你好,这个问题建议你从两种技术的底层开始了解,会更好理解两者的优劣势
一、定义
1)RFID定位,RFID(radio frequency identification devices)通常指24Ghz频段内的无线射频识别,用于定位的,主要分无源UHF和有源RFID(典型24G、800M、400M等非标准协议);
2)UWB定位,UWB(Ultra Wide Band),遵循IEEE 802154A通信标准。
二、定位原理
1)无源RFID定位,通过UHF读头进行判别,通常安装于出入口,识别到即判定经过,门口两侧通过定向天线,进行进出区分,因无源(不用电池),标签从读头处获得能量再发射出来,故识别距离较短,通常1~2米;
2)有源RFID定位,有源标签通过定时发送信号,有源基站可接收周边标签信号,通常接收范围有限(一般不大于100米半径),加上标签RSSI进行过滤,即可得到一定的范围控制,从而可识别标签靠近哪个基站,且有粗糙的距离可以参考(通常米级~10米级,故仅作范围控制参考);
3)UBW定位,通过信号飞行时间进行精确计算,通常采用TOF或TDOA方法,以超高频率发送脉冲信号,可有效排除大部分杂信号干扰,精度可达10cm级别,通常30cm应用精度,如WEWILLS众志可做0维、一维、2维及3维的定位应用,此精度下,可赋能3D场景地图,实现虚拟化现场展现。
三、主要优劣对比点:
1)基于以上原理,最大的区别其实就是在定位精度及范围上,UWB为精准定位,有源RFID为存在性0维定位,无源RFID为识别性关卡定位;
2)成本对比,无源标签为元级别,有源RFID为10元级别,UWB为百元级别;
3)功耗:无源标签不需供电,有源RFID通常05~3年,UWB通常可充电1~3个月;
4)体积:无源纸片级别(除抗金属外),有源RFID打火机级别,UWB火柴盒级别;
四、其他几种技术,也可以参考了解:
多种物联网定位技术
1、全面感知
利用无线射频识别(RFID)、传感器、定位器和二维码等手段随时随地对物体进行信息采集和获取。 感知包括传感器的信息采集、协同处理、智能组网,甚至信息服务,以达到控制、指挥的目的。
2、可靠传递
是指通过各种电信网络和因特网融合,对接收到的感知信息进行实时远程传送,实现信息的交互和共享,并进行各种有效的处理。在这一过程中,通常需要用到现有的电信运行网络,包括无线和有线网络。
由于传感器网络是一个局部的无线网,因而无线移动通信网、3G网络是作为承载物联网的一个有力的支撑。
3、智能处理
是指利用云计算、模糊识别等各种智能计算技术,对随时接受到的跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行分析处理,提升对物理世界、经济社会各种活动和变化的洞察力,实现智能化的决策和控制。
扩展资料:
基本功能
在线监测:这是物联网最基本的功能,物联网业务一般以集中监测为主、控制为辅。
定位追溯:一般基于传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等GPS(或其他卫星定位,如北斗)和无线通信技术,或只依赖于无线通信技术的定位,如基于移动基站的定位、RTLS等。
报警联动:主要提供事件报警和提示,有时还会提供基于工作流或规则引擎(Rule“sEngine)的联动功能。
指挥调度:基于时间排程和事件响应规则的指挥、调度和派遣功能。
预案管理:基于预先设定的规章或法规对事物产生的事件进行处置。
安全隐私:由于物联网所有权属性和隐私保护的重要性,物联网系统必须提供相应的安全保障机制。
远程维保:这是物联网技术能够提供或提升的服务,主要适用于企业产品售后联网服务。
在线升级:这是保证物联网系统本身能够正常运行的手段,也是企业产品售后自动服务的手段之一。
参考资料来源:百度百科-物联网概念
摘 要:无线定位作为无线技术的一项重要应用,近年来发展迅猛被广泛应用于导航、虚拟实现和军事目标定位等方面。本文重点对几种常用的无线定位技术进行了深入分析和讨论。关键词:无线定位、GPS、TDOA1 什么是无线定位技术
无线定位技术是利用WiFi技术的射频识别和传感器等设备,通过测量接收到的无线电波的时间、幅度、相位等参数,根据相关算法判断被测物体的位置,实现定位、监测和追踪特定目标位置,广泛应用于导航、机器人跟踪、虚拟实现和军事目标定位等方面。
2 常用的无线定位技术
无线定位主要包括GPS、移动定位、超声波、UWB、 RFID、WiFi等几种定位方式。其中GPS和移动定位主要应用在室外环境适合广域定位,其余几种主要应用在室内环境,适合短距离定位。下面本文将重点讨论几种常用的无线定位技术。
21 GPS定位技术
GPS包括21颗工作卫星和3颗备用卫星,均匀分布在6个轨道上。地面的接收机会接收GPS卫星发送的信号,从而获取导航和定位信息及观测量,并经过简单数据处理获取到达时间(TOA)信息,再结合卫星广播的星历信息实现实时导航和定位。GPS定位系统在开阔地定位精度高,具有良好的抗干扰和保密性,可应用于室外车辆定位导航。但由于卫星信号容易被建筑物、金属覆盖物、浓密树林阻挡,往往无法精确定位。目前比较实用的是A-GPS即辅助GPS技术。它利用通信网络基站从远程定位服务器获取当前卫星的星图、俯仰角等信息,从而提高 GPS 卫星定位系统的性能和速度。
22Cell-ID定位技术
Cell-ID即小区识别号,在移动网络中每个小区都有一个唯一的利用移动终端所在Cell对应的小区识别号。只要系统能够把该小区基站设置的中心位置和小区的覆盖半径发送给移动终端,就可以粗略确定移动终端的位置。Cell-ID定位实现简单,响应速度快,不需改动网络和移动终端,有良好的覆盖性和可靠性。但是定位精度比较差且依赖于基站覆盖范围的大小,如果在基站分布较少的地区则很难精确定位,通常需与其他定位结合使用。
23智能天线AOA
AOA技术在两个以上的位置点放置4至12组天线阵列,以确定移动台发送信号相对于基站的角度,以此构成基站到移动台的直接连线,两线的交汇处即为待定位移动台的位置。AOA系统结构简单,只需2个基站即可实现定位;但要求天线阵具有高度灵敏度和高空间分辨率。在障碍物较少的开阔地区可以获得较高的定位精度,但在建筑物物密集的环境中,受多径传输效应的影响,定位精度下降。同时随着终端和基站距离的增加,定位精度也会受影响而逐渐降低。为了减小多径干扰的影响,AOA技术必需使用智能方向天线。基于实现复杂和设备成本的原因,AOA技术尚未在城市蜂窝定位系统中广泛应用。
24超声波无线定位
超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成,其定位原理主要是采用基于到达时间差的定位(TDOA)方法,精度高可达cm级。TDOA是通过检测信号到达两个基站的时间差,来确定移动台的位置。若有三个不同的基站可以测到两个TDOA,则需分别建立两个以基站位置为焦点的双曲线方程,求解双曲线的交点即可得知移动台的位置。倒车雷达使用的就是超声波技术,但需要专有设备,且受多径效应和非视距传播影响很大,在室内应用受限。
25 RFID射频识别定位
射频识别RFID的定位技术是通过无线电信号识别标签进行自动身份辨认的技术。RFID可以采用位置感知和基于接收信号强度指示(RSSI)方式来实现定位。在位置感知方式下,可以通过对跟踪对象安装RFID标签,然后部署RFID标签读取器的位置,当跟踪对象进入到感知范围内时,即可检测到跟踪对象的位置。基于RSSI方式是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离,根据相应数据进行定位计算。RFID标签成本低,目前广泛应用在商品物流、人员定位及物联网领域。但需要部署多个读写器构建定位基础设施,标签和部署方式不同以及参考标签数量的多少都会影响定位精度,因此很难大规模部署。
25 WiFi定位技术
WiFi定位技术是基于现有WLAN网络,采用接收信号强度方式进行定位。现在很多办公楼、商场、机场都有无线路由器,这个就是WiFi热点。定位端比如手机只要侦听一下附近都有哪些热点,检测一下每个热点的信号强弱,然后把这些信息发送给远程服务器。服务器根据这些信息,查询每个热点在数据库里记录的坐标,进行运算即可实现定位。显然所收到的热点越多,定位也就越准确。WiFi定位比较方便,成本也低,但是信号易受环境干扰,定位精度和准确度较差,不适于高精度实时跟踪场景。
26 UWB技术
超宽带(UWB,Ultra-Wideband),是利用发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲信号进行高速无线数据传输的短程通信技术。UWB技术具有带宽极宽、发送功率低、抗干扰能力强、保密性好等优点。基于UWB的定位主要采用TDOA方式来实现,定位精度可以达到厘米级。UWB可用于室内精确定位,例如战场士兵的位置定位、机器人运动跟踪等。
3 结语
不管是室外定位还是室内定位都有其优势也有其局限性,未来定位技术的发展一定是广域定位和短距离定位相结合,既能提高响应速度,又可以覆盖较广的范围,实现无缝的、高精确定位。
参考文献
1谢展鹏、熊思民、徐志强无线定位技术及其发展 现代通信 2004年第3期
2阎啸天、于蓉蓉、武威无线网络定位技术中国移动官网 2011-03-14
3吴雨航、吴才聪、陈秀万 介绍几种室内定位技术中国测绘报 2008-01-29
4孙利辉无线定位技术在无线网管中的应用IP领航2011年02月
uwb定位和其他室内定位技术的区别,10cm高精度定位就不用说啦,除了精度高,uwb技术比其他定位技术相比还有这么多的优势哟!
1)工作时间短、设备功耗低
UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在020ns~15ns之间,有很空的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此,UWB设备的电池寿命,相对于传统无线设备有着很大的优越性。
2)对其他设备干扰小
由于UWB脉冲极窄、频带极宽,其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道,因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制,其功率密度甚至低于一般的噪声水平(比如,低于一部笔记本电脑的辐射)。因此,UWB对其他设备的影响微乎其微。
3)1S内可同时工作的标签多,容量高
UWB使用的带宽在1GHz以上,甚至可高达几个GHz,那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点,我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶,如自行车(UWB信号)、汽车(窄带信号),马路宽度一定(时间资源),车辆越窄,马路上容纳的车辆就越多,如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时,自行车的容量会大大多于汽车。因此,超宽带系统容量大,可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。
EHIGH恒高
已成功将UWB定位技术和物联网的相结合,定位精度可高达10cm,实现了UWB定位系统在工业40、石油化工、电力能源、公安司法等领域的应用。
NOKOV室内定位技术,主要用于实时准确测量,记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态。其光学式动作捕捉系统利用多个高速相机,从不同角度监视和跟踪待捕捉目标上的标志点,根据计算机视觉原理,可以从多个高速摄像机的连续图像序列里,确定某个点在空间中的位置和运动轨迹,获取得到的实时刚体位姿数据通过SDK发送到无人机地面站,地面站输出控制命令进一步控制无人机的运动。考虑到不同的实际情况,动作捕捉工作站也可以将实时刚体位姿数据通过SDK,发送到无人机的控制芯片,利用无人机进行解算数据,实现自主协同控制。
NOKOV室内定位系统
例如:在同济大学建筑与城市规划学院开发的无人机集群自主建造系统中,就使用了NOKOV动作捕捉系统。建造系统整体由无人机空间位姿反馈和地面站轨迹规划控制两部分组成,系统定位需求分为两个部分:位姿控制和全局定位控制。尽管NOKOV动作捕捉系统可以对室内刚体进行姿态的解算,且解算精度比机载惯性测量单元好,但由于系统内置的惯性测量单元足以支撑刚体的姿态估计,所以在位姿控制部分,使用的是无人机控制领域常用的解决方案,即利用机载的姿态传感器、磁力计、气压计和空速计等传感器系统综合处理无人机实时的局部姿态信息。系统的全局定位控制采用了基于光学红外相机的NOKOV动作捕捉系统,代替室外常用的GPS定位系统对无人机的实时位置进行跟踪,以满足室内无人机稳定悬停的作业要求,同时将无人机坐标信息传回地面站计算机的可视化界面。
物联网技术的主要作用是对特定模式的响应将变得自动化,就意味着提高效率和舒适度,并通过自动化降低成本和工作量、帮助识别瓶颈,或者监控情况和识别结果,而这是通过人类设置的规则来实现的。物联网还会有许多广泛的用途,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。
物联网把新一代 IT 技术充分运用在各行各业之中,具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在这个整合的网络当中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制。
在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。
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