定位技术研究分析综述
室内定位技术综述及发展趋势

室内定位技术综述及发展趋势近年来,室内定位技术的发展日益壮大,得到了越来越多的关注。
我们可以通过室内定位技术,追踪物品、人员、车辆等目标的位置信息,从而实现安全监控、场馆管理、室内导航、精准营销等的应用。
一、室内定位技术的种类目前,室内定位技术主要有以下几种:1. WiFi定位技术:利用WiFi信号的强度和信号延迟来确定目标位置。
2. 蓝牙低功耗(BLE)技术:通过信标的设置,利用蓝牙信号来实现室内定位。
3. 智能灯光技术:通过控制灯光的亮度和色彩,从而获取目标的位置信息。
4. 超声波定位技术:通过超强音波的控制和测量,得到目标的位置信息。
5. 光学定位技术:使用相机、激光、红外线等光学设备来获取目标的位置信息。
二、室内定位技术的应用1. 安全监控:利用室内定位技术,监控场馆内的人流动态、物品状态等信息,以保障人员和财产的安全。
2. 场馆管理:通过定位技术,实现人员或设备位置的实时监控,在场馆管理方面得到应用。
3. 室内导航:利用室内导航系统,为人们提供室内导航、定位服务,解决人们在室内寻找特定地点的难题。
4. 精准营销:利用室内定位技术,采集用户数据后,对其进行个性化推荐、营销等服务。
三、室内定位技术的发展趋势1. 低成本、高精度:未来的室内定位技术将更注重降低成本,并且提高定位精度。
2. 安全和隐私:在定位技术使用过程中,必须保证数据安全和个人隐私,避免信息泄漏或滥用。
3. 多样化的应用场景:随着技术的发展,将出现更多的应用场景,如室内智能停车场、室内自动驾驶、室内AR/VR等。
4. 与物联网、人工智能的融合:室内定位技术将与物联网、人工智能等技术实现融合,构建更加智慧化的室内服务系统。
总之,室内定位技术是未来数字化生活的必备技术之一。
未来,它将在更多的应用场景得到应用,实现更好的服务和效果。
物联网中的移动定位技术研究进展

物联网中的移动定位技术研究进展摘要:随着物联网的快速发展,移动定位技术在物联网中的应用日益广泛。
本文从物联网的背景和需求出发,对物联网中的移动定位技术的研究进展进行综述。
首先介绍了物联网的基本概念和应用场景,然后详细讨论了物联网中的移动定位技术的分类及其优缺点。
接着,对当前研究的主要方向,如无线传感器网络定位、RFID定位、蓝牙定位和GPS定位等进行了详细介绍,并对其技术原理进行了解析。
最后,对未来物联网中移动定位技术的发展趋势进行了展望,提出了几点研究方向和挑战。
1. 引言物联网是信息技术和传感技术的结合,通过互联互通的方式将各种设备、物品和人员连接起来,实现智能化管理和控制。
在物联网中,移动定位技术起着至关重要的作用。
它能够精确地定位和追踪物联网中的移动对象,提供实时的位置信息,为物联网应用提供可靠的数据基础。
2. 物联网中的移动定位技术分类物联网中的移动定位技术主要可以分为无线传感器网络定位、RFID 定位、蓝牙定位和GPS定位等几大类。
2.1 无线传感器网络定位无线传感器网络是物联网的重要组成部分,它由大量的低成本、低功耗的传感器节点组成,能够实时获取环境信息并传输给数据收集中心。
无线传感器网络定位技术通过对传感器节点之间的相对位置进行测量,来实现移动对象的定位和追踪。
2.2 RFID定位RFID(无线射频识别)技术是一种无线通信技术,通过无线信号实现对物体的远程识别和定位。
在物联网中,RFID技术广泛应用于物品追踪、物流管理和实时监控等领域。
2.3 蓝牙定位蓝牙定位技术通过对手机等设备的蓝牙信号进行接收和测量,来确定设备的位置。
它具有低功耗、成本低等特点,在室内环境中被广泛应用于物品定位和人员追踪等场景。
2.4 GPS定位全球定位系统(GPS)是一种卫星定位系统,通过接收卫星信号定位移动设备的位置。
在物联网中,GPS技术被广泛应用于车辆追踪、智能导航和物流管理等领域。
3. 各类移动定位技术的优缺点各类移动定位技术各具特点,同时也存在一些局限性。
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。
实时精密单点定位研究综述

实时精密单点定位研究综述摘要:GPS精密单点定位(PPP)是一种利用高精度的GPS卫星星历和卫星钟差以及双频载波相位观测值,并采用非差模型进行高精度单点定位的方法。
实时精密单点定位技术(RT-PPP)已成为当前GNSS领域的研究热点,也将是目前乃至未来实时高精度动态定位的主要技术手段之一。
本文对其从研究背景、国内外研究现状,以及发展前景等方面进行了综述。
关键词:GPS;实时精密单点定位;研究背景;发展现状;前景1 研究背景全球定位系统GPS(Global Positioning System)是美国从上世纪70年代开始研制,于1994年全面建成的新一代卫星导航定位系统。
目前,GPS以全天候、高精度、自动亿、高效益等显著特点,诸多领域得到了广泛应用。
GPS的出现,给测绘领域带来了一场深刻的技术革命。
传统的GPS单点定位是指利用单台接收机的测码伪距及广播星历的卫星轨道参数和卫星钟差改正进行定位,因其较低的定位精度已不能满足精密导航、大地测量、变形监测、精密工程测量等的要求。
为了提高精度,出现了GPS相对定位,它是用两台以上接收机同步观测相同的GPS卫星,以确定基线端点的相对位置或基线向量。
GPS相对定位通过组成差分观测值来消除接收机钟差、卫星钟差等公共钟差以及减弱对流层延迟、电流层延迟等相关性的影响,因此,它是目前GPS定位中精度最好的一种方法。
PPP技术作为一种最近十几年发展起来的一项GPS定位新技术,在低轨卫星精密定轨、高精度坐标框架维持、区域或全球性科学考察、航空动态测量和海洋测绘等方面具有不可估量的应用前景,目前己经成为GPS导航和定位界的研究热点。
经过近十几年国内外学者的研究,精密单点定位的事后处理算法及应用已经比较成熟。
与相对定位中的实时定位技术RTK相对应,在实时GPS卫星轨道和钟差产品的支持下,精密单点定位的数据处理可以在实时情况下进行,得到实时定位结果,称之为实时PPP技术。
实时PPP定位技术与目前已有两种GPS实时定位服务系统(基于单基准站RTK技术系统和基于多基准站的CORS系统)相比具有以下显著优点:1.系统服务覆盖区域大;2.总投资和运营成本低。
室内定位技术及应用综述_赵锐

2014年第27卷第3期Electronic Sci.&Tech./Mar.15,2014收稿日期:2013-09-17作者简介:赵锐(1957—),男,教授,硕士生导师。
研究方向:交通信息工程及控制。
E-mail :578314623@ 。
钟榜(1989—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
朱祖礼(1989—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
马乐(1990—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
姚金飞(1991—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
室内定位技术及应用综述赵锐1,钟榜2,朱祖礼2,马乐2,姚金飞2(1.军事交通学院基础部,天津300161; 2.军事交通学院研究生管理大队,天津300161)摘要室内定位技术作为当前的研究热点,对军事、经济以及人们的日常生活产生了深远的影响。
文中首先介绍了室内定位技术的应用背景以及发展方向,以及室内环境进行定位面临的主要难点。
然后介绍了目前主要的定位算法,包括邻近信息、场景分析和几何定位算法,以及各种算法衍生出来的各种定位技术。
最后指出了室内定位技术亟待解决的问题,以及下一步进行相关研究的突破口。
关键词室内定位;定位算法;定位技术中图分类号TN961文献标识码A文章编号1007-7820(2014)03-154-04Overview of Indoor Localization Techniques and ApplicationsZHAO Rui 1,ZHONG Bang 2,ZHU Zuli 2,MA Le 2,YAO Jinfei 2(1.General Courses Department ,Academy of Military Transportation ,Tianjin 300161,China ;2.Postgraduate Training Brigade ,Academy of Military Transportation ,Tianjin 300161,China )AbstractAs a hotspot of currently research ,indoor localization has great influence on the military ,economyand everyday life.This article introduces the application ,development and main difficulties of indoor localization ,presents some major indoor localization algorithms ,including surrounding information ,scene analysis ,geometry lo-calization ,and various localization techniques derived from the localization algorithms ,and finally points out some key issues which are urgent to be solved and some related breakthrough.Keywordsindoor localization ;localization algorithm ;localization technique自从以GPS 为代表的定位技术出现以来,其高效、方便、快速与准确使人们的生活出现了巨大的变化,带动了一批应用和服务的快速发展,但传统定位技术由于技术原理的局限性,在室内环境的定位效果不尽理想,因此目前室内环境急需一种高效、便捷、准确的定位技术来填补空白。
WSN定位技术综述

9、
5、TDOA TOA AOA RSSI
6、Criket室内定位系统,最早采用了RF信号和超声波信号组合的TDOA测距技术。
6、NTP协议时间同步原理
基于时间的定位方法的定位精度虽高,气测距距离较短,且附加的硬件将增加节点的体积与功耗,不适合实际应用。
7、AOA硬件部分包括 微控制器 RF接收器 5
1、锚节点(信标节点,灯塔节点),1依据距离测量与否可划为 测量距离算法和非测距算法。2依据节点连通度和拓扑分类可划分为单跳算法和多跳算法。3依据信息处理的事先方式分布式算法和集中式算法。时间同步问题现在也是无限传感器网络中的一个热点研究问题并且没有完全解决。
2、单边测距方法Harter开发的active bat定位系统。他由一系列固定在网格中的节点组成。固定节点从移动节点中接受超声波,并通过TOA算法计算到移动节点的距离
3、视距(line-of-sight LOS)比较精确。 非视距(none line-of-sight NLOS)
4、啁啾展频技术(chirp spread spectrum,CSS)和对称双边双向测距技术(symmetric double sided two-way ranging,SDS-TWR) 加权的TOA算法
GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术综述

GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术综述摘要:全球定位系统(GPS)在现代导航和定位应用中扮演着重要的角色。
然而,由于多种干扰和环境因素的影响,GPS定位准确度受到了很多挑战。
多路径效应是其中一个主要的问题之一,它是由于信号在到达接收器之前经历了多个路径的反射、折射或散射而引起的。
本文将从理论分析、算法设计和抑制技术等方面,综述GPS定位中的多路径效应分析与抑制技术。
引言:GPS定位系统由一组卫星和地面接收器组成,通过与卫星的通信,可以获得接收器的位置和时间信息。
然而,在实际应用中,由于信号在传播过程中可能会经历多路径效应,GPS定位的准确性会受到严重的影响。
多路径效应是由于信号在到达接收器之前经历了反射、散射或折射等过程,导致接收器收到的信号中包含多个时间延迟和幅度衰减不同的信号成分。
1. 多路径效应原理分析多路径效应是GPS定位中的主要误差源之一,它对定位精度和可靠性造成了持续的影响。
多路径效应的发生原因主要有以下几个方面:地面上的建筑物、山丘、树木和其他结构物会引起信号的反射和散射,形成多个传播路径;大气层中的湍流运动会导致信号的传播路径变化;地面上的输电线路、建筑物的支架和其他移动物体也可能对信号的传播造成影响。
2. 多路径效应分析方法针对多路径效应的分析方法主要包括实测方法和仿真方法。
实测方法通过在不同环境条件下进行实地数据采集,并对采集到的数据进行分析,从而获取多路径效应的特征和影响程度。
仿真方法则是通过建立信号传播模型,模拟信号在不同环境中的传播过程,从而得到多路径效应引起的误差。
这两种方法结合起来可以更全面地了解多路径效应的特性。
3. 多路径效应抑制技术为了减小多路径效应对GPS定位精度的影响,研究者们提出了多种抑制技术。
常用的技术包括:天线阵列和干涉技术、信号处理算法、空时处理和滤波技术等。
天线阵列和干涉技术通过利用多个接收天线,对不同路径上的信号进行时延和相位差分析,进而减小多路径效应的影响。
无线传感网络定位技术综述

无线传感网络定位技术综述无线传感网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)是一种集成了传感、通信和计算功能的自组织网络,由大量低成本、低功耗的无线传感节点组成。
这些节点能够感知和测量环境中的各种参数,并将收集到的数据通过通信链路传递到基站或其他节点进行处理和分析。
无线传感网络在许多应用领域具有广泛的应用,其中一个重要的应用是定位。
无线传感网络定位技术是指通过使用无线传感节点间的信号强度、时间差或测向等信息来确定物体或节点在空间中的位置。
定位是无线传感网络中很重要的一个任务,它可以帮助用户获取节点的位置信息以及监测和追踪目标物体的移动。
无线传感网络定位技术的发展对于实现智能城市、智能交通以及环境监测等应用具有重要意义。
无线传感网络定位技术主要有三种方法,分别是基于信号强度的定位、基于时间差的定位和基于测向的定位。
第一种方法是基于信号强度的定位。
该方法通过测量无线信号在空间中的衰减程度来确定物体的位置。
常用的技术有收集多个节点间信号强度的RSSI值(Received Signal Strength Indication)并进行加权平均,采用指纹定位技术等。
这种方法简单易用,但存在信号衰减和多径效应等问题,导致定位误差较大。
第二种方法是基于时间差的定位。
该方法通过测量无线信号的传播时间来获得物体的位置。
常用的技术有Time of Arrival (TOA)、Time Difference of Arrival (TDOA)和Round Trip Time of Flight (RTOF)等。
这些方法对节点间的时间同步要求较高,且受多径效应和钟差等因素的影响,也容易引入较大的定位误差。
第三种方法是基于测向的定位。
该方法通过节点对目标物体的信号进行方向收集,进而估计目标物体的位置。
常用的技术有Angle of Arrival (AOA)和Received Signal Strength Angular Differential (RSSAD)等。
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定位技术研究分析综述
发表时间:2019-05-13T15:58:53.293Z 来源:《知识-力量》2019年8月26期作者:王中宏汪国强[导读] 随着定位技术的研究与发展,其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用,在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。
文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。
然后介绍了目前主要的定位算法,包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统,以及主要的室内定位技术。
以及衍生出来的各种定位技术。
(黑龙江大学,黑龙江哈尔滨 150000)摘要:随着定位技术的研究与发展,其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用,在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。
文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。
然后介绍了目前主要的定位算法,包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统,以及主要的室内定位技术。
以及衍生出来的各种定位技术。
最后指出了定位技术亟待解决的问题,以及对下一步进行相关研究的展望。
关键词:无线传感器网络定位;典型系统;室内定位技术
1.前言
自从以GPS为代表的定位技术出现以来,其高效、方便、快速与准确的特点使人们的生活出现了巨大的变化,带动了一批应用和服务的快速发展。
基于用户位置信息的相关技术的应用和发展,位置服务(LBS)已经成为人们日常工作、生活所必须的一项基本服务需求。
无论是室内还是室外,人们对位置服务有着迫切的需要。
2.定位技术的发展现状
定位技术可以分为室外定位技术和室内定位技术两种。
在室外环境下,全球定位系统(GPS)、北斗定位系统(BDS)等全球导航卫星系统(GNSS)为用户提供米级的位置服务,基本解决了在室外空间中进行准确定位的问题,并在日常生活中得到了广泛的应用。
在室内环境下,由于障碍物的遮挡等问题,对室内定位技术的精度、成本、可靠性、覆盖范围以及响应时间有了更高的要求。
3.定位技术概述 3.1 基于无线传感器网络的定位技术
无线传感器网络是一种特殊的网络,可以应用于布线和电源供给困难以及人员不能到达的区域和一些临时场合等。
它不需要固定网络支持,具有快速展开,抗毁性强等特点。
基于无线传感为网络的几节点定位技术可以根据是否测距分为距离相关的定位算法和距离无关的定位算法。
距离相关的定位算法分为基于事件时间的定位算法和基于角度的定位算法。
基于时间的定位算法主要有基于到达时间和基于到达时间差的定位算法。
基于到达时间的定位算法测量方式简单,但是只有在视距范围内定位精度较高,且要求严格的时间同步,其难点在于如何精准的测量时间,以及外界环境的影响。
基于到达时间差的定位算法能够提高定位精度,但是对硬件要求较高,信号在传输过程中易受影响,应用场景单一。
基于角度的定位算法主要有基于到达角和接受信号强的指示的算法。
基于到达角的定位算法由一端发射信号,另一端有多个超声波接收器或天线阵列测出信号到达方向,据此得出发射端与接收端的相对角度,由三角定位估计接收端位置,但是需要增加硬件设备,对硬件尺寸、功耗、成本要求较高,易受环境影响。
基于接收信号强的指示的定位算法具有低功耗、低成本的优点,但是存在噪声干扰,非视距下会产生多径效应、反射等问题,从而产生不同的路径损耗,增加建立信号衰减模型的复杂程度。
3.2典型的自定位系统 Cricket定位系统属于距离定位和松散耦合系统,采用RF和超声波收发器的TDOA技术。
信标节点位置信息通过RF传送,若待定节点获得三个以上信标节点位置信息,就可采用三边定位法或极大似然估计法来估计待定为节点的位置。
RADAR系统可提供两种定位方式:场景分析和三边定位。
场景分析在定位区域预先建立信标节点RF信号强度和传播距离之间的对应关系的数据库。
定位时待定节点获得RF信号强度,并查询数据库,选择最小的位置作为待定位节点的位置。
三边定位中,待定点通过RSSI 获得与三个以上信标节点的距离,采用三边定位法进行自身定位。
RADAR仅需部署三个以上信标节点就可实现,且可为室内设备提供无线网络。
但待定为节点必须支持无线网络连接,易受环境影响。
Active Badge系统属于室内定位系统,是粗粒度定位和符号定位的典型代表。
通过以太网将放置在建筑物内部的红外接收信标节点连接在一起。
待定为节点Badge周期性发送红外信号IR,IR信标节点所在房间即为待定为节点Badge位置。
3.3室内定位技术
目前,国内外研究者们提出了蓝牙、红外线、RFID、WLAN、超宽带、超声波等室内定位技术及应用系统,但是不同的室内定位技术根据其定位性能有一定的应用局限,还没有一种普适化技术能满足当前所有的室内定位服务需求。
以下是目前国内外各种主流的室内定位技术的简单介绍。
红外定位精度在5-10米,优点是定位精度高,但是不能穿越障碍物,且造价较高,功耗较大且易受光干扰;超声波定位精度在1-10厘米,优点是定位精度高,结构简单,但是具有多径效应,衰减明显,受温度影响且成本较高;视觉定位精度在1厘米到1米,优点是环境依赖性低,但是其成本较高,稳定性低;蓝牙定位精度在2-10米,优点是功耗低,易集成,但是其定位距离短,稳定性低,受噪声干扰;Wifi 定位精度在2-50米,优点是易安装,精度高,但是工作量大,功耗大,易受其他信号干扰;RFID定位精度在5厘米到5米,优点是精度高,造价低,标识小,但是作用距离短,无通信能力,难于整合;UWB定位精度在6-10厘米,优点是穿透力强,精度高,功耗低,但是造价低;Zigbee精度在1-2米,优点是功耗低,成本低,但是其稳定性低,受环境干扰;惯性传感器辅助定位的定位精度在2-10米,覆盖范围低,长时间定位后误差较大;A-GPS优点是速度快,精度高,但占用大量通信资源,在使用手机密集的区域受网络堵塞影响;光跟踪优点是成本高,通信速率高,抗干扰能力强,但是定位范围小。
4.总结与展望
到目前为止。
无线传感器网络已经取得了很大的进展,但是仍然存在一些问题。
即规模大的无线传感器网络有定位误差积累的问题;定位所有节点的所耗时长较长,效率低下;节点定位的降低通信代价的问题;能耗与算法复杂度之间的平衡问题;动态移动节点的定位方法少的问题;目前都是信标节点辅助定位未知节点,仅依赖节点之间的协作、信息传输,实际定位的算法少;部署大规模的无线传感器网络硬件成本较高。
虽然目前室内定位技术得到了国内外较多学者的关注,但是实际上高效、便捷、准确的室内定位技术仍然急需。
如何在室内障碍物较多,干扰较多,动态性强的环境下提高定位精度,扩大定位的覆盖范围,降低定位成本,提高可靠性以及缩短定位时间是目前室内定位的主要难题。
参考文献
[1]吕淑芳.无线传感器网络节点定位研究综述 [J].传感器与微系统:2016(05).
[2]贾丽.无线传感器网络定位技术及典型系统 [J].信息技术:2017(01).
[3]马静宜.室内定位技术现状和发展趋势 [J].电子产品世界2014(11).
[4]阮陵.室内定位:分类、方法与应用综述 [J].地理信息世界2015(04). 作者简介:王中宏(1995.04-),女,黑龙江省哈尔滨市人,哈尔滨市南岗区黑龙江大学,信息与通信工程专业2018级,在读硕士,研究方向为图像处理技术;汪国强(1963.09-),男,黑龙江省哈尔滨市人,黑龙江大学电子工程学院副院长,在职教授,研究方向为图像处理技术及信号检测方向等。