Skyhook Wireless的Skyhook实现无线局域网定位
无线传感器网络中的节点定位技术教程
无线传感器网络中的节点定位技术教程一、引言无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）是一种由大量分布式无线传感器节点组成的网络系统，被广泛应用于环境监测、物联网、智能交通等领域。
节点定位技术是WSN 中的重要问题之一，准确的节点定位能提供准确的数据，并支持更高级别的应用。
本文将介绍无线传感器网络中的节点定位技术，包括节点定位的概念、节点定位的原理与方法、节点定位算法的分类以及节点定位技术的应用。
二、节点定位的概念节点定位是指确定无线传感器网络中各个节点在空间中的位置坐标。
节点定位可以分为绝对定位和相对定位两种方式。
绝对定位是通过使用全球定位系统（GPS）或其他具备绝对空间参考的技术获得节点的绝对坐标。
相对定位是通过节点之间的相对位置关系计算出节点的相对坐标。
三、节点定位的原理与方法1. RSSI定位接收信号强度指示（Received Signal Strength Indicator，RSSI）是衡量接收信号强度的指标，节点间的距离与接收信号强度呈反比关系。
RSSI定位利用节点之间的信号强度进行定位，通过测量节点间的接收信号强度来估计节点之间的距离。
2. TOA定位到达时间（Time of Arrival，TOA）定位利用节点之间的信号传播时间来计算节点之间的距离。
TOA定位需要节点对收到的信号进行时间同步，在发送信号的节点和接收信号的节点分别记录接收和发送时间，然后计算信号的传播时间，进而估计距离。
3. TDOA定位到达时间差（Time Difference of Arrival，TDOA）定位是基于节点之间的信号传播时间差来计算节点之间的距离。
TDOA定位需要节点间的时间同步，并通过计算信号的传播时间差来估计距离。
4. AOA定位到达角度（Angle of Arrival，AOA）定位利用节点对收到的信号的入射角度进行定位。
AOA定位需要节点具备方向敏感的天线，并通过比较信号的入射角度来估计距离。
wifi定位解决方案
wifi定位解决方案无线定位技术在现代社会中得到广泛应用，它可以通过无线信号来确定人员或物品的位置，实现精确定位。
其中，wifi定位技术是最常用且最广泛应用的一种定位技术。
本文将介绍wifi定位解决方案的原理、应用场景及优缺点。
一、原理Wifi定位技术的工作原理是基于信号强度指示（RSSI），即通过无线接收设备接收到的无线信号强度获取到设备的位置信息。
这种技术需要在确定的范围内放置多个无线访问点（AP），并对这些AP进行地理位置标定。
当接收设备扫描到这些AP时，它就可以通过计算各个AP到接收设备之间的距离，来确定接收设备的位置信息。
因此，wifi定位系统的精度与放置的AP数量和准确度有关，AP数量和准确度越高，定位精度越高。
二、应用场景1.商业广场定位：在大型的商业广场或购物中心，人流量较为密集，人们往往容易迷路，通过wifi定位可以帮助消费者寻找到自己需要的店面或服务，同时商家也可以通过定位技术了解到消费者的活动轨迹，帮助商家更有效地研究消费者的行为模式。
2.车辆监控：wifi定位技术可以实现对车辆的实时监控，同时一些特殊场合下，警方通过定位技术可以准确定位犯罪嫌疑人的位置，提高案件侦破效率。
3.室内地图：众所周知，GPS定位技术一般只适用于室外环境，而室内定位技术可以实现在建筑物内部准确定位，为人们在未知的建筑物内提供了方便。
三、优缺点1.优点：相对于传统GPS定位技术，wifi定位技术可以克服建筑物内遮挡和信号弱的问题，适用于室内和有特殊环境要求的场所；同时，作为一种低成本技术，wifi定位技术广泛应用于实时物流追踪、会议安排、机场码头导航等方面。
2.缺点：由于wifi信号的多径传播和干扰，wifi定位技术存在着定位精度的不确定性，特别是在复杂的环境下。
同时，wifi定位技术需要大量的定位基站，相比GPS技术的成本还是较高。
综上所述，wifi定位技术作为一种重要的无线定位技术，应用广泛且前景广阔。
WiFi定位与室内导航系统设计与实现
WiFi定位与室内导航系统设计与实现随着科技的发展和人们对室内导航需求的增加，WiFi定位与室内导航系统成为了一个备受关注的研究领域。
它可以通过基站和Wi-Fi信号来确定用户在室内的位置，为用户提供室内导航和定位服务。
本文将介绍WiFi定位与室内导航系统的设计与实现，包括定位原理、系统架构、定位算法和系统优化等方面。
首先，WiFi定位的原理是利用无线网络的信号强度来推断用户的位置。
在一个室内环境中，多个Wi-Fi基站会向用户发送信号，并且用户设备会收到这些信号。
根据信号的强度和物理特性，可以推断用户与每个基站的距离，进而确定用户的位置。
基站之间的距离和位置已知，通过三角定位原理可以计算出用户的准确位置。
在系统架构方面，一个典型的WiFi定位与室内导航系统通常由四个主要组件组成：Wi-Fi信号采集、信号预处理、定位算法和导航服务。
首先，Wi-Fi信号采集组件负责采集Wi-Fi信号，并提取信号强度等相关信息。
然后，信号预处理组件对采集到的信号进行过滤、降噪和校正，以提高定位的准确性和鲁棒性。
接下来，定位算法组件利用经过预处理的信号数据，通过数学模型和统计算法来计算用户的位置。
最后，导航服务组件利用用户的位置信息，提供室内导航功能，包括路径规划、导航指引和周边设施信息等。
针对定位算法，常用的方法包括指纹定位、基于信号强度模型的定位和机器学习方法。
指纹定位是一种离线训练的方法，通过收集一系列已知位置的WiFi指纹数据，建立指纹数据库并进行匹配，从而实现位置识别。
基于信号强度模型的定位则是根据信号强度与距离之间的关系，利用数学模型进行定位。
而机器学习方法则可以通过训练大量数据来改善定位准确性，例如支持向量机、贝叶斯网络和神经网络等。
然而，WiFi定位与室内导航系统仍然存在一些挑战和优化点。
首先，信号衰减和多路径效应可能导致定位误差。
这些问题可以通过增加基站密度、优化信号预处理算法和引入地图信息来缓解。
其次，系统的定位精度和实时性对于室内导航的效果至关重要。
无线定位解决方案
无线定位解决方案技术建议书无线定位解决方案技术建议书目录目录1 无线定位方案概述 (1)1.1 技术选型 (1)1.1.1 RSSI场强定位法 (1)1.1.2 基于电波传播时间（TOA或TDOA）定位法 (1)1.1.3 角度到达AoA 定位法 (2)1.2 系统优势 (4)1.3 无线定位解决方案 (4)2 无线定位系统说明 (5)2.1 系统架构 (5)2.2 定位原理 (6)2.2.1标签定位 (6)2.3 WiFi有源电子标签应用程序规划 (8)2.3.1 定位引擎软件(AeroScout Position Engine) (8)2.3.2 WiFi有源电子标签管理软件(AeroScout Tag Manager) (8)2.3.3 AeroScout MobileView (8)2.4 典型应用场景 (9)2.4.1 医院 (9)2.4.2 生产作业场所（矿井） (12)2.4.3 其它应用场景 (12)2.5 系统特点 (13)2.5.1 主动式保护及全面监控 (13)2.5.2 完善可靠的安全机制 (13)2.5.3 唯一电子编码 (13)2.5.4 消除误报 (13)2.5.5 方便易用，减轻工作负担 (14)2.5.6 安装方便，易于扩展 (14)1 无线定位方案概述1.1 技术选型随着数据业务和各种信息化应用的快速增加，现代各行业对信息化的依赖程度越来越高。
在生产环境中，常常需要确定移动终端或相关人员、设施与生产设备位置信息，以保证人员和设备安全。
因此，专家学者提出了许多定位技术解决方案，如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线定位技术、光跟踪定位技术，以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等。
本文档介绍了无线定位解决方案的相关技术。
无线定位解决方案的基本原理是：检测站通过接收移动站发射的带有特定位置信息的无线信号，并依据特定的定位算法来确认移动站的估计位置。
《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。
无线定位技术原理及方案
无线定位技术原理及方案
无线定位技术是一种利用无线信号进行精确定位的技术，广泛应用于智能手机、车载导航、物联网等领域。
其原理是通过接收来自基站或Wi-Fi热点等无线信号的信号强度和时间等信息，计算出设备的位置。
目前，无线定位技术主要有三种方案：GPS定位、基于基站的定位和基于Wi-Fi热点的定位。
其中，GPS定位是通过接收来自卫星的信号进行定位，精度高但需要开放天空才能使用；基于基站的定位是利用基站发射的信号进行定位，适用于城市等高密度区域；而基于Wi-Fi热点的定位则是利用Wi-Fi信号进行定位，精度较高且适用范围广。
在实际应用中，无线定位技术可以用于定位智能手机、车载导航、物联网设备等。
同时，无线定位技术还可以结合地理信息系统等其他技术，实现更为精确的位置信息采集和分析。
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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。
如何实现物联网设备的定位和追踪功能
如何实现物联网设备的定位和追踪功能物联网（Internet of Things，IoT）是指通过互联网连接和交互的各种物理设备，这些设备可以通过传感器、软件和网络连接，实现数据的收集、传输和处理。
在物联网中，设备的定位和追踪功能是非常重要的，它可以帮助我们实现对设备的监控、管理和控制。
本文将探讨如何实现物联网设备的定位和追踪功能。
一、物联网设备的定位技术物联网设备的定位技术可以分为室内定位和室外定位两种。
室内定位主要依靠Wi-Fi、蓝牙、超声波等技术，通过设备与基站之间的信号强度、时间差等参数来确定设备的位置。
室外定位则主要依靠全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS），如GPS、北斗等，通过接收卫星信号来确定设备的位置。
室内定位技术相对较为复杂，因为室内环境的复杂性和多变性，信号的传播和反射会受到各种因素的影响。
但是，随着技术的不断进步，室内定位技术已经取得了很大的突破。
例如，利用Wi-Fi信号可以通过信号强度指纹（Signal Strength Fingerprinting）来确定设备的位置，这需要事先进行地图建模和信号采集。
而蓝牙技术则可以通过接收设备与基站之间的信号强度来确定设备的位置。
室外定位技术相对较为简单，因为室外环境相对较为开阔，信号的传播和反射受到的干扰较少。
通过接收卫星信号，设备可以确定自身的经纬度坐标，并通过地理信息系统（Geographic Information System，GIS）来获取更多的位置信息。
室外定位技术在导航、物流、交通等领域有着广泛的应用。
二、物联网设备的追踪技术物联网设备的追踪技术可以分为主动追踪和被动追踪两种。
主动追踪是指通过设备自身的功能来实现对设备的追踪，例如设备内置的GPS模块可以实时上传设备的位置信息。
被动追踪是指通过外部设备或系统来实现对设备的追踪，例如通过安装在设备上的传感器来监测设备的位置变化。
无线传感器网络定位算法及其应用研究
无线传感器网络定位算法及其应用研究一、概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是由一组能够自组织形成网络的低功耗、多功能、微型传感器节点组成，这些节点通过无线通信方式相互连接，实现对环境信息的实时监测和数据采集。
WSNs的出现，为物联网、智能城市、工业自动化、环境监测、军事侦察等领域带来了革命性的变革。
无线传感器网络中的节点往往因为能量、通信距离和成本等因素的限制，导致网络中的节点位置信息难以获取，从而影响了网络性能和应用效果。
研究无线传感器网络定位算法，对于提高网络性能、扩展应用范围具有重要意义。
无线传感器网络定位算法是指通过一定的数学方法和计算模型，利用网络中节点的距离、角度等信息，实现对节点位置的精确估计和计算。
随着无线传感器网络技术的不断发展，定位算法的研究也日益深入，出现了多种不同的定位算法，如基于测距的定位算法、无需测距的定位算法等。
这些算法各有优缺点，适用于不同的应用场景和网络环境。
本文旨在探讨无线传感器网络定位算法的基本原理、分类、优缺点以及在实际应用中的表现。
将对无线传感器网络定位算法的发展历程进行简要回顾，介绍各种经典算法的基本原理和实现方法。
结合实际应用场景，分析不同定位算法的适用性和性能表现，探讨其在实际应用中的优缺点。
展望未来无线传感器网络定位算法的发展趋势和研究方向，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
1. 无线传感器网络的定义与发展概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是一种分布式传感网络，其末梢是数以万计的微小传感器节点。
这些传感器节点通过无线方式通信，形成一个多跳自组织网络，具有灵活的网络设置和可变的设备位置。
WSN不仅可以通过传感器节点采集和监测环境信息，还能通过通信模块将信息传送到决策中心，实现对环境的感知、监测和控制。
无线传感器网络的发展始于20世纪80年代，随着计算机和通信技术的不断进步，其应用领域逐渐扩大。
无线定位原理
无线定位原理无线定位技术是一种通过无线信号来确定特定位置的技术。
它在各种领域都有着广泛的应用，包括智能手机定位、室内导航、物联网、智能交通等。
无线定位原理是通过无线信号的传输和接收来确定特定位置的方法，下面将从无线定位的原理、技术和应用三个方面进行介绍。
无线定位的原理是基于三角定位法和信号传输原理。
在三角定位法中，至少需要三个基站或者信号源来确定目标位置。
当目标接收到来自不同基站或者信号源的信号时，根据信号的传输时间和信号源的位置，可以通过三角定位法来计算目标的位置。
而在信号传输原理中，无线信号的传输受到环境的影响，如信号的传播距离、传输速度、传输方向等都会影响信号的接收效果，从而影响定位的准确性。
无线定位技术包括了多种技术手段，如GPS定位、蓝牙定位、Wi-Fi定位、RFID定位等。
其中，GPS定位是通过接收卫星信号来确定位置的技术，适用于室外环境，但在室内环境信号接收效果不佳。
蓝牙定位是通过蓝牙信号来确定位置的技术，适用于室内环境，但需要部署大量的蓝牙基站。
Wi-Fi定位是通过Wi-Fi信号来确定位置的技术，适用于室内和室外环境，且无需额外部署设备，因此应用较为广泛。
RFID定位是通过射频识别技术来确定位置的技术，适用于对物体进行定位跟踪。
无线定位技术在各种领域都有着广泛的应用。
在智能手机领域，无线定位技术可以实现手机定位、导航、地图等功能，为用户提供便利。
在室内导航领域，无线定位技术可以帮助人们在商场、机场、地铁等室内场所快速准确地找到目的地。
在物联网领域，无线定位技术可以实现对物体的定位跟踪，帮助企业提高物流效率。
在智能交通领域，无线定位技术可以实现车辆的定位和导航，提高交通运输的效率。
综上所述，无线定位技术是一种通过无线信号来确定特定位置的技术，其原理是基于三角定位法和信号传输原理。
无线定位技术包括了多种技术手段，如GPS定位、蓝牙定位、Wi-Fi定位、RFID定位等，应用于各种领域，为人们的生活和工作带来了诸多便利。
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无线局域网WLAN“定位”
来源：中国通讯网 发表时间：2005-8-9
利用来自目前数百万公共和专用无线局域网接入点的广播信号，一种新型创新定位服务可以用来发现和
标记无线用户的位置。据悉，这项服务的想法是开发一种依靠数量越来越多的802.11接入点而非卫星的GPS
服务。
这项由Skyhook Wireless提供的服务使用接入点发射的信号。Skyhook为使用其软件的用户提供所在位
置的经纬度，范围精确在约90英尺以内。定位数据可以提供给多种应用：地图、路线与行程安排、车队跟
踪、搜索以及广告等等。
Skyhook公司总裁、共同创建人Ted Morgan说：“GPS信号在拥挤的区域效果比较差。”GPS设备需要与
卫星的信号连接，而这些信号会被城市的高层建筑所遮挡。一旦使用者进入建筑物，信号就被切断。其次，
Morgan说，无线电信号遇到建筑物、车辆以及其他物体会发生反射，造成一种叫做多径效应的无线电现象，
从而导致很多信号同时达到接收天线。这会导致不能筛选出有效的信息来生成最准确的位置。
相比之下，Skyhook测量无线电信号强度，而这些信号不会受到高层建筑的很大影响。Skyhook服务有两
个部分。一部分是客户程序，该程序可以评估来自接收范围内的无线局域网接入点的信号强度。由于这种软
件在客户机适配器配合下进行侦听但不进行连接，因此它可以发现距离将近1千英尺的信号。软件还会捕获每
部接入点的惟一的MAC地址。
Skyhook服务的第二部分是记录给定区域内的每台接入点的数据库。接入点位置数据被保存在数据库中。
安装在Skyhook维护的服务器上的数据库可以被下载到任何Windows或Windows 移动客户设备中，或通过
Web链接被客户设备访问。数据库将于今年夏季支持Palm OS。
配置适配器的用户设备可以从周围的接入点采集信号，将信号与数据库进行对比，然后产生经纬度数
据。这些数据可被任何能够调用GPS系统来获取同样数据的软件应用调用。当客户软件与数据库互动时，新
接入点被识别，并且那些移动了位置的接入点可以被重新定位。因此，数据库将不断更新。
Skyhook将作为OEM供应商向其他厂商授权使用该软件（如将该软件集成到自己产品中的CyberAngel公
司）。CyberAngel的软件安装在便携机中。如果便携机被盗并在以后进行上网连接，CyberAngel软件将向
CyberAngel网络运营中心发送秘密消息。运营中心里的人员采集数据，如起点电话号码和IP地址，然后将这
类信息交给警察。这样，你丢失的电脑就可以失而复得。
用Wi-Fi信号来实现GPS功能，这的确是一个很美妙的构想。