物联网定位系统
物联网系统的位置定位与跟踪技术分析与改进
物联网系统的位置定位与跟踪技术分析与改进随着物联网技术的快速发展，物联网系统的位置定位与跟踪技术也越来越受到关注。
位置定位与跟踪技术在物联网应用中起着至关重要的作用，它可以帮助用户准确地了解和掌握物联网设备的位置信息。
然而，现有的位置定位与跟踪技术也存在一些问题，需要进行分析与改进。
一、物联网系统的位置定位技术分析物联网系统的位置定位技术主要包括全球卫星导航系统（GNSS）、无线局域网（WLAN）定位和蜂窝网络（Cellular Network）定位等。
1. 全球卫星导航系统（GNSS）全球卫星导航系统是一种被广泛应用于物联网系统中的位置定位技术。
它利用地球上的卫星系统，通过接收卫星信号来确定设备的位置。
其中最知名的是美国的GPS系统，但也包括俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的Galileo系统和中国的北斗系统。
2. 无线局域网（WLAN）定位无线局域网定位技术利用无线信号的强度和到达时间等参数来确定设备的位置。
这种技术通常基于Wi-Fi信号，通过测量设备与Wi-Fi基站之间的信号强度和到达时间来进行位置定位。
3. 蜂窝网络（Cellular Network）定位蜂窝网络定位技术利用移动通信网络的基站来确定设备的位置。
它基于设备与基站之间的信号强度和时延等参数，结合基站的位置信息计算设备的位置。
二、物联网系统的位置跟踪技术分析物联网系统的位置跟踪技术可以帮助用户对物联网设备进行实时追踪，从而更好地监控和管理设备的位置。
1. 主动式跟踪技术主动式跟踪技术是指设备主动发送位置信息给监控服务器，该服务器负责记录和更新设备的位置信息。
这种技术需要设备配备GPS等定位模块，并具备网络通信能力。
2. 被动式跟踪技术被动式跟踪技术是指设备被动地接收监控服务器发送的位置请求，并返回设备的位置信息。
这种技术通常利用手机网络和短信等通信方式进行位置信息的传输。
三、物联网系统的位置定位与跟踪技术改进尽管现有的位置定位与跟踪技术在物联网系统中发挥了重要作用，但仍然存在一些问题，需要进行改进。
物联网定位技术综述
物联网定位技术综述在当今数字化的时代，物联网（Internet of Things，IoT）正以前所未有的速度改变着我们的生活和工作方式。
从智能家居到工业自动化，从智能交通到医疗保健，物联网的应用无处不在。
而在这些应用中，定位技术作为关键的支撑技术之一，发挥着至关重要的作用。
它能够让我们准确地知道物体或人员的位置信息，从而实现更加智能化和高效的管理与服务。
一、物联网定位技术的分类物联网定位技术种类繁多，根据不同的原理和应用场景，可以大致分为以下几类：1、基于卫星的定位技术全球定位系统（GPS）是最为人们所熟知的卫星定位技术。
它通过接收来自卫星的信号，能够在全球范围内提供高精度的位置信息。
此外，还有北斗卫星导航系统、伽利略卫星导航系统等，这些系统都为物联网设备提供了广阔的定位服务。
然而，卫星定位技术在室内环境中往往信号较弱，难以发挥作用。
2、基于无线通信网络的定位技术（1）蜂窝网络定位利用移动通信基站与物联网设备之间的通信信号，通过测量信号强度、到达时间差等参数来估算设备的位置。
虽然精度相对较低，但在大范围的室外场景中具有广泛的覆盖。
（2）WiFi 定位基于 WiFi 热点的信号强度和位置信息来确定设备的位置。
在城市和室内环境中，WiFi 热点分布较为密集，为定位提供了便利。
（3）蓝牙定位通过蓝牙信标与设备之间的交互来实现定位。
适用于短距离、高精度的室内定位场景，如商场、仓库等。
3、基于传感器的定位技术（1）惯性传感器定位包括加速度计和陀螺仪等，通过测量物体的运动状态来推算位置。
但误差会随着时间累积，需要定期进行校准。
（2）地磁传感器定位利用地球磁场的特征来辅助定位，常用于室内和地下等卫星信号无法到达的区域。
4、基于射频识别（RFID）的定位技术通过读取 RFID 标签的信号强度和接收角度等信息来确定标签的位置。
常用于物流、仓储等领域对物品的定位和跟踪。
二、物联网定位技术的应用场景1、智能交通在交通领域，物联网定位技术可以实现车辆的实时监控和导航，提高交通管理的效率和安全性。
物联网常见的6大定位方式
物联网常见的6大定位方式物联网实现物物相连，意味着将有数以百亿计的设备将要接入网络，并且种类繁多，其中基于位置服务的物联网应用市场空前。
定位技术，无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术或者短距离无线定位技术，都有其技术优势，本篇云里物里就来为大家介绍物联网大环境下常见的几种定位方式。
GPS定位，目前市场中GPS定位是最常见的，它信号好、定位精度高、使用范围广，几乎所有需要定位的设备都会优先使用GPS定位。
缺点是，不能信号透过金属和钢筋水泥混合物，因而不能在室内如地下停车场、高桥下、密集的楼房下使用。
而且GPS在首次启动定位时，搜星速度慢，大约需要2~3分钟，不过现在这个缺陷也得到很好的解决了，很多GPS定位的设备都有AGPS或EPO辅助定位功能，帮助在搜星时快速定位位置，一般只需要几秒就搞定了。
北斗定位，众所周知，北斗是我国全力发展的可以跟GPS定位抗衡的卫星定位方式，定位原理跟GPS是一样的，都是根据天上的卫星来确定当前的位置的。
虽然原理都一样吧，但是目前在定位精度、使用范围上还是有一定的差距，现在还是主要用于军事上，民用范围正在大力推广，民用范围定位精度几米到几十米都有，北斗模块的定位芯片价格相较GPS模块要高。
现在的北斗三号导航系统可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具有独特的短报文通信功能。
相较于北斗二号卫星系统，除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外，在性能上、系统可靠性上，都有很大的提高。
基站定位，基站定位也是很常见的定位方式了，它是基于三大通信运营商建立的基站来定位的，那么它的优缺点就很明显了，附近的基站点多，那么定位就准，如果站点少甚至没有，那就定位误差大，或者是无法定位。
一般说来，不管基站点多少，基站的定位误差在几十米左右，误差大的有几百米。
WiFi定位，WiFi定位其实是室内定位方式的一种，但随着WiFi在室外的大范围覆盖，它也渐渐在室外定位技术上得到很好的应用。
物联网中的位置定位技术
物联网中的位置定位技术物联网（Internet of Things, IoT）将各种设备和物体通过互联网连接在一起，形成一个庞大的网络。
在物联网系统中，准确的位置定位技术是至关重要的，它可以为个人和企业提供精确的定位服务，并在各种应用场景下发挥重要作用。
本文将介绍物联网中常见的位置定位技术，并探讨其在各行各业的应用。
一、全球卫星导航系统（GNSS）全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System, GNSS）是目前最常见的位置定位技术之一。
其中，全球定位系统（GPS）是最为广泛使用的GNSS，它由美国建立和运营。
GPS利用一组卫星分布在地球轨道上，通过接收卫星信号来计算接收器的准确位置。
在物联网中，GNSS被广泛应用于车联网、智能物流以及智能城市等领域。
例如，在车联网中，通过GPS定位可以实现车辆追踪、导航和防盗等功能。
在智能物流中，可以利用GPS定位追踪货物的实时位置，提高物流管理的效率。
智能城市中，利用GPS定位可以实现城市交通管理、紧急救援和智能导航等功能。
二、无线局域网（WLAN）无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）也是常见的位置定位技术之一。
它基于无线通信技术，通过接收无线信号来确定设备的位置。
WLAN使用的技术包括Wi-Fi和蓝牙等。
在物联网中，WLAN定位技术广泛应用于室内导航、智能家居以及商场广告推送等场景。
例如，在室内导航中，通过扫描Wi-Fi信号可以确定用户所在的位置，提供准确的导航服务。
在智能家居中，利用WLAN定位可以实现智能灯光、安防监控和智能家电控制等功能。
商场广告推送中，可以根据用户所在位置推送相关的促销信息，提升购物体验。
三、蜂窝网络（Cellular Network）蜂窝网络（Cellular Network）是通信网络中的一种，利用基站和无线电信号覆盖广大区域。
在物联网中，蜂窝网络可以用于定位物品或设备的位置。
定位系统————物联网论文
定位系统————物联网论文在当今数字化的时代，物联网已经成为了推动社会发展和变革的重要力量。
而在物联网的众多关键技术中，定位系统无疑是其中的核心之一。
定位系统的出现和发展，为物联网的广泛应用提供了精确的位置信息，使其能够实现更加智能化、高效化的服务和管理。
定位系统的基本原理是通过测量物体与已知位置的参考点之间的距离、角度或信号强度等参数，来确定物体的位置坐标。
常见的定位技术包括全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统、蓝牙定位、WiFi定位、射频识别（RFID）定位等。
GPS 作为全球应用最为广泛的定位系统，通过接收来自卫星的信号，能够在全球范围内为用户提供高精度的定位服务。
其在导航、物流运输、地质勘探等领域发挥着不可替代的作用。
然而，GPS 也存在一些局限性，比如在室内、城市峡谷等环境中，信号容易受到遮挡和干扰，导致定位精度下降。
北斗卫星导航系统是我国自主研发的卫星导航系统，具有与 GPS 类似的功能和性能。
随着北斗系统的不断完善和发展，其在国内的应用范围越来越广泛，为我国的国防安全、交通运输、农业生产等领域提供了可靠的定位保障。
除了卫星定位系统，蓝牙定位和 WiFi 定位在室内环境中也有着广泛的应用。
蓝牙定位通过测量蓝牙设备之间的信号强度来确定位置，通常用于商场、机场等室内场所的导航和定位服务。
WiFi 定位则利用WiFi 接入点的信号强度和位置信息来计算终端设备的位置，在智能建筑、智能家居等领域有着重要的应用价值。
RFID 定位技术通过读取电子标签中的信息来实现对物体的定位和追踪，适用于对物品的管理和监控，如仓库管理、物流配送等领域。
定位系统在物联网中的应用场景丰富多样。
在智能交通领域，通过车辆定位系统，可以实现实时交通监控、智能导航、车辆调度等功能，提高交通运输的效率和安全性。
在物流领域，对货物的实时定位和跟踪，能够优化物流路径，提高物流配送的准确性和及时性。
在智能家居中，定位系统可以实现人员和设备的定位，从而实现智能照明、智能家电控制等个性化的服务。
物联网中的无线定位技术教程
物联网中的无线定位技术教程物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网将各种传感器和设备连接起来，实现智能化控制和数据交互的网络。
无线定位技术是物联网应用中的关键技术之一，其能够实时获取物体的位置信息，并将其传输给系统进行处理和分析。
本文将介绍物联网中常见的无线定位技术及其原理、应用场景、优势和挑战。
一、无线定位技术的原理1. GPS定位技术全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是最常见的无线定位技术之一。
其基本原理是通过接收多颗卫星发出的信号，通过测量信号传播时间和卫星位置的方法来计算接收器的位置。
GPS定位技术具有全球覆盖、高精度和广泛应用的优势，可用于航空导航、车辆监控、人员定位等领域。
2. RFID定位技术射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种通过无线电信号识别目标对象的技术。
其原理是将目标对象附着或植入RFID标签，通过读写器与标签之间的无线通信，实现对目标对象的识别和定位。
RFID定位技术具有实时性强、定位精度高、成本低廉的特点，常用于仓储物流管理、商场导航、动物跟踪等应用场景。
3. WLAN定位技术无线局域网（Wireless Local Area Network，WLAN）定位技术是通过无线信号强度衰减和到达时间推算目标位置的方法来实现定位。
其原理是将目标对象装备有WLAN无线通信模块，通过收集目标对象与无线基站之间的信号强度信息或到达时间信息，利用指纹定位或三角定位算法计算目标位置。
WLAN定位技术具有室内覆盖范围广、成本低廉、精度较高的优势，可用于室内导航、人员跟踪、智能家居等场景。
二、无线定位技术的应用场景1. 物流管理通过物联网中的无线定位技术，可以对货物进行实时跟踪和定位，提高物流管理的效率和精度。
例如，在仓库中使用RFID定位技术，可以准确地记录货物的位置和数量，实现智能化的仓储管理；在物流运输过程中使用GPS定位技术，可以实时监控车辆的位置和行驶状态，提升物流运输的可控性和安全性。
物联网中的定位技术综述
物联网中的定位技术综述一、引言随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备和物品被连接的网络上，各种数据也被大规模地收集和分析。
其中，定位技术作为物联网的重要组成部分，在实现智能化管理、安全防范以及智能交通等方面发挥着重要作用。
本文将对物联网中的常见定位技术进行简要综述，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、GPS定位技术全球定位系统（GPS）是目前最成熟的卫星定位系统，适用于任何地方、任何天气下的精准定位，其定位精度在10-100米之间。
GPS应用广泛，主要用于车辆、人员、物品等的定位，可以实现远程监控、路线规划、位置提醒等功能。
GPS技术采用卫星定位原理，可以通过全球定位系统接收器获取卫星发出的信号，将其转换成位置信息，并在地图上显示出当前位置。
由于信号传输需要经过大气层，GPS也存在一定的误差问题。
三、基站定位技术基站定位技术是一种基于无线电通信的定位技术，通过手机与基站的信号交互来获取定位信息，可以实现在城市或室内环境下的定位。
基站定位技术的精度相对较低，一般在100-1000米左右，但其定位成功率较高。
基站定位技术多用于广告投放、位置服务、市场调查等领域。
四、WiFi定位技术WiFi定位技术是一种基于无线网络的定位技术，利用WiFi信号覆盖范围内的位置及信号强度信息来实现室内定位。
WiFi定位技术的精度较高，可以达到5-20米左右，但需要在移动设备上安装相应的软件，同时WiFi信号强度也容易受环境干扰的影响。
WiFi定位技术广泛用于室内导航、商场广告投放等场合。
五、蓝牙定位技术蓝牙定位技术是一种基于蓝牙信号的定位技术，通过检测信号的强度和到达时间来实现室内定位。
蓝牙定位技术的精度可达到1-10米左右，且技术成本较低，但需要在设备上安装特定的蓝牙信号接收器，同时需要在室内布置相关的蓝牙信号发射器。
蓝牙定位技术广泛应用于室内定位、智能家居等领域。
六、总结物联网中的定位技术分为GPS定位技术、基站定位技术、WiFi定位技术和蓝牙定位技术等多个方面，每种技术都有其独特的特点和应用场景。
物联网中的位置定位技术应用教程
物联网中的位置定位技术应用教程随着物联网的迅猛发展，位置定位技术在各个领域中的应用也日益广泛。
物联网中的位置定位技术不仅可以追踪和定位物体和人员，还可以帮助我们实现智能导航、智能交通管理、智能农业等一系列创新应用。
本文将详细介绍物联网中的位置定位技术及其应用教程。
首先，我们需要了解物联网中常用的位置定位技术。
目前，主要有以下几种位置定位技术：1.全球卫星定位系统（GNSS）：全球卫星定位系统是基于卫星信号进行定位的技术，其中最为常见的就是全球定位系统（GPS）。
通过接收来自卫星的信号，我们可以确定物体的位置坐标。
2.无线局域网（WLAN）：无线局域网技术利用电脑、移动设备等终端连接无线设备进行数据传输，通过计算设备之间的距离差异，可以实现位置定位。
3.蜂窝网络定位：蜂窝网络定位利用移动蜂窝网络（如2G、3G、4G、5G）进行数据传输，通过基站的信号强度、延迟等信息确定设备位置。
4.传感器网络定位：传感器网络定位是利用一系列传感器节点进行数据采集和传输，通过密集布置的传感器节点之间的通信和协作，可以实现对物体位置的准确定位。
5.射频识别（RFID）：射频识别技术是通过标签和读写器之间的无线通信进行数据传输和物体追踪。
通过读写器接收标签发送的信号，我们可以得知物体的位置信息。
接下来，我们将介绍这些位置定位技术在物联网中的应用教程：1.智能交通管理：利用物联网中的位置定位技术，可以实现智能交通管理。
通过在车辆上安装定位设备，监测车辆的位置和行驶速度，可以实时监控交通状况，优化交通流量，减少拥堵。
同时，通过与交通信号灯的连接，可以实现智能信号控制，提高交通效率。
2.智能导航系统：物联网中的位置定位技术也可以应用于智能导航系统中。
通过将位置定位设备与导航系统相结合，用户可以准确得知自己的位置和周围的道路情况，提供最佳的导航路线。
3.智能仓储管理：在物流和仓储管理领域，物联网中的位置定位技术也发挥着重要作用。
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新兴定位系统（续）
无线AP定位
•利用可见Wi-Fi接入点来定位（MAC∽AP位置） •在大城市中，无线AP数目多，定位非常精确 •在iPhone中成熟应用（有GPS时：AP+GPS；AP）
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
新兴定位系统（续）
网络定位
•用于无线传感网、自组织网络 •利用网络节点间距离、方向、相对位置等地理信息 •通过少量位置已知节点，定位出全网络节点的位置
测量目标广播信号 参考点i，j分别记录信号接收到的时刻ti，tj 测量目标到i，j的距离差
dij v ti t j
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于距离差的定位（TDoA）
位置计算方法
至少两组数据联立方程求解
实际采用多组数据最小二乘法求解
每次测量结果
参考点坐标 xi , yi xj , yj
卫星定位
各国的卫星定位系统
•美国：GPS •俄罗斯：GLONASS •欧盟：伽利略 •中国：北斗一号（区域）、北斗二号（全球）
GPS是目前世界上最常用的卫星导航系统。
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
GPS：发展简史
•1973年，美国国防部开始GPS计划 •1983年，里根承诺将来对民间开放使用 •1989年，正式开始发射GPS工作卫星 •1994年，卫星星座组网完成，投入使用 •2000年，克林顿下令取消军用/民用信号的精度差别对 待（20m/300m)
到参考点的距
2
x xj
2
y yj
2
di2j
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于信号特征的定位
•ToA和TDoA都需要接收端特殊装置
•基于信号特征的定位直接利用无线通信的射频信
号定位，不需要额外设备
原理：信号强度随传播距离衰减
Pr
d
4 d
2
PtGtGr
无线室内环境定位
RSS定位技术（Radio Signal Strength）
•使用信号强度进行定位 •利用已有的无线网络（蓝牙、Wi-Fi、ZigBee） •RFID、红外线、超声波、蓝牙、超宽带……
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
RFID定位典型应用
资产管理
•在设备上贴上RFID标签 •需要使用时通过RFID定位找到标签的位置，从而定位 设备的位置 •结合感知技术，还可以监控设备的状况
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
多基站定位法
•三基站，最常用的是ToA/TDoA定位法
✓基于时间的定位 ✓ToA（Time of Arrival）10S ✓TDoA（Time Difference of Arrival）
•二基站，AoA定位法 •AoA（ Angle of Arrival ）
✓基于距离的定位（ToA） ✓基于距离差的定位（TDoA） ✓基于信号特征的定位（RSS）
基于距离的定位（ToA）
距离测量方法
距离d = 波速v * 传播时间Δt 传播时间Δt = 收到时刻t – 发出时刻t0
问题：接受端如何得知t0？（GPS）
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于距离的定位（ToA）
GPS典型应用：汽车导航
•物联网时代，感知更透彻
✓综合道路状况，污染指数，天气状况，加油站的 分布，驾驶员的身体状况等各种因素找出“最佳” 路线 ✓由“以路为本”转变到“以人为本”
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
蜂窝基站定位
•GSM蜂窝网络
✓通讯区域被分割成蜂窝小区 ✓每个小区对应一个通讯基站 ✓通讯设备连接小区对应基站进行通讯
定位系统
内容提要
通过定位系统获
取位置信息是物联网时 代的重要研究课题。
本章将典型的定位系统 和定位技术。
本章内容
1 位置信息
2 定位系统 3 定位技术 4 物联网对定位技术的新挑战
位置信息的三大要素是什么？
为什么需要定位？
基于位置的服务
✓自动导航 ✓搜索周边服务信息 ✓基于位置的社交网络：Four square
GPS：定位原理
，
xi x2 yi y2 zi z2 1/ 2 c i ci
i 1, 2,3, 4
坐标 x、y、z 和 为未知参数，i 为卫星 i 的信号到达接收机所经历的时间。 c 为 GPS 信号的传播速度（光速）。x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。 xi 、 yi 、 zi 为卫星 i 在 t 时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。 i 为卫星 i 的卫星钟钟差，由卫星星历提供。 为接收机的钟差。
– 授权服务是向授权用户提供更安全的定位、测速、授 时和通信服务以及系统完好性信息。
GPS典型应用：汽车导航
•最初仅能提供位置和周边地图 •第二代汽车导航系统可根据目的地自动计算“最短”
路线 •互联网时代，汽车导航可从交管部门取得路况咨询，
优化路线，找出“最快”路线
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
GPS：定位原理
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
• GPS：定位原理
• 预备知识
– 在地表室外绝大位置至少有6颗星在视线范围 – 每颗星上装备铯原子钟(140万年误差1秒：
4.4*10^-13/s)
– 卫星不断广播信息：每条信息包含信息发出时 刻、卫星在该时刻的坐标、时钟误差
问题：理想公式实际难以应用
Pt:发送功率；G天线 增益；载波波长
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于信号特征的定位
解决方法：
•将信号强度看做“特征” •预先布置N个参考节点 •测出N个参考节点信号的强度，得到一个N维向量 •事先测出区域中每个位置的特征向量 •将目标测出的特征向量和事先测量值比对，找出 位置
•缺点：不能应对动态变化
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于信号特征的定位
LANDMARC：基于信号特征的动态定位方法
•除了信号发送源，再布置一系列RFID标签作为参考 标志 •每个标志随时记录自己收到的RSS信号强度特征向 量 •将目标测得的信号特征向量与参考标志此时的特征 向量进行比对，确定位置，误差在1m范围以内
位置信息和我们的生活息息相关
位置信息不是单纯的“位置”
•地理位置（空间坐标） •处在该位置的时刻（时间坐标） •处在该位置的对象（身份信息）
本章内容
1 位置信息
2 定位系统
3 定位技术 4 物联网对定位技术的新挑战
典型的定位系统有哪些？各自有哪些特点？
现存主流定位系统
•卫星定位：GPS •蜂窝基站定位 •无线室内环境定位 •新兴定位系统：A-GPS，网络定位
发送端于时刻 t0 发送波 接收端收到波后，等待时间 t 后返回同样的波 发送端记录收到回复的时间 t
距离 d v t t0 t
2
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于距离的定位（ToA）
位置计算方法
多边测量（也称多点测量） •平面上定位，取三个参考点 •以每个参考点为圆心，到该参考点的距离为 半径画圆，目标必在圆上 •平面上三个圆交于一点
•特点
✓抵消其中很大一部分的时间误差和多径效应带来的误 差，因而可以大大提高定位的精确度
AoA定位法
•定位原理
✓基于信号的入射角度进行定位。 ✓根据夹角α1和α2 ，可以画出两条射线L1、L2；L1月L2的交点就是设备的 位置
•特点
✓需要定向天线阵列
蜂窝基站定位：主要优缺点
•优点
✓不需要GPS接收机，可通讯即可定位 ✓启动速度快 ✓信号穿透能力强，室内亦可接收到
•利用基站位置已知的条件，可对通讯设备进行定位
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
单基站定位法
•COO定位（Cell of Origin）
✓将移动设备所属基站的位置视为移动设备的位置
✓精度直接取决于基站覆盖的范围
✓基站分布疏松地区，一个基站覆盖范围半径可达
数公里，误差巨大
•优点：简单、快速(2-3S)，适用紧急情况
基于距离 基于距离差 基于信号特征
本章内容
1 位置信息 2 定位系统 3 定位技术
4 物联网对定位技术的新挑战
物联网背景对定位技术有哪些新的需求？
4 物联网下定位技术的新挑战
网络异构
•接入物联网的设备五花八门 •连接起来的网络各自不同 →如何让不同的设备在不同的网络下准确定位
环境多变
•缺点
✓定位精度相对较低 ✓基站需要有专门硬件，造价昂贵
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
典型应用：紧急电话定位
美国E-911系统
•拨打报警电话时，根据基站定位出手机位置，自 动接到最近警局 •综合了各种定位系统，包括ToA，TDoA，AoA， RSS，A-GPS •使用时尝试各种定位方法，择优而用
实际中取用超过三个参考点，用最小二乘法减少误 差
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于距离差的定位（TDoA）
ToA的局限
•需要参考点和测量目标时钟同步
TDoA
•不需要参考点和测量目标时钟同步 •参考点之间仍然需要时钟同步
基于距离 基于距离差 基于信号特征
基于距离差的定位（TDoA）
距离差测距方法
卫星定位 蜂窝基站定位 无线室内环境定位 新兴定位系统
无线室内环境定位
室内环境的复杂性
•多径效应 ✓原因：障碍物反射电磁波，反射波和原始波在接 收端混叠
✓室内障碍物众多，多径效应明显
需求主要来自企业和个人 ✓难以购置ToA，TDoA，AoA等技术所需的昂贵硬件