室內(nèi)無線定位概述-文庫吧資料
2025-07-03 08:45本頁面
【正文】 gBee技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)是通過在傳感器網(wǎng)絡中布置參考節(jié)點，移動節(jié)點構成系統(tǒng)的，參考節(jié)點為靜態(tài)節(jié)點，它們發(fā)送位置信息和RSSI值給移動待測節(jié)點，該節(jié)點將數(shù)據(jù)寫入定位模塊，分析計算得到自身位置。缺陷：采集數(shù)據(jù)工作量大，而且為了達到較高的精度，固定點AP的位置測算設置比較繁瑣?；赗SSI技術的RADAR室內(nèi)定位系統(tǒng)運行分兩個過程，分別是先在系統(tǒng)覆蓋區(qū)域?qū)υO置的若干個AP固定點離線采集其位置信息以及信號強度，通過有線網(wǎng)絡傳輸給數(shù)據(jù)中心形成位置指紋數(shù)據(jù)庫，再對實時待測物所測算得到信號強度利用最近鄰居法分析匹配出其位置。在無線局域網(wǎng)中的AP接入點或是無線網(wǎng)卡都可以方便測得無線信號的強度，利用這一點可以通過匹配信號強度的方法進行定位。使用中只需用手機，筆記本電腦或者是PDA等就可以輕松獲取無線信號。缺陷：LANDMARK系統(tǒng)有幾方面缺陷，首先，系統(tǒng)定位精度由參考標簽的位置決定，參考標簽的位置會影響定位；第二，系統(tǒng)為了提高定位精度需要增加參考標簽的密度，然而密度較高會產(chǎn)生較大的干擾，影響信號強度；第三，因為要通過公式計算歐幾里德公式得到參考標簽和待定標簽的距離，所以計算量較大。該系統(tǒng)通過參考標簽和待定標簽的信號強度RSSI的分析計算，利用“最近鄰居”算法和經(jīng)驗公式計算出帶定位標簽的坐標。電子標簽上存儲有位置識別的信息，讀寫器則通過有線或無線形式連接到信息數(shù)據(jù)庫。射頻標簽和讀寫器是通過由天線架起的空間電磁波的傳輸通道進行數(shù)據(jù)交換的。射頻（RF）是具有一定波長的電磁波，它的頻率描述為：kHz、MHz、GHz，范圍從低頻到微波不一。下面具體介紹該技術的相關應用。 圖31 UWB室內(nèi)定位結構圖基于超寬帶技術的室內(nèi)定位系統(tǒng)典型實例為：Ubisense，其定位方法為三邊定位，定位精度為：6~10cm，缺陷：造價較高。而超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)（如圖31所示）則包括UWB接收器、UWB參考標簽和主動UWB標簽。正是這些優(yōu)點，使它在室內(nèi)定位領域得到了較為精確的結果。超寬帶技術是近年來新興的一項無線技術，目前，包括美國，日本，加拿大等在內(nèi)的國家都在研究這項技術，在無線室內(nèi)定位領域具有良好的前景。定位精度：5~10m。一方面降低了功耗，另一方面避免了超聲波反射式定位技術傳輸距離短的缺陷。如果將紅外線與超聲波技術相結合也可方便地實現(xiàn)定位功能。典型的紅外線室內(nèi)定位系統(tǒng)Activebadges使待測物體附上一個電子標，該標識通過紅外發(fā)射機向室內(nèi)固定放置的紅外接收機周期發(fā)送該待測物唯一ID，接收機再通過有線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫。缺陷：超聲波在傳輸過程中衰減明顯從而影響其定位有效范圍。該技術采用全局定位可在移動機器人身上4個朝向安裝4個超聲波傳感器，將待定位空間區(qū)，由超聲波傳感器測距形成坐標，總體把握數(shù)據(jù)，抗干擾性強，精度高，而且可以解決機器人迷路問題。這種技術成本低，功耗小，精度高。目前，比較流行的基于超聲波室內(nèi)定位的技術還有下面兩種：一種為將超聲波與射頻技術結合進行定位。系統(tǒng)由一個主測距器和若干個電子標簽組成，主測距器可放置于移動機器人本體上，各個電子標簽放置于室內(nèi)空間的固定位置。缺點是定位信號到達地面時較弱，不能穿透建筑物，而且定位器終端的成本較高。室內(nèi)GPS技術采用大量的相關器并行地搜索可能的延遲碼，同時也有助于實現(xiàn)快速定位。當GPS接收機在室內(nèi)工作時，由于信號受建筑物的影響而大大衰減，定位精度也很低，要想達到室外一樣直接從衛(wèi)星廣播中提取導航數(shù)據(jù)和時間信息是不可能的。3 室內(nèi)定位技術3．1常用的室內(nèi)定位技術主要包括以下幾種： （1）室內(nèi)GPS定位技術； （2）基于超聲波的定位技術；（3）基于紅外線的定位技術；（4）基于超寬帶的定位技術；（5）射頻識別定位技術（WLAN、ZigBee）。很多大中小型公司都相繼推出自己的定位解決方案。其中應用的比較多的無線定位技術有：基于超寬帶的定位技術、基于WiFi的定位技術以及基于ZigBee的定位技術等等。相對于前面的定位系統(tǒng)，Calamari系統(tǒng)實現(xiàn)起來，在系統(tǒng)搭建時間上、所用的設備數(shù)量上、功耗問題上、成本上以及節(jié)點的大小上都進行了優(yōu)化。同年的Nibble系統(tǒng)是基于WiFi服務的定位系統(tǒng)，它使用Lucent Orinoco WiFi無線網(wǎng)卡，利用Java在JDK ，該系統(tǒng)使用貝葉斯網(wǎng)絡推斷節(jié)點的位置。2001年，基于TDOA測距的AHLOS(Adhoc Localization System)系統(tǒng)使用了一種迭代的定位算法。Cricket系統(tǒng)是MIT的Oxygen項目中的一部分，是使用基于TDOA技術的一種定位系統(tǒng)。SpotON系統(tǒng)也是9
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