降低，而基于視頻信號的定位技術使用前 提是移動終端必須在可視條件下。 2 2． 研究意義 WIFI 位置指紋定位技術是基于接收信號傳播特性而進行定位的，與傳統(tǒng) AI A 與 Tl A 定位技術相比，其無需額外添加設備來進行角度測量與時間同步，且充分利用了已有 WlFI 無線網絡，降低其使用成本。 WlFI 網絡中 AP 定期廣播的信標信號中的 RSS 信息使基于 WlFl 網絡的位置指紋定位成為可能。至今 GPS、 AGPS、 Google Map 等定位技術在人們日常生活中都扮演著重要的角色。美國聯(lián)邦通信委員會在 1996 年強行制定了 E． 911 法規(guī)，其規(guī)定移動網絡需為用戶提供定位服務。早期無線定位技術應用于交通運輸、醫(yī)療、公安追蹤等領域。通過分析幾種算法的性能仿真結果，擬定了基于最強 AP 法的改進算法作為定位系統(tǒng)采納的算法。其次，根據(jù)前面提到的定位過程中的關鍵影響因素，介紹了對應的解決方案。
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