室内定位PPT课件

1、记者：陈丽，这是什么？室内位置是什么？第一部分，将室内定位与传统的全球定位系统定位进行比较，明确室内定位的必要性。全球定位系统定位，室内定位和(全球定位系统)定位，比较1:两者之间的相关性，室内定位，常用于室外定位成熟，用于室内生长阶段，具有复杂的环境，环境因素，社会需求，室内定位和(全球定位系统)定位，比较2:两者的区别，全球定位系统定位常用于更广泛的室外，因为卫星信号没有屏蔽，定位精度更高，应用更广泛。最常见的应用是：汽车、船舶、飞机等的导航。当汽车进行全球定位系统导航时，行驶在道路中间和上方而没有遮蔽物时，全球定位系统的定位取决于卫星位置和定位点与卫星之间的距离，这两者都提供了我们需要的

2、位置和导航，室内定位时，人们的许多活动都是在室内进行的，商场、公共汽车站等，很难仅通过标志的信息获得有用的信息， 室内定位可以更形象地告诉你位置和周围环境，当人们进行定位时，往往是在环境比较复杂的街道上，在高层建筑等，GPS卫星信号往往被遮挡，因此室内定位受到重视。 射频识别技术、超宽带技术、无线局域网技术、蓝牙、红外技术等。1、2、3、不同的要求、环境限制、定位技术、室内定位、重要性和室内定位。找不到，大型商场(办公楼、体育馆、车站)，找不到卫生间，小商店，外卖，甚至是走失的孩子？管理、管理监狱罪犯、防止越狱和电子点名；矿井人员管理，日常管理，监控入井人数，防止人员进入危险区域，及时发现人员

3、未登井，防止事故发生，如何做到，如何选择正确合理的逃生路线，以防紧急情况(如火灾)发生在大型建筑内，游戏！JUSTAJOKE顾名思义，INDOORLOCATION使用射频识别、超宽带、无线网络和其他技术，并使用指纹模型和传播模型来计算坐标，以获得定位服务。要定位的节点的坐标可以通过在INDOORLOCATION、PARTTWO、室内定位、原理、到达时间(TOA)、要定位的节点和三个已知信标节点的坐标以及它们之间的距离(绝对时间*速度)中使用的几种坐标计算方法来获得。到达角信号(AOA)，待定位的节点向信标节点发送信号，并确定信号通过信标节点的到达角，以计算待定位的节点的坐标。到达时间差(TDO

4、A)法。1.根据节点同时向接收节点发送两种不同传播速度信号的时间差，计算距离，然后用三个圆的交点计算节点坐标；2.未确定的地点在双曲线上。达到信号强度(RSSI)。通过检测信号接收端的接收功率，利用传播损耗模型计算节点间的距离，通过三边定位法求解坐标。室内定位原理和利用信标节点间信号的到达时间、到达时间差、到达信号角度和到达信号强度信息确定位置坐标的方法。室内定位的原理是测量待定位节点(x0，y0)和已知的至少3个信标节点(xi，yi)之间的信号到达时间T1，然后乘以信号速度V，计算待定位节点和每个信标节点之间的距离Ri，分别以信标节点(xi，yi)为圆心，Ri为半径做一个圆，每个圆的交点为待

5、定位节点的坐标(x0，y0TOA定位方法的缺点：时钟同步误差和测量误差。如果信标节点和待定位节点不能实现精确的时钟同步，则测得的信号到达时间会有时间误差，导致Ri偏差，使三个圆无法收敛，或者交点不是一个点而是一个区域，从而导致定位误差。时钟同步：对齐(同步)分布在不同地方的时钟，室内位置，TDOA(到达时间差)，模式1，发送节点同时发送两个传播速度不同的无线信号，接收节点根据两个信号的已知传播速度和两个信号的到达时间差计算待定位节点和信标节点之间的距离，并通过使用三圈相交方法计算待定位节点和至少三个信标节点之间的距离来确定未确定节点的坐标位置。在模式2中，要定位的节点(x0，y0)同时向两个信

6、标节点(x1，y1)、(x2，y2)发送信号。由于要定位的节点和两个信标节点之间的距离不同，通过将已知信号的传播速度v与两个信标节点接收的信号时间差t相乘，可以确定要定位的节点在双曲线上，其中两个信标节点作为焦点，距离差为vt。通过测量至少三个信标节点之间的信号到达时间差，形成关于要定位的节点的坐标的一组双曲线方程，并且通过求解该双曲线方程可以获得移动站的估计位置。第一种形式是使用移动站到达两个基站的时间到达时间，并取其差值来获得它。此时，仍然需要基站时间的严格同步，但是当两个基站之间的移动信道的传输特性相似时，可以减少由多径效应引起的误差。第二种形式是将一个移动站接收的信号与另一个移动站接收

7、的信号相关联，以获得TDOA值。当基站和移动台不同步时，该算法可以估计TDOA值。由于在实际应用中基站和移动台往往很难同步，所以可以通过相关估计获得TDOA值，然后定位计算可以获得更高的精度。TDOA对于蜂窝网络中的移动台定位具有更实际的意义。该方法对网络要求较低，定位精度较高，已成为目前的研究热点。室内定位，AOA，到达角定位原理：待定位的节点向信标节点发送信号，确定信号通过信标节点的到达角，并计算待定位的节点的坐标。在二维空间中，测量到达信标节点的两个信号的到达角AOA，信标节点根据测量的AOA线性方向取交点，求解待定位节点的坐标，求解方程，得到待定位节点的位置(x0，y0)。AOA法的定

8、位精度受天线测角精度的影响。增加信标节点密度或使用天线阵可以提高定位精度。室内位置，RSSI(接收到的数据信号强度指示)，求解方程以获得要定位的节点的位置(x0，y0)。AOA法的定位精度受天线测角精度的影响。增加信标节点密度或使用天线阵可以提高定位精度。RSSI定位的原理是通过检测信号接收端的接收功率Pt和传播损耗模型来计算节点间的距离D，并根据三边定位法求解信标节点的位置坐标。室内信号传播复杂，理想的传播模型无法计算出准确的距离。因此，在系统设计中经常使用以下简化的路径损耗模型：Pt:对于发射信号功率k:取决于天线特性和平均信道损耗的常数系数d0:天线远场的参考距离:对于路径损耗指数，3，

9、用于室内定位的通用定位技术，第三部分，红外室内定位技术，超声波定位技术，蓝牙技术，射频识别技术，超宽带技术，无线保真技术，ZigBee技术，室内定位(INDOORLOCATION)，几种技术。红外室内定位，首先是待定位的目标使用红外红外识别作为移动点，发射调制红外线，并通过安装在室内的光学传感器进行定位。二是用多个p覆盖待测空间，直接定位运动目标蓝牙技术使用几个安装在室内的蓝牙局域网接入点，以基于多用户的基本网络连接模式维护网络，并确保蓝牙局域网接入点始终是该微微网的主设备，然后通过测量信号强度对新添加的盲节点进行三角测量。基于射频识别技术的室内定位系统利用信号强度分析方法检测待定位标签和读卡

10、器之间的信号强度，然后根据标签和读卡器之间的已知信号强度计算待定位标签的位置。宽带定位技术、超宽带技术、超宽带定位技术是一种全新的技术，与传统的通信定位技术有很大的不同。它使用预先排列好的已知位置的锚节点和桥节点与新增加的盲节点进行通信，并使用三角形定位或“指纹”定位来确定位置。紫蜂技术紫蜂室内定位技术在多个待定位的盲节点和已知位置的参考节点以及网关之间形成一个网络，每个微小的盲节点相互协调通信，实现全部定位。无线定位技术有两种，一种是通过移动设备的无线信号强度和三个无线网络接入点，通过差分算法，对人和车辆的位置进行三角定位。二是预先记录大量已确定位置点的信号强度，通过比较新增设备的信号强度与

11、大量数据的数据库来确定位置(“指纹”定位)、室内定位、红外室内定位技术和红外室内定位。第一种是使用红外红外识别作为定位目标的移动点，发射调制红外线，并通过安装在室内的光学传感器接收和定位目标。第二种方法是用多对用红外网络编织的发射器和接收器覆盖待测空间来直接定位移动目标。红外室内定位系统主要由三部分组成：待定位标签、固定位置传感器和定位服务器。待定位的标签具有红外发射能力，每15秒发射一次带有唯一识别号的红外信号。位置服务器通过传感器收集数据，并通过近似值估计用户的位置。该区域中所有标签的定位结果通过定位服务器数据接口显示在应用程序上。模式2:室内定位、超声波定位技术、超声波定位技术、超声波室

12、内定位系统，由待定位的接收器和已知位置的信标节点组成。利用超声波和射频信号的TDOA测量两点之间的距离，然后用三边定位法计算节点的位置。基于超声波定位系统，利用超声波和射频信号的TDOA测量两点之间的距离，然后通过三边定位方法计算节点的位置。该系统主要由两部分组成：待定位的接收机和已知位置的信标节点。信标节点固定在建筑物上，每个信标节点都有唯一的识别码。当接收器在系统的覆盖区域内时，它向附近的信标节点发送定位请求，信标节点反馈超声波脉冲和具有其自身位置信息的射频信号。接收器根据两个信号的TDOA计算到信标节点的距离。通过测量接收器和至少3个信标段。该系统主要由三部分组成：射频识别标签、读卡器和

13、标签与读卡器之间的微型天线。读卡器发出固定频率信号，标签获得能量并通电复位。休眠标签被激活，识别码信息被调制成载波，并通过卡中的天线发送，以供读卡器识别。基于射频识别技术的室内定位系统使用信号强度分析方法来检测待定位标签和读卡器之间的信号强度，然后根据标签和读卡器之间的已知信号强度来计算待定位标签的位置。系统使用已知位置的参考标签作为定位系统的参考点。该系统还包括一个传感器网络，由以下部分组成定位结果通过应用编程接口显示在监控界面上。其中，读卡器的工作范围是40米，如果加上天线，覆盖范围可以达到300米。当待定位标签在检测范围内时，读卡器读取待定位标签和参考标签的识别码信息和信号强度信息。根据

14、信号强度与距离的关系，采用一定的算法确定待定位标签的位置。超宽带定位技术是一种全新的技术，它与传统的通信定位技术有很大的不同。它使用预先排列好的已知位置的锚节点和桥节点与新增加的盲节点进行通信，并使用三角形定位或“指纹”定位来确定位置。超宽带技术是一种无线通信技术，它使用纳秒到皮秒的非正弦窄脉冲在没有载波的情况下传输数据。与蓝牙和无线局域网等带宽相对较窄的传统无线通信技术不同，超宽带以数十到数百兆比特/秒的数据速率在超宽带内传输一系列非常窄的低功率脉冲。采用TDOA和AOA混合定位方法进行高精度定位。一种超宽带室内定位系统，包括三个部分：(1)有源标签：该标签由电池供电，具有数据存储器，可以发

15、射带有识别码的超宽带信号进行定位；(2)传感器：具有固定位置的信标节点接收并计算从标签发出的信号；(3)软件平台：能够获取和分析所有位置信息，并将信息传递给用户。通常指电子技术中常用的脉冲状短期波动电击(电压或电流)。标签发射超宽带脉冲信号。天线阵列根据信号的时间差和到达角度来计算标签的精确位置。根据蜂窝单元组织形式来布置传感器。在每个定位单元中，主传感器与其他传感器标签通信。传感器通过以太网或无线局域网将标签位置发送到定位引擎。定位引擎整合数据，在定位软件平台上实现可视化处理。每个传感器独立测量到达方向角that超宽带信号；到达时间差TDOA由一对传感器测量。目前，单个传感器可以精确测量标签位置，两个传感器可以测量精确的3D位置信息。Ubisense7000、斑马的DartUWB传感器、INDOORLOCATION、计算模型、传播模型、指纹模型，通过分析信号传播过程的特点计算传播距离。常见功能包括：RSSI、AOA和TOA。由于在同一模型中很难考虑所有参数，因此精度有限。此外，RSSI值不是常数，这将导致不同的RSSI值，原因很多。传播模型受益于知道无线电信号的传播和接入点的位置。然而，信号的不确定性不能被很好地处理。指纹模型，利用模式匹配技术，根据位置的测量值和所有位置的测量值进行观察比较，然后根据匹配情况确定位置。可以考虑信