无源定位(无设备定位)zigbee..
五大无线技术比较（ZigBee、UWB、Wi-Fi、蓝牙、NFC）
五大无线技术比较（ZigBee、UWB、Wi-Fi、蓝牙、NFC）ZigBee：巨头力挺前途难料ZigBee联盟成立于2001年8月。
但作为该项技术发展过程中具有里程碑意义的是，2002年下半年，英国Invensys公司、日本三菱电气公司、美国摩托罗拉公司以及荷兰飞利浦半导体公司四大巨头共同宣布，它们将加盟「ZigBee联盟」，以研发名为「ZigBee」的下一代无线通信标准。
到目前为止，除了Invensys、三菱电子、摩托罗拉和飞利浦等国际知名的大公司外，该联盟大约已有27家成员企业，并在迅速发展壮大。
Zigbee联盟负责制定网络层以上协议。
ZigBee的芯片和产品已经面市，每个Zigbee通信模块的成本将有望控制在1.5美元到2.5美元之间。
分析家认为，到2006年，ZigBee设备将会达到每年4亿台的市场规模。
预计4～5年内，每个家庭将会安装大约50个ZigBee设备，最终达150个ZigBee设备6～7年内占据家庭自动化市场的三分之二。
但是也有人认为：ZigBee几年前刚出现时，它的支持者曾设想这种基于IEEE 802.15.4规范的无线技术拥有潜在的巨大市场。
但现在看来当初的设想并没有成为现实，目前有消息称由于芯片厂商推迟出货，因而ZigBee的前景并不像先前设想的那样一帆风顺。
UWB：前途无量受困争战UWB是一种无载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。
UWB可在非常宽的带宽上传输信号，美国FCC对UWB的规定为：在3.1～10.6GHz频段中占用500MHz以上的带宽。
由于UWB可以利用低功耗、低复杂度发射/接收机实现高速数据传输而在近年来得到迅速发展。
它在非常宽的频谱范围内采用低功率脉冲传送数据而不会对常规窄带无线通信系统造成大的干扰，并可充分利用频谱资源。
基于UWB技术而构建的高速率数据收发机有着广泛的用途，从无线局域网到Ad hoc网络，从移动IP计算到集中式多媒体应用等。
物联网知识概括
无线AP定位：WiFi定位技术（信息包含MAC地址）。
基于信号特征定位
互联网
1.互联网基本组件：网络接入方式、网络核心。
2.网络接入方式：拨号上网(56kb/s低速率使用便捷)、DSL、以太网、电力线、WiFi.
9.网络协议：HTTP\TCP\IP。
10.应用层：HTTP（网页文本传输）、文件传输（FTP、Emule和BitTorrent协议）、电子邮件（POP3和SMTP协议)、DNS(域名解析)、万维网（HTTP协议）、网络管理（SNMP协议）、IP电话（H.323协议）、即时通信工具（QQ\Skype和Windows Live Messenger）、流媒体播放器（PPLive和PPSteam），数据单元为报文。
18.Web:超文本、超媒体、超文本传输协议。特点图形化界面的导航、终端的独立性、交互性和动态性。
19.DNS服务器：根域名系统服务器、一级域名系统服务器（com\edu\net\cn\ca\jp）、权威域名服务器(网络存放方式：机构自己维护一个成为全为域名的服务器、交给第三方的权威域名服务器来存储)、本地域名服务器。
10.射频识别技术：利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到自动识别的目的。
RFID系统：阅读器（最重要最复杂的一个组件工作模式是主动先标签询问识别信息又称询问器）’天线、标签（由耦合元件、芯片及卫星天线组成每个标签内部有唯一电子编码）。
中等职业院校技能大赛“物联网技术应用与维护”基础知识作答
2017 年山东省职业院校技能大赛（中职教师组）“物联网技术应用与维护”基础知识作答(B)卷【时间：60 分钟，总分：100 分】（注意：请将答案填写到答题卡上）一、单选题（40 道题，每题1 分，总分40 分）1、“智慧革命”以（）为核心A．互联网B．局域网C．通信网D．广域网2、支持物联网的信息技术包括：（）、数据库技术、数据仓库技术、人工智能技术、多媒体技术、虚拟现实技术、嵌入式技术、信息安全技术等A．网格计算B．中间件技术C．源代码开放技术D．高性能计算与云计算3、RFID 技术实质是一个基于（）发展出来的一种自动识别技术，是一种可以将物品编码采用无线标签方式进行记录和供读取的小型发射设备，是目前比较先进的一种非接触式识别技术A．无线电技术B．超声波技术C．雷达技术D．激光技术4、ZigBee（）是协议的最底层，承付着和外界直接作用的任务A．物理层B．MAC 层C．网络/安全层D．支持/应用层5、传感器已是一个非常（）概念，能把物理世界的量转换成一定信息表达的装置，都可以被称为传感器A．专门的B．狭义的C．宽泛的D．学术的6、物联网网络安全的保证是以（）的安全为基础A．红外网络B．蓝牙网络C．传感网络D．计算机网络7、-3 的补码是（）A. 10000011B. 11111100C. 11111110D. 111111018、下列存储方式哪一项不是物联网数据的存储方式（）A．集中式存储B．异地存储C．本地存储D．分布式存储9、节点节省能量的最主要方式是（）A．休眠机制B．拒绝通信C．停止采集数据D．关机计算10、物联网的意义在于：1）物联网将改善人与自然界的联系；2）物联网将有益于建设智能化、节能型城市；3）物联网将大大改善民生；4）物联网建设对我国的（）A．促进作用B．战术意义C．创新推动D．战略意义11、下列哪种通信技术不属于低功率短距离的无线通信技术？（）A．广播B．超宽带技术C．蓝牙D．Wi-Fi12、RFID 卡（）可分为：有源标签和无源标签A．按供电方式分B．按工作频率分C．按通信方式分D．按标签芯片分13、RFID 硬件部分不包括（）A．读写器B．天线C．二维码D．电子标签14、UML 是软件开发中的一个重要工具，它主要应用于哪种软件开发方法（）A．基于瀑布模型的结构化方法B．基于需求动态定义的原型化方法C．基于对象的面向对象的方法D．基于数据的数据流开发方法15、用于“嫦娥2 号”遥测月球的各类遥测仪器或设备、用于住宅小区保安之用的摄像头、火灾探头、用于体检的超声波仪器等，都可以被看作是（）A．传感器B．探测器C．感应器D．控制器16、“智能电网”解决方案被形象比喻为电力系统的（）。
基于电磁波技术的高精度室内定位系统研究
基于电磁波技术的高精度室内定位系统研究第一章：引言室内定位系统是近年来备受关注的热门话题之一，它具有广泛的应用前景，例如物流管理、室内导航、虚拟现实等。
在室内环境中，由于信号传输路径的复杂性、障碍物的影响、信号干扰等问题，导致全球定位系统(Global Positioning System, GPS)无法满足定位的需求，而无线局域网(Wireless Local Area Network, WLAN)等无源标签定位技术虽然相较于GPS在室内定位方面具有一定的优势，但由于其精度较低、成本较高等问题，使得其在室内环境中无法得到大规模的应用。
因此，研究一种适合室内环境、精度高、成本低、易于实现的室内定位系统显得十分必要。
根据国内外研究现状和应用需求，基于电磁波技术的室内定位系统具有很高的研究和应用价值。
本文将重点介绍基于电磁波技术的室内定位系统的研究现状和发展趋势，分析电磁波技术在室内定位方面的优点和局限性，探讨基于电磁波技术的室内定位系统设计的关键技术和方法，并展望其未来的发展前景。
第二章：电磁波技术在室内定位中的优点和局限性2.1 电磁波技术的优点电磁波技术是指利用电磁波进行室内定位的技术，其中包括超高频射频技术(Ultra-High Frequency, UHF)、ZigBee技术、蓝牙技术等。
与其他无线定位技术相比，电磁波技术具有以下优点：（1）信号较稳定。
由于电磁波的穿透力强，它能够穿过墙壁、障碍物和人体，使其在室内具有较稳定的传输性能。
（2）使用方便简单。
电磁波技术的硬件设备较为简单，可以通过简单的电路进行实现，并且易于操作。
（3）成本低。
相较于其他无源标签定位技术而言，电磁波技术的标签价格相对较低，成本相对较低。
（4）适用范围广。
电磁波技术适用于室内下多种复杂的环境，如大量障碍物和非开放区域。
2.2 电磁波技术的局限性尽管电磁波技术在室内定位中具有许多优点，但也有一些局限性：（1）复杂的环境影响。
常用室内定位方法与技术概述
常用室内定位方法与技术概述作者：桑媛来源：《中文信息》2020年第09期摘;要：随着信息技术、无线通信技术与物联网技术的日趋成熟，移动设备的室内感知与定位需求也越来越高。
为了实现移动设备的室内定位，多种室内定位方法被提出。
基于此，本文简要介绍了较为常用的几种室内定位算法，并分析其适用特点与使用环境。
关键词：物联网;室内定位;RSSI TOA RFID中图分类号：TN929.5;;文献标识码：A;;;;文章编号：1003-9082（2020）09-00-01一、室内定位概述随着无线通信技术的迅速发展，人们对基于位置信息的服务的需求日益增多，尤其是室内定位服务。
当前，常用的GNSS定位只用于户外场景的定位和导航，在室内环境中，由于卫星信号无法穿透建筑物，GNSS难以发挥正常的功效，并且室内环境和户外相比更加复杂，在室内传播时，无线信号可能会产生多径、折射、衍射效应等现象，不利于终端设备对信号的判断。
因此，需要室内定位相关的技术进行研究。
室内定位技术的应用场景十分广阔，例如，在大型超市，利用室内定位技术可以提供超市内部的导航，以及基于顾客位置的商品信息的推送服务;在机场、火车站，根据旅客的位置提供导航与查找服务;在地下停车场，利用室内定位技术能够获取到车辆停放的位置和停车场的方位信息等。
在室内定位研究中，如何解决无线电波的各种传播效应，获取目的节点与锚节点之间的距离，同时控制整个定位成本，减少大空间中锚节点数量，使方案切实可行便于实施，是现在室内定位研究进行产业化部署的重点。
二、室内定位算法概述目前室内定位的实现算法主要依靠信号的传播特性进行定位。
1.基于RSSI的室内定位算法无线信号在传播的过程中，其强度（RSSI）会随着距离的增加而减少。
而RSSI的具体数值可以在接收机端被检测到，若将RSSI数值进行提取，并换算成距离值，即可获得两个无线通信节点之间的距离。
由于RSSI获取简单，成本可控，上述定位方法被广泛研究应用。
物联网名词解释
物联网的起源：物联网作为一种模糊想法最早出现在1995年比尔·盖茨《未来之路》一书中物联网的概念及特点：物物相连的互联网，是将各种信息传感设备，如射频识别装置、红外感应、全球定位系统、无线传感器网络等等与互联网结合起来而形成的一个巨大网络，其目的是让所有的物品都与网络连接在一起，方便识别和管理。
物联网的是各种感知技术的广泛应用；物联网是一种建立在互联网上的泛在网络；物联网不仅仅提供传感器的连接、其本身也具有智能处理的能力，能够对物体实施智能控制。
物联网的网络架构：感知层：全面感知，实现智能感知和交互功能。
技术：电子标签技术与RFID读写技术、自动定位技术、传感器技术、嵌入式技术网络层：可靠传递，主要实现信息的接入、传输和通信。
技术：无线传感网技术、核心承载网通信技术应用层：智能处理、主要实现信息的处理与决策。
技术：云计算条码技术：EAN码：标准版由13位数字构成（中国690、650）用数字1表示条码的一个暗用0表示条码的亮二维码：不同结构：线性堆叠式（code16k、code49、pdf417）、矩阵式（Aztec、QR code、maxi code）、射频识别技术：射频识别技术是自动识别技术的一种，他通过无线电波进行数据传递，是一种非接触式的自动识别技术。
（无接触、抗干扰能力强、可同时识别多个技术）RFID线条组成:电子标签:由耦合原件、芯片和天线组成在标签中一般保存有被识别物体的相关电子数据（有源电···签、无源电·····、半无源电···）阅读器：它是读入或者写入电子标签数据信息的设备；后台管理系统：是计算机网络系统，数据交换与管理由计算机网络完成，阅读器可以通过标准接口与计算机网络连接，完成数据处理、传输和通信功能。
工作频率分类：低30-300khz、高3-30mhz、超300mhz-ghz、2.45GHZ以上微波阅读器：阅读器的频率决定了RFID系统的工作频段、阅读器的功率直接影响RFID系统的距离与阅读效果的好坏阅读器的分类：分离式阅读器、集成式阅读器、固定式阅读器、便携式阅读器定位系统：美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯全球导航卫星系统（GLONASS）、欧洲伽利略系统、中国北斗系统，形成全球性导航卫星系统的集合（GNSS）GPS定位系统构架：空间部分24颗卫星组成、地面控制系统、用户设备部分其他短距离定位技术（~=定位技术）：红外~、超声波~、RFID~、超宽带~、WiFi~、蓝牙~、ZigBee~传感器的分类和特点（传感器=~）：根据~工作原理：物理型~、化学型~、生物型~；根据~感官特性：热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件、味敏元件按照~输出信号：模拟~（连续）、数字~（离散）、膺数字~；按~材料：导体绝缘体、半导体磁性材料、单晶、多晶、非晶：按照~制作工艺：集成~、薄膜~、厚膜~、陶瓷~;按能量关系：有源~、无源：测量方式：接触式~、非接触式特点：微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,无线传感器网络的体系结构：传感器节点（由传感器模块（负责信息的采集和数据的转换）、处理器模块（控制整个传感器节点的操作）、无线通信模块（与其他传感器节点进行无线通信）、能量供应组成（提供所需要的能量））汇聚节点处理能力、存储能力和通信能力相对较强，它连接传感器网络与lnternet等外部网关，实现两种协议的转换、管理节点用于动态地管理整个无线传感器网络无线传感器网络的特点：1.大规模2.自组织3.动态性4.可靠性5.以数据为中心6.集成化.7协作方式执行任务传感器网络结构：1.平面结构：优点：结构简单、容易维护、具有较好的健壮性。
移动机器人室内无源RFID定位方法及实现
移动机器人室内无源RFID定位方法及实现李珣;刘丽;洪良;王晓华【摘要】为提高室内机器人的定位精度,提出一种无源RFID的室内移动机器人定位方法.RFID标签采用蜂窝排布模型,提高读卡器检测效率;对RSSI定位方法按工程实际提出了校正模型,同时针对多信标定位最优值寻优的问题,引入微分进化算法对位置坐标进行求解;在(4×4)m2场地内进行了验证,实验结果表明,较极大似然估计具有更高的定位精度,绝对误差小于10.16 cm;较标准遗传算法能够在更少的迭代步内获得最优值,平均节省37%的计算时间.%In order to improve the positioning accuracy of indoor mobile-robot, a new positioning method has been designed based on passive RFID. In this paper, RFID beacon is arranged as cellular model for improving the card reader efficiency;RSSI positioning method correction model is put forward with engineering practice;for the optimal value problem in posi-tioning process with multiple beacons, Differential Evolution algorithm is introduced. Final, physical verification is designed within the scope of(4×4)m2. The experimental result shows that, the method has higher positioning accuracy than MLE, absolute error is less than 7%of the RFID beacon interval;it can obtain optimal value in less iteration steps than standard genetic algorithm, 37%less computation time has saved.【期刊名称】《计算机工程与应用》【年(卷),期】2017(053)016【总页数】7页(P230-236)【关键词】射频识别(RFID);移动机器人;室内定位;微分进化算法【作者】李珣;刘丽;洪良;王晓华【作者单位】西安工程大学电子信息学院,西安 710048;西安工程大学管理学院,西安 710048;西安工程大学电子信息学院,西安 710048;西安工程大学电子信息学院,西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TP391.7室内可移动机器人由于其广泛的应用前景而备受关注，作为其研究核心内容之一：准确的位置信息，是运动物体的基本特征参数，也是机器人能够被观测和被控的基础[1]。
六大室内定位方案对比
六大室内定位方案对比导读如今，多方面的需求推动了室内定位技能的开展。
但因室内无GPS信号无法进行定位，而人们大部分时刻是处于室内，故对室内定位有着强烈的定位需求……如今，多方面的需求推动了室内定位技能的开展。
但因室内无GPS信号无法进行定位，而人们大部分时刻是处于室内，故对室内定位有着强烈的定位需求……六大室内定位方案对比1、UWB（超宽带）脉冲信号:由多个传感器选用TDOA和AOA定位算法对标签方位进行剖析，多径分辨才能强、精度高，定位精度可达厘米级。
但UWB难以完成大规模室内掩盖，且手机不支持UWB，定位本钱十分高。
2、RFID的定位:选用刷卡方式，依据阅读器方位对刷卡人员或设备进行区间定位。
首要运用在仓库、工厂、商场广泛运用在货物、商品流转定位上、ETC、工作考勤等，无法进行实时定位，定位准确度低，不具有通讯才能，抗干扰才能较差。
3、ZigBee室内定位技能:经过若干个待定位的盲节点和一个已知方位的参考节点与网关之间形成组网，每个细小的盲节点之间相互和谐通讯以完成全部定位。
作为一个低功耗和低本钱的通讯体系，ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大，并且定位精度取决于信道物理质量、信号源密度、环境和算法的准确性，形成定位软件的本钱较高，进步空间还很大。
ZigBee室内定位现已被许多大型的工厂和车间作为人员在岗管理体系所选用。
4、超声波定位:运用案例的代表是Shopkic，在商铺内安装超声波信号盒，手机麦克风检测到声波，从而完成定位，首要用于店肆的报到。
超声波在空气中的衰减较大，不适用于大型场合，加上反射测距时受多径效应和非视距传达影响很大，形成需求准确剖析计算的底层硬件设施投资，本钱太高。
5、LED定位体系:经过往天花板上的LED灯具完成，灯具宣布像莫斯电报暗码一样的闪耀信号，再由用户智能手机照相机接纳并进行检测，定位精度能够在1米之内。
LED定位需求改造LED灯具，添加芯片，添加本钱，红外线只能视距传达，穿透性极差也极易受灯火、烟雾等环境要素影响显着。
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典型定位方式
…
无设备目标定位
--目标不需要携带定位装置 --定位设备通过比较定位区域的无线信 号接收的强度RSSI来判定目标的位置。
Zigbee技术介绍
• 简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和 GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准 的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。 • ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网 络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相 互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。 • 与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工 业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方 便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建 立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站” 却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控 对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动 中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络 节点(FFD)还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中 转任务的孤立的子节点(RFD)无线连接。
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
背景提取
在背景环境相对复杂的情况下将背景提 取，只保留被定位的物体的图像。
背景提取
3Q
Zigbee的应用
• • • • • • • • • 无线传感器网络WSN； ������ 带负载管理功能的自动抄表(AMR)系统； ������ 智能交通、油气生产遥测遥控通信系统； ������ 监控照明、HVAC和写字楼安全; ������ 农田耕作、环境监测、水利水文监测无线通信； ������ 工业制造、过程控制遥测遥控； ������ 对病患、设备及设施进行医疗和健康监控； ������ 家庭监控、HVAC、安防报警系统运用； ������ 有源RFID应用，用于产品运输、产品跟踪、存储较 大物品和财产管理； • ������ 军事应用，包括战场监视和机器人控制； • ������ 汽车应用，配合传感器网络报告汽车所有系统的状 态。
无源定位（DFPL）技术的研 究
背景：
无线定位现在已经被人们广泛的使用，广域网的定位有GPS卫星定位、蜂窝网定 位等，局域网的定位有Wi-Fi定位、蓝牙定位、ZigBee定位、UWB定位等，这些 都是在我们日常生活中经常碰到的定位方式。而这些定位方式都有一个先决条件， 就是被测人或者物必须是携带定位设备的。如果在一些特定的场景中，例如：地 震灾后的救援现场；突发恐怖事件的人质劫持现场等等，这些地方想要让被测单 位携带定位设备，几乎是不可能做到的事情，所以，无设备目标定位（DSPL） 理论的产生，解决了这一难题。
Z-stack协议栈
增加轮循结构
无设备目标定位方式
动画演示（幻灯片下播放）
实测RSSI值
增加数据集中收集和处理
Matlab处理数据并成像
RSSI值的处理
• 中间空间分割为25个衍生点，通过吉洪诺 夫正则化计算出上图人站的位置的定位为 下图。
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 0.5
ZigBee模块
项目部分：
（1）关于无设备目标定位方法研究 研究无设备目标定位的理论依据。掌握具体实现无设备目标定位的操作方法，学习 计算定位位置的数学方法，了解使用该方法所需要的条件和未知量，确定我们在研究 过程中需要得到的相关数值并进行计算，分析不同外界环境对定位精度的影响。 （2）CC2430芯片的外围硬件电路设计 研究CC2430芯片的特性和原理并设计我们所需要用到的外围电路。利用CC2430芯 片进行信号强度值的采集，对其无线收发的能力与结构进行系统化分析。对控制芯片 收发的参数进行分析，掌握各个参数对芯片的作用以及影响。 （3）Z-stack协议栈的软件编程设计 研究Z-stack协议栈的工作机制。利用Z-st口参数的使用目的、使用方式和使用条件，编写本次 实验所需要用到的轮循发送程序。 （4）关于背景提取的数字图像处理方法研究 研究不同的背景提取的处理方法，分析每种方法的优点和缺点，并重点研究该方法 是否适用于本课题的定位图像的处理，并对可适用的方法进行适当优化。
Zigbee的传输范围及数据传输率
Zigbee和其他无线网络的对比
Zigbee的优点： (1) 低功耗: 由于ZigBee的传输速率低,所以发射功率可以控制在 1mW,而且采用了休眠模式，功耗十分低,因此基于ZigBee的无线通 信设备非常的省电。据估计，ZigBee设备只靠两节5号电池就可以 维持6个月到2年左右的使用时间,甚至更长，这是其它Wi-Fi、蓝牙 等无线设备无法做到的。 (2) 低成本：ZigBee模块的成本在6美元左右, 并且ZigBee协议是无 需专利费的。低成本对于ZigBee的广泛流行也是一个十分关键的因 素。 (3) 时延短: ZigBee设备的通信时延和从休眠状态激活的时延都非常 短，适用于对时延要求苛刻的无线控制(如工业控制场合等)应用。 (4) 网络容量大： 一个星型结构的Zigbee网络最多可以容纳254个 从设备和一个主设备， 一个区域内可以同时存在最多100个ZigBee 网络, 而且网络组成灵活。 (5) 自组织，自修复。