基于物联网的室内定位毕业论文
基于物联网技术的智能家居系统(毕业设计论文)
基于物联网技术的室内定位系统设计与实现
基于物联网技术的室内定位系统设计与实现一、引言随着物联网技术不断的发展，越来越多的应用场景贴合于物联网上，尤其是室内定位系统。
室内定位系统可以帮助企业、商场等园区或商圈对用户的精细化管理，提高用户的粘性及消费能力，同时可帮助企业定位员工位置，提高安全性及管理效率。
本文将以基于物联网技术的室内定位系统为切入点，探讨室内定位系统及其设计与实现。
二、室内定位系统介绍室内定位系统是一种在室内环境下，通过各种工具对用户进行精细化管理、实时定位及跟踪的系统。
目前市场上的室内定位系统有很多，如Wi-Fi室内定位系统、蓝牙室内定位系统、红外线室内定位等等，但Wi-Fi技术已经成为了主流。
三、系统设计1.技术选型本系统采用的是Wi-Fi技术，配合使用BLE Beacon硬件，在此基础上进行数据采集及处理，以及位置信息的展示。
2.硬件部分设计本系统仅需一个Wi-Fi路由器及若干个BLE Beacon信标，路由器负责连接到互联网并提供Wi-Fi网络，信标则负责发射Wi-Fi信号，接收端通过信号强度计算距离，从而确定用户的位置。
3.软件部分设计软件部分采用Java语言实现，主要包括数据采集、数据处理及数据展示三个部分。
4.系统流程（1）数据采集：系统将通过BLE Beacon采集Wi-Fi信号，收集到各种Wi-Fi信号后，将其发送给后台服务器，即可完成数据采集操作。
（2）数据处理：后台服务器将收到的各种Wi-Fi信号进行处理，确定用户所处的位置，同时将位置信息与用户信息绑定，存储到数据库中。
（3）数据展示：用户可以通过手机APP显示自己的位置信息。
四、系统实现1.硬件部分实现（1）Wi-Fi路由器：采用普通路由器即可。
（2）BLE Beacon信标：选择射频发射功率大、接收灵敏、信号稳定的信标，同时信标的数量根据场地大小、用户数量等具体情况而定。
2.软件部分实现（1）后台服务器：使用SpringBoot框架，用Java语言进行开发。
基于物联网的室内定位与导航系统研究与实现
基于物联网的室内定位与导航系统研究与实现随着物联网技术的快速发展，室内定位与导航系统成为了人们生活中的重要组成部分。
无论是在商场、办公楼、医院还是机场，人们都希望能够在室内准确地定位自己的位置，并快速导航到目的地。
本文将对基于物联网的室内定位与导航系统进行深入探讨，并介绍其研究与实现。
在室内定位与导航系统中，一种常用的技术是基于无线信号的定位方法。
该方法利用Wi-Fi、蓝牙、RFID等无线信号进行室内定位，通过收集和分析信号强度、时间延迟等信息，确定用户所在的位置。
这种方法的优点是无需增加额外设备，已有的无线网络基础设施可以直接利用。
然而，该方法在复杂环境下的精度和稳定性还有待提高。
除了基于无线信号的定位方法，还有其他一些技术可以用于室内定位与导航系统。
例如，使用惯性传感器（如加速度计、陀螺仪）和地磁传感器（如磁力计）的惯性导航方法。
该方法通过识别用户的运动和方向变化，结合地磁场的信息，实现室内定位和导航。
然而，该方法容易受到外界干扰，例如金属结构、磁场干扰等，导致定位误差。
除了传统的定位方法，近年来还出现了基于可见光通信（VLC）的室内定位与导航系统。
VLC是一种利用LED光源传输信息的技术，它可以提供精确的室内定位。
VLC利用摄像机或光接收器接收LED光源发出的信号，并通过图像处理和模式识别算法，确定用户的位置和方向。
这种方法的优势是能够提供高精度的室内定位和导航，而且对环境干扰较少。
然而，该方法需要在室内安装大量的LED光源，成本较高。
除了定位技术外，室内导航系统还需要一个高效可靠的导航算法。
在室内环境中，用户经常需要根据不同的目的地进行多次导航，因此导航算法需要能够快速准确地生成路线。
常用的导航算法包括最短路径算法、A*算法、Dijkstra算法等。
这些算法通过建立地图、计算距离和权重等步骤，确定最佳路径。
此外，还可以结合实时数据，例如交通流量、人流量等，动态调整路径。
在实现基于物联网的室内定位与导航系统时，需考虑以下几个关键问题。
物联网环境中的室内定位技术研究
物联网环境中的室内定位技术研究室内定位技术在物联网环境中扮演着重要的角色。
它能够帮助我们实现智能家居、智能办公和智慧城市等应用。
本文将围绕物联网环境中的室内定位技术展开研究，并探讨其应用和挑战。
一、室内定位技术简介室内定位技术是指通过无线通信、传感器等手段在室内环境中确定移动设备或用户的位置。
与室外定位技术相比，室内定位更加复杂，因为室内环境中存在更多的干扰和信号衰减。
目前常用的室内定位技术包括无线局域网（Wi-Fi）、蓝牙低功耗（BLE）、超宽带（UWB）、红外线（IR）等。
无线局域网（Wi-Fi）是目前最常用的室内定位技术之一。
利用手机或移动设备与Wi-Fi基站之间的信号传输，可以通过测量信号强度来确定设备的位置。
基于Wi-Fi的定位技术准确度较高，但需要部署大量的Wi-Fi基站，成本较高。
蓝牙低功耗（BLE）是另一种常用的室内定位技术。
手机和移动设备可以通过与周围的BLE设备进行通信，利用接收到的信号强度进行定位。
与Wi-Fi相比，BLE的功耗更低，定位精度也相对较高。
目前，BLE在商场、机场等室内场景中得到了广泛应用。
超宽带（UWB）是一种室内定位技术的新兴方向。
UWB技术能够提供高精度的定位，其原理基于测量信号的时延和到达时间差异。
UWB技术的优势在于高精度定位和抗干扰能力强，但需要专用的硬件支持。
红外线（IR）室内定位技术是基于红外线传感器的工作原理，通过发射和接收红外线信号来确定设备的位置。
它主要应用于室内地图导航和室内引导系统中，定位准确度较高，但在多设备同时工作时可能出现干扰。
二、物联网环境中的应用室内定位技术在物联网环境中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景：1. 智能家居：通过室内定位技术，可以实现智能家居中的个性化服务。
比如，当用户进入某个房间时，系统可以自动调节温度、照明和音乐等设备，提供更舒适的居住体验。
2. 老人护理：利用室内定位技术，可以追踪老人的位置和活动，及时发现异常情况并提供帮助。
基于物联网技术的室内定位研究
基于物联网技术的室内定位研究室内定位一直是一个挑战性的问题，因为室内环境相对复杂，有很多物理障碍，GPS信号也会因为室内遮挡而受限。
然而，随着物联网技术的不断发展和普及，室内定位也取得了越来越多的突破。
本文将探讨基于物联网技术的室内定位研究的最新进展。
一、物联网技术在室内定位中的应用物联网技术是指将各种物理设备、感知器件和传感器等互联互通，构建一个智能型的物联网系统，并通过通信技术和计算处理进行数据交换和信息共享。
基于该技术，可以实现对室内人员、物品和设备的实时定位和管理，进而提高室内安全性、管理效率和服务质量。
目前，物联网技术在室内定位方面主要应用了以下几种技术：1. WiFi定位技术WiFi信号在室内覆盖范围广，且WiFi设施已广泛铺设，基于此，可以通过WiFi的接收信号强度指示(RSSI)来进行室内定位。
具体来说，当人员或物品携带WiFi设备在室内移动时，可以通过接收延时、干扰和信噪比等信号特点来估算其位置。
2. 蓝牙定位技术蓝牙信号在室内的覆盖范围也相对较广，且室内的蓝牙设施也逐渐普及。
因此，通过接收蓝牙信号的强度指示和延时等参数，可以实现室内的定位和跟踪。
3. RFID定位技术RFID射频识别技术可以实现对室内物品标签的管理和追踪，通过射频读写器来收集标签信息和位置，从而实现对室内物品的精确追踪和管理。
二、室内定位技术的发展现状随着物联网技术的发展，室内定位技术也在不断进步。
目前，国内外已经有多个室内定位系统得到了商用和应用。
国外的一些厂商，如意大利的Bleeper、美国的Insiteo和Finland的IndoorAtlas 等，均推出了基于WiFi和蓝牙信号强度指示的室内定位系统，可被应用于商场、博物馆、机场等多个场所。
国内的公司中，百度、思必驰、悉息科技等也推出了各自的室内定位解决方案。
例如，百度的室内定位技术依靠其声波信号定位技术（LBS）和室内地图，可在购物中心、办公室等场所实现米级精度的定位。
基于物联网的室内定位和路线规划技术研究
基于物联网的室内定位和路线规划技术研究随着互联网的不断普及和发展，物联网技术也逐渐走入人们的生活之中。
在物联网技术的支持下，室内定位和路线规划技术得到了长足的进步。
本文将探讨基于物联网的室内定位和路线规划技术的研究。
一、概述物联网是指将各种物理对象通过无线传感器连接到互联网上，实现物理对象之间、对象与人之间的信息互联互通。
基于物联网的室内定位和路线规划技术就是利用物联网的传感器和定位技术，对室内空间进行定位和路线规划，以提供更加精确、可靠的导航服务。
二、技术原理室内定位技术是基于物联网的室内定位和路线规划技术的核心之一。
目前，主要的室内定位技术包括WiFi定位、蓝牙定位、红外定位和超声波定位等。
其中，WiFi定位和蓝牙定位是比较成熟和广泛应用的技术。
WiFi定位技术是通过手机或其他移动设备扫描周围的WiFi信号，获取WiFi设备的MAC地址和信号强度，并将其与预先建立的WiFi信号数据库进行匹配，从而确定手机或其他设备所在的位置。
蓝牙定位技术则是通过手机或其他移动设备扫描周围的蓝牙信号，获取蓝牙设备的MAC地址和信号强度，并将其与预先建立的蓝牙信号数据库进行匹配，从而确定设备所在的位置。
室内路线规划技术是基于室内定位技术的基础上，通过算法分析定位数据来提供路线规划服务。
目前，主要的室内路线规划算法包括有A*算法、Dijkstra算法和最短路算法等。
三、技术应用基于物联网的室内定位和路线规划技术已经应用到了多个领域，包括商场、机场、展馆、医院等。
其中，商场是利用最为广泛的领域之一。
在商场中，用户通过手机APP或其他终端设备获取当前的位置信息，并得到指引到达目的地的最佳路线。
此外，在医院中，基于物联网的室内定位和路线规划技术还可以用于病患的导诊和医护人员的工作安排。
通过技术的应用，病患可以更加方便快捷地找到医院内不同科室的位置，并且医护人员可以更加科学地安排工作，提高工作效率。
四、存在问题尽管基于物联网的室内定位和路线规划技术已经取得了很大的进步，但是还是存在一些问题。
基于物联网技术的室内智能定位与导航系统研究
基于物联网技术的室内智能定位与导航系统研究随着物联网技术的不断发展，室内智能定位与导航系统成为人们生活中备受关注的研究领域。
这种技术能够实现在室内环境中通过无线网络、传感器和定位算法等手段对人员、设备和物品进行精确定位和导航，为人们的生活与工作提供了便利。
基于物联网技术的室内智能定位与导航系统可以广泛应用于多个领域，比如商场、医院、机场、工厂等，为人们提供了在室内环境中快速准确地找到所需要的位置和目标的能力。
首先，室内智能定位与导航系统可以在商场中提供导购服务。
通过在商场内部布置传感器设备和无线网络，结合精确的定位算法，顾客可以通过手机APP或者导购机器人带领他们到达所需要的商店或者商品陈列区域。
这种智能导航系统可以提高顾客的购物体验，减少他们在商场内迷路的时间，同时也能够为商家提供精细化的营销和推销服务。
其次，室内智能定位与导航系统也可以应用于医院中。
在医院中，患者和医护人员经常需要准确快速地找到目标位置，比如特定的医生诊室、药房、检验中心等。
通过室内智能定位与导航系统，患者可以通过手机APP或者智能手环等设备获取所需位置的信息，并根据导航算法在室内环境中找到目标位置。
同时，医护人员也可以通过系统追踪患者的位置，及时提供医疗服务和监护。
此外，室内智能定位与导航系统也可以在机场中提供定位和导航服务。
机场作为人员密集、环境复杂的场所，人们往往难以快速找到登机口、行李转盘等目标位置。
通过室内智能定位与导航系统，乘客可以在手机APP上获取机场的平面图和目标位置信息，并通过导航算法准确快速地找到目标位置。
这不仅可以提高乘客的出行效率，还可以减少迷路和错过航班的情况发生。
此外，室内智能定位与导航系统也可以在工厂等大型建筑物中提供定位和导航服务。
在工厂中，设备和物品的定位和移动是日常工作的关键步骤。
通过在工厂内部部署传感器设备和无线网络，结合精确的定位算法，工人可以通过手机APP或者智能手持设备获取设备和物品的位置信息，并根据导航算法快速准确地找到目标。
面向物联网环境的室内定位技术研究
面向物联网环境的室内定位技术研究随着物联网技术的日趋成熟，越来越多的设备需要在室内环境中进行定位。
然而，传统的定位技术，如GPS、基站定位等，在室内环境中的定位效果并不理想。
因此，面向物联网环境的室内定位技术开始得到越来越多研究和应用。
本文将对面向物联网环境的室内定位技术进行深入探讨。
一、室内定位技术的挑战相比室外环境，室内环境更为复杂。
在建筑物内部，存在大量的物体，如墙壁、家具、设备等，这些物体可以影响射频信号的传播和接收，从而影响定位结果的准确性；此外，移动设备在室内环境中也很容易受到多径效应的影响，这会导致多个信号到达移动设备时发生相位差错，从而导致定位误差。
二、室内定位技术的分类室内定位技术可以根据不同的原理和方法进行分类。
传统的基于信号强度的定位方法，如Wi-Fi定位、蓝牙定位等，仅仅通过信号强度来确定移动设备的位置。
不过，这种方法的精度较低，定位误差较大，不能满足实际应用需求。
近年来，越来越多基于时间、空间、震动和电磁波等多种技术的室内定位方法被提出。
三、基于时间的室内定位技术基于时间的室内定位方法通过测量发射器和接收器之间的信号传播的时间差来计算移动设备的位置。
这种方法的精度较高，但需要精准的时钟同步，同时信号传播的速度也会受到环境影响，从而导致定位误差。
四、基于空间的室内定位技术基于空间的室内定位方法利用已知位置和信号参数来计算移动设备的位置。
这种方法需要事先进行场景建模，并需要在场景中预先放置一些固定的信号源。
由于需要获取场景信息，该方法的实施成本较高，同时定位精度也容易受到环境影响。
五、基于震动的室内定位技术基于震动的室内定位方法利用移动设备所产生的振动信号来确定设备的位置。
这种方法的优点在于不需要事先对场景进行建模，同时可以利用物体固有的振动特征来进行定位，从而减小环境影响。
六、基于电磁波的室内定位技术基于电磁波的室内定位方法是利用移动设备和信号源之间产生的电磁波进行定位。
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毕业设计综合文档设计题目基于物联网的室内定位系统学生姓名xxx指导教师xxx班级13级物联网班学号 1333xxxxxxx完成日期：2017 年 04 月目录第一章绪论----------------------------------- 错误!未指定书签。
1引言---------------------------------------------------- 11.1编写目的------------------------------------------ 11.2背景---------------------------------------------- 11.3定义---------------------------------------------- 22 Zigbee系统简介----------------------------------------- 22.1 Zigbee系统基本组成------------------------------- 22.2 Zigbee系统基本原理------------------------------- 42.3 Zigbee系统工作频率与相关协议--------------------- 53国内外研究现状------------------------------------------ 63.1 Zigbee的研究发展现状----------------------------- 63.2 室内定位的研究发展现状---------------------------- 7 3.3研究概况以及趋势-----------------------------------------------------------------------------84论文的选题意义和主要研究内容-------------------------------------------------------------------85其他系统的比较----------------------------------------------------------------------------------------9第二章室内定位无线技术----------------------- 错误!未指定书签。
1室内无线传播的特点---------------------- 错误!未指定书签。
2无线定位的原理-------------------------- 错误!未指定书签。
3定位信息的获取-------------------------- 错误!未指定书签。
3.1基站和终端间距离的获取------------ 错误!未指定书签。
3.2由信号传播计算距离---------------- 错误!未指定书签。
第三章无线定位基本算法-------------------------------------- 13 1三边定位算法------------------------------------------- 13 2基于接受信号的定位--------------------------------------------------------------------------------15第四章项目测试分析报告-------------------------------------- 15 1定位数据汇总-----------------------------------------------------------------------------------------162抓包数据分析-----------------------------------------------------------------------------------------16第五章总结-------------------------------------------------- 17 1本文工作总结------------------------------------------- 18 2研究中遇到的问题以及解决方法--------------------------- 18说明：1、本综合文档至少要包含如目录所示的5份子文档，也可根据具体情况添加其他子文档。
总字数不低于10000字。
根据项目的具体情况，经指导教师同意后，允许学生适当地修改本文档结构。
2、本综合文档打印并装订成一册，指导教师检查后需手写签字。
第一章项目需求分析说明书1引言1.1编写目的全球卫星定位系统（GPS）的成功使人们对定位服务的需求日益增多，然而在室内环境下，由于卫星信号接收受到严重干扰，GPS无法满足定位精度的要求。
基于物联网的室内定位技术由于使用范围广,能够以纯软件的方式实现,定位系统成本低等优点,成为近年物联网位置感知领域的一个研究热点。
本文对这一技术进行了较深入、系统的研究,并针对定位准确度、定位算法等方面存在的问题,提出了相应的解决方案。
通过算法比较和实验分析,证明了方案的有效性和可行性。
1.2背景1.基于物联网的定位系统开发；2.该项目是基于前人的一些半成熟的定位算法做的实验；1.3定义Zigbee:协议。
根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
这一名称（又称紫蜂协议）来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
物联网：顾名思义，物联网就是物物相连的互联网。
这有两层意思：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
1.4参考资料1《ZIGBEE入门基础》，《RFID基础原理与应用》2《Visual Basic入门基础》3《C语言编程基础》4《基于RSSI的多维度室内定位算法》——石欣，印爱民，陈曦5《基于ZIGBEE的贝叶斯室内定位算法的研究》——杨艳红2 Zigbee系统简介2.1Zigbee系统基本组成多功能调试底板USB供电口：为网关供电RS-232：中文名:异步传输标准接口；型式:DB-9(9个引脚)或DB-25(25个引脚)；功能：把网关的数据传到PCDEBUG接口：功能，用于程序的烧写与读出外部电源接口：可对其它目标板供电CC2530 IO接口：用于二次开发MAX3232E:描述：具有二路接收器和二路驱动器，提供1uA关断模式；功能：具有+/-15kv IES ESD 保护的3V至5V多通道RS-232线路；产商：德州仪器；型号：:MAX3232ECD,MAX3232ECDB等；报价：6.0RMB SLC 2104 F2565 1425+:即SLC，英文全称：single level cell,中文：单层式储存；两个LED灯，一个按键：测试CC2530的IO的功能产商：德州仪器型号：CC2530F128RHAR，CC2530F128RHAT等报价：18RMB示例图片：远距离射频模块：电源接口：为节点供电仿真下载接口：烧写或读取程序IO开发调试接口：二次开发产商：德州仪器实例图片：2.2 Zigbee系统基本原理基于 ZigBee 的无线设备工作在 868MHZ, 915MHZ 和 2.4Z 频带。
其最大数据速率是 250Kbps. ZigBee 技术主要针对以电池为电源的应用，这些应用对低数据速率、低成本、更长时间的电池寿命有较高的需求。
在一些 ZigBee 应用中，无线设备持续处于活动状态的时间是有限的，大部分时间无线设备是处于省电模式（也称休眠模式）的。
因此，ZigBee 设备在电池需要更换以前能够工作数年以上。
Zigbee是一种崭新的,专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。
也是嵌入式应用的一个大热点。
1、低功耗在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月，甚至更长。
这是Zigbee的突出优势。
相比较，蓝牙能工作数周、WiFi可工作数小时。
2、低成本通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。
3、低速率 Zigbee工作在250kbps的通讯速率，满足低速率传输数据的应用需求。
4、近距离传输范围一般介于10～100m之间，在增加RF发射功率后，亦可增加到1~3km。
这指的是相邻节点间的距离。
如果通过路由和节点间通信的接力，传输距离将可以更远。
5、短时延 Zigbee的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15ms，节点连接进入网络只需30ms，进一步节省了电能。
相比较，蓝牙需要3~10s、WiFi需要3s。
6、高容量 Zigbee可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000个节点的大网。
7、高安全 Zigbee提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单(ACL)防止非法获取数据以及采用高级加密标准(AES128)的对称密码，以灵活确定其安全属性。
8、免执照频段采用直接序列扩频在工业科学医疗 2.4GHz(全球) (ISM)频段。
ZigBee 应用于室内病人监控例如，一个病人的血压，心率可以通过可穿戴设备测量出来，病人戴的 ZigBee 设备来周期性的收集血压等健康相关的信息，然后这些数据被无线传送到当地服务器，例如病人家中的一台个人电脑，电脑再对这些数据进行初始分析，最后重要的信息通过互联网被发送到病人的护士或者内科医生那里做进一步的分析。
ZigBee 应用大型楼宇结构安全监控在此应用中，一，所有的这些传感器形个建筑内可以安装数个ZigBee 无线传感器（如加速度计）成一个网络来收集信息，这些收集来的信息可以用于评估建筑的结构安全和潜在的损坏标志，例如，地震后一个建筑在重新开放前可能需要进行检测。
而传感器收集到的数据有助于加速和减少检测的花费ZigBee 联盟是 2002 年创立的一个非盈利性组织，对每一个想加入的成员都开放。
ZigBee 标准是由 ZigBee 联盟所开发的，该联盟有数百个成员公司，从半导体产业和软件开发者到原始设备生产商、安装商。
ZigBee 标准采用 IEEE 802.15.4 标准作为其 PHY 层和 MAC 层协议。