无线自适应网络定位的简单综述
无线传感网络定位技术综述
第３ ９卷 第 ６ 期 ２ ０ １ ７年 ６月
宜春学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ０ ｆ Ｙｉ ｃ ｈ ｕ ｎ Ｃ ｏ Ｈ ｅ ｇ ｅ
Ｖｏ Ｌ ３ ９。 Ｎ ｏ ． ６
Ｊ ｕ ｎ ｅ ． ２ ０ １ ７
无 线传 感 网络 定 位 技 术 综 述
曹 阿龙 。章 平 。刘 涛’
ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｉｒ ｗ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ ｎｄ ａ ｐ ｏ ｓ ｉ ｉ ｔ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ ｌｇ ａ ｏ ｒ ｉ ｈｍ ， ｉ ｔ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｕ ｒ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｍｍｏ ｎ ｍｅ ｓｕ ａ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ・ ｅ ｓ ： ＡＯＡ、 Ｔ ｌ ＯＡ、 Ｔ ＤＯ Ａ、 ＲＳ Ｓ Ｉ ． Ｆ ｕ ｒ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ，ｔ ｒ ａ ｋ ｅ ｈｅ ｔ ｅ ｘ ｉ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｎ ｏ ｄ ｅ ｌ ｃａ ｏ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ ｄ ｉ ｎ ｔ ｏ ｒ ｎｇ ａ ｉ ｎ ｇ
Ｒｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｎ Ｌｏ ｃ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｏ ｆ Ｗｉ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｓ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｏ ｒ Ｎｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｓ
无线定位技术的基本原理
无线定位技术的基本原理
1. GPS定位，全球定位系统（GPS）是一种基于卫星的定位技术。
GPS接收器接收来自多颗卫星的信号，并通过测量信号传播时间和卫星位置信息，计算出接收器的位置。
这种定位技术适用于室外环境，并且需要至少4颗卫星进行定位。
2. WiFi定位，WiFi定位利用WiFi信号的强度和多个接入点的位置信息来确定设备位置。
通过测量设备与多个WiFi接入点之间的信号强度和延迟，可以使用三角定位或指纹定位算法来计算设备位置。
3. 蓝牙定位，蓝牙定位使用蓝牙信号的强度和多个蓝牙基站的位置信息来进行定位。
通过测量设备与多个蓝牙基站之间的信号强度和延迟，可以使用类似WiFi定位的算法来计算设备位置。
4. RFID定位，射频识别（RFID）定位利用RFID标签和读写器之间的信号传输来确定标签的位置。
读写器发射RFID信号，标签接收并返回信号，读写器通过测量信号的强度和延迟来计算标签的位置。
5. 蜂窝网络定位，蜂窝网络定位利用移动电话基站的信号传播
特性来确定设备位置。
通过测量设备与多个基站之间的信号强度和
延迟，可以使用三角定位或信号强度指纹定位算法来计算设备位置。
这些无线定位技术在不同的应用领域中具有各自的优势和限制，可以根据具体需求选择适合的技术来实现定位目的。
无线传感器网络中的节点定位与跟踪技术综述
无线传感器网络中的节点定位与跟踪技术综述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种由大量分布式的无线传感器节点组成的网络系统，用于收集、处理和传输环境中的信息。
节点定位与跟踪技术是WSN中的重要研究领域，它通过准确地确定节点在物理空间中的位置，实现对目标位置的发现与跟踪。
本文将对WSN中的节点定位与跟踪技术进行综述，主要包括基于测距技术的定位方法、基于无线信号的定位方法以及节点跟踪技术的研究进展。
一、基于测距技术的节点定位方法基于测距技术的节点定位方法通过测量节点之间的距离信息来确定节点的位置。
常用的测距方法包括全球定位系统（GPS）技术、无线信号强度测量技术和时间差测量技术。
全球定位系统是目前最为广泛使用的定位技术之一，通过接收卫星发出的定位信号来计算节点的位置。
然而，GPS技术在室内和复杂环境中的定位精度较低，且对耗能较大，因此在WSN中应用受到一定限制。
无线信号强度测量技术利用节点之间传输的无线信号的强度衰减来推断节点之间的距离。
该方法不需要额外的硬件设备，但由于无线信号受到多径效应、信号衰减等因素的影响，导致测距精度有限。
时间差测量技术通过测量节点收到信号的时间差来推断节点之间的距离。
常用的时间差测量方法包括到达时间差（Time of Arrival，TOA）、发送信号时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）和接收信号时间差（Time Synchronization，TS）。
这些方法的精度较高，但需要时间同步和硬件支持，增加了系统的复杂性。
二、基于无线信号的节点定位方法基于无线信号的节点定位方法是利用节点之间的无线信号交互进行位置推断。
常用的方法有信标定位、指纹定位和接收信号强度指纹定位。
信标定位方法通过在一些已知位置的节点上设置信标，其他节点通过接收这些信标的信号强度来推断自己的位置。
信标定位方法简单直接，但需要预先布置信标。
《无线定位技术》课件
将无线定位技术部署到实际应用场景 中，进行定期维护和更新，保证系统 的稳定性和可靠性。
04
无线定位技术优缺点
无线定位技术的优点
高精度定位
无线定位技术可以提供厘米级 甚至毫米级的定位精度，满足
各种高精度应用需求。
实时性
无线定位技术可以实时获取目 标的位置信息，对于需要快速 响应的应用场景非常有利。
详细描述
无线定位技术可以为公共安全领域提供重要的位置信息支持，例如在火灾、地震等灾害发生时，该技术可以帮助 救援人员快速定位受困人员，提高应急响应速度。同时，该技术还可以用于追踪犯罪嫌疑人，提高案件侦破效率 。
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无线定位技术在物流行业中的应用
总结词
优化物流配送，提高运营效率
详细描述
无线定位技术可以帮助物流企业实时跟踪货物的位置信息，优化配送路线，提 高物流配送的准确性和及时性。此外，该技术还可以协助企业进行仓储管理， 提高库存周转率，降低运营成本。
无线定位技术在公共安全领域中的应用
总结词
提升应急响应速度，保障公共安全
02
基于距离的定位技 术
包括RSS（接收信号强度）、 AOA（到达角度）和指纹地图匹 配等。
03
混合定位技术
结合基于时间和基于距离的定位 技术，以提高定位精度和可靠性 。
无线定位技术的误差来源
多径效应
由于电磁波在传播过程中会受到 建筑物、树木等障碍物的反射和 折射，导致接收到的信号强度和 相位发生变化，影响定位精度。
困难或无法定位。
高能耗
无线定位技术需要大量的计算 和传输，导致能耗较高，需要
频繁更换或充电电池。
安全问题
无线信号容易被截获或干扰， 存在一定的安全风险。
无线传感器网络中的节点定位方法综述
无线传感器网络中的节点定位方法综述引言无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）已广泛应用于许多领域，如环境监测、智能交通、军事侦察等。
在这些应用中，节点定位是至关重要的，因为节点的准确位置信息可以为网络的管理、资源分配和监测数据的可靠性提供重要依据。
本文将综述无线传感器网络中的节点定位方法，并分析其优劣以及适用场景。
一、基于GPS的节点定位方法全球定位系统（Global Positioning System，GPS）是一种卫星导航系统，可以提供精确的位置信息。
在无线传感器网络中，可以通过将GPS接收器集成到节点中，利用GPS卫星发送的信号来获取节点的位置。
尽管基于GPS的节点定位方法具有较高的位置精度，但其成本较高，且依赖于卫星信号的可靠性，因此在某些应用中可能不适用。
二、基于RSSI的节点定位方法无线传感器节点之间的信号强度可以通过接收信号强度指示（Received Signal Strength Indication，RSSI）进行测量。
基于RSSI的节点定位方法适用于无线传感器网络中节点分布稀疏的场景。
通过测量节点之间的信号强度，并结合基站或其他已知位置节点的位置信息，可以推算出目标节点的位置。
然而，由于信号传输过程中受到多径效应、干扰等影响，基于RSSI的节点定位方法存在定位误差较大的问题。
三、基于TOA的节点定位方法到达时间（Time of Arrival，TOA）是指信号从发送节点到接收节点的传播时间。
基于TOA的节点定位方法利用多个基站或接收节点对信号到达时间进行测量，并通过三角定位等方法计算出目标节点的位置。
相比于基于RSSI的方法，基于TOA的节点定位方法对信号传播的路径和时间更加敏感，因此具有更高的位置精度。
但是，该方法需要大量的时间同步和测量延迟，且节点之间的位置限制较多，使得实际应用受到一定限制。
四、基于TDOA的节点定位方法到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）是指信号到达不同基站之间的时间差。
基于WIFI的室内定位技术的研究与实践
基于WIFI的室内定位技术的研究与实践随着技术的不断发展，人们的需求也越来越高。
室内定位技术也随之迅速发展，以满足人们对位置信息的需求。
基于WIFI的室内定位技术由于便利性和准确性，在诸多室内定位技术中占据着重要的地位。
本文主要介绍基于WIFI的室内定位技术的研究和实践，简单介绍其原理、应用以及遇到的难题。
1. 基于WIFI的室内定位技术的原理基于WIFI的室内定位技术最核心的原理是通过获取WIFI信号，来确定移动设备所处位置的一种技术。
根据信号的强度和分布，可以将室内环境分成不同的区域。
在每个区域内放置多个WIFI信号发射器。
系统会通过计算接收到的WIFI信号的功率以及其他参数，来推算移动设备当前所在的位置。
因为WIFI信号有一定的折射系数，所以在室内环境中，定位会受到障碍物和环境的影响，因此定位的精度会有所下降。
为提高定位精度，要对环境进行预处理、地图匹配和其他算法优化。
2. 基于WIFI室内定位技术的应用基于WIFI的室内定位技术的应用十分广泛，在每个人的日常生活中都有体现。
其中，最主要的应用之一就是室内导航。
包括图书馆、医院、机场、展览馆等公共场所，基于WIFI的室内定位技术都可以起到室内导航的作用。
定位系统通过WIFI信号实时跟踪用户所处的位置，帮助用户快速找到所需要的位置。
比如，在一家商场里，如果你在寻找某个商店，只需打开室内定位应用，就能得到精准的路线导航。
3. 基于WIFI室内定位技术遇到的难题随着基于WIFI的室内定位技术的广泛应用，也有一些问题需要解决。
首先，WIFI信号在室内环境发生变化，例如有人、物体遮挡等情况时，定位系统的精度会受到影响。
其次，由于室内环境过于复杂，不同类型的建筑物、家庭或公司都具有不同的环境特征，需要预先确定局部数据准备，并采取不同的室内定位技术。
然后，由于许多室内环境中没有标准的导航标识和地图，室内导航算法的开发和实现非常困难。
最后，需要进行数据的收集和处理。
无线节点定位技术
基于到达角度的定位技术
03
无线节点定位技术实现
无线节点定位技术需要使用特定的硬件设备，如无线网卡、GPS接收器等，这些设备负责接收和传输信号，以实现节点的定位。
硬件设备
硬件设备的性能对定位精度和稳定性有很大影响，高性能的硬件设备可以提供更准确的定位结果。
硬件性能
硬件设备的成本也是需要考虑的因素，尤其是在大规模部署时，低成本的设备有助于降低整个系统的成本。
无线节点定位技术
无线节点定位技术概述 无线节点定位技术原理 无线节点定位技术实现 无线节点定位技术面临的挑战与解决方案 无线节点定位技术的未来展望
contents
目 录
01
无线节点定位技术概述
无线节点定位技术是指通过无线信号传输特性，确定无线发射节点（如无线传感器节点、移动终端等）的位置信息的技术。
详细描述
基于到达时间差的定位技术利用无线信号到达不同接收节点的时间差信息，结合几何关系计算出发射节点的位置。该技术对硬件要求较低，且无需高精度时间同步，但定位精度受信号传播速度的影响。
基于到达时间差的定位技术
总结词
通过测量无线信号到达接收节点的方向，利用几何关系确定发射节点的位置。
详细描述
基于到达角度的定位技术通过测量无线信号到达接收节点的方向，结合几何关系计算出发射节点的位置。该技术定位精度较高，但要求精确测量信号到达角度，且易受环境因素影响。
针对定位精度问题，可以采用高精度定位算法、多频段定位技术等方法来提高定位精度。对于覆盖范围问题，可以采用定向天线、增强型传输技术等方法来扩大覆盖范围。同时，综合考虑各种因素，如节点密度、环境因素等，也可以有效地提高定位精度和覆盖范围。
总结词
详细描述
解决方案
ad hoc无线网络综述
1概述Ad hoc网络定义根据IEEE的定义，Ad hoc网络是一种特殊的自组织、对等式、多跳、无线移动网络，也常被称为移动Ad hoc网络。
它由一组无线移动节点组成，是一种不需要依靠现有固定通信网络基础设施的、能够迅速展开使用的网络体系，所需人工干预最少，是没有任何中心实体、自组织、自愈的网络。
在自组网中，每个用户终端不仅能移动，而且，兼有路由器和主机两种功能。
一方面，作为主机，终端需要运行各种面向用户的应用程序；另一方面，作为路由器，终端需要运行相应的路由协议，根据路由策略和路由表完成数据的分组转发和路由维护工作。
Ad Hoc网络中的信息流采用分组数据格式，传输采用包交换机制，基于TCP/IP协议簇。
所以说，Ad Hoc网络是一种移动通信和计算机网络相结合的网络，是移动计算机通信网络的一种类型。
Ad hoc网络特点Ad hoc网络是一种特殊的无线移动网络。
网络中所有结点的地位平等，无需设置任何的中心控制结点。
网络中的结点不仅具有普通移动终端所需的功能，而且具有报文转发能力。
1.无中心Ad hoc网络没有严格的控制中心。
所有结点的地位平等，即是一个对等式网络。
结点可以随时加入和离开网络。
任何结点的故障不会影响整个网络的运行，具有很强的抗毁性。
2. 自组织网络的布设或展开无需依赖于任何预设的网络设施。
结点通过分层协议和分布式算法协调各自的行为，结点开机后就可以快速、自动地组成一个独立的网络。
3. 多跳路由当结点要与其覆盖范围之外的结点进行通信时，需要中间结点的多跳转发。
与固定网络的多跳不同，Ad hoc网络中的多跳路由是由普通的网络结点完成的，而不是由专用的路由设备完成的。
4. 动态拓扑Ad hoc网络是一个动态的网络。
网络结点可以随处移动，也可以随时开机和关机，这些都会使网络的拓扑结构随时发生变化。
这些特点使得Ad hoc网络在体系结构、网络组织、协议设计等方面都与普通的蜂窝移动通信网络和固定通信网络有着显著的区别。
无线定位
典型的无线网络定位系统地理定位、方位定位和无线定位这些名词今天被广泛地用来描述确定一个移动台(MS、也称定位节点)所在位置的能力。
位置一般包含了和MS有关的坐标，坐标可以是二维或三维的，通常包含了与MS所在位置的经度和纬度的有关信息。
无线定位技术最初是为了满足远程航海的导航等要求而产生的。
全球定位系统GPS的出现使得无线定位技术产生了质的飞跃，定位精度得到大幅度提高，精度可达10米以内。
国外对于无线定位在移动通信中的应用也有所要求，例如，美国联邦通信委员会（FCC）强制要求所有无线业务提供商，在移动用户发出紧急呼叫时，必须向公共安全服务系统提供用户的位置信息和终端号码，以便对用户实施紧急救援工作。
全球三大通信厂商:爱立信、摩托罗拉和诺基亚于2000年10月成立了“位置信息互操作论坛LIF（Locati on Interoperability Forum）”，其目标是在全球范围内的无线网络和终端上提供基于位置的服务LBS(Lo cation Based Service)。
欧洲电信标准化协会ETSI对GSM系统的无线定位也提出了一系列标准。
GP S已经成为室内环境中一项非常成功的定位技术，而现今GPS与无线网络融合起来形成的LBS热，使得移动定位服务产业作为最具有潜力的移动增值业务而迅速发展。
无线定位系统的功能性体系结构必须具备两个功能单元：1)移动台(MS、也称定位节点)的位置估计，2)和网络共享某些属性的此位置估计信息。
定位系统测量来自移动终端的无线电波的有关参数，同时系统测量某些固定接收器或者某些固定发送器发送到移动接收器的无线电波参数。
因此有两种办法可以获得对MS的实际位置信息的估计：①自我定位系统，即常被称为基于移动终端为中心的定位系统，MS通过测量自己相对某个已知位置发送器的距离或者方向来确定自己的位置(例如GPS接收器)。
②远距离定位系统，即常被叫做基于网络的定位系统，它采用很多地理定位基站(GBS)一起来确定MS位置，可以通过分析接收信号的强度、信号相位以及到达时间等属性来确定MS的距离，至于MS的方向则可以通过接收信号的到达角来获得，最终系统根据每个接收器测量到的移动终端的距离或者方向来联合计算移动终端的位置。
物联网中基于WiFi定位技术的使用方法
物联网中基于WiFi定位技术的使用方法随着物联网（Internet of Things，简称IoT）的快速发展，WiFi定位技术在物联网中的应用越来越广泛。
WiFi定位技术利用无线网络中的WiFi信号，通过收集和分析WiFi信号的强度、延迟、时间戳等信息，来确定设备的位置。
相比其他定位技术，WiFi定位技术具有成本低、覆盖范围广、精度较高等优势，因此受到广大物联网应用开发者的青睐。
本文将介绍物联网中基于WiFi定位技术的使用方法，旨在帮助读者更好地理解和运用该技术。
一、WiFi定位技术的原理WiFi定位技术的原理是通过收集周围WiFi信号的信息来确定设备的位置。
WiFi信号可以通过手机、路由器等设备发送出去，这些信号在传播过程中会受到一些因素的影响，如墙体、障碍物等。
WiFi定位技术通过接收这些信号并分析其强度、延迟、时间戳等参数，从而推算设备所在的位置。
二、基于WiFi定位技术的应用场景1. 室内定位：传统的GPS定位在室内精度较低，而WiFi定位技术可以通过收集WiFi信号，精准确定设备在室内的位置，为室内导航、个人健康监测等提供支持。
2. 资产追踪：利用WiFi定位技术可以实现对物品的实时追踪和监控，如仓库物流管理、车辆定位等。
通过接入WiFi网络，可以精确获得物品的当前位置，并及时进行管理和调度。
3. 商场营销：通过收集顾客在商场内连接的WiFi信号，可以准确判断顾客所在的位置，从而提供个性化的推荐服务、优惠券等营销活动，提升用户体验和销售额。
4. 安防监控：WiFi定位技术可以用于室内和室外的安防监控，通过分析WiFi信号及其变化来检测异常行为、轨迹等，提供实时的安全防护。
三、基于WiFi定位技术的使用方法1. 确定基站布局：首先，需要在使用环境中合理布置WiFi基站，以便充分覆盖需要定位的区域，确保定位精度和稳定性。
基站的数量和布局需要根据具体情况进行调整。
2. 数据收集与分析：收集周围WiFi信号的数据是进行定位的关键步骤。