如何理解物联网的一切皆可定位

如何理解物联网的一切皆可定位,第1张

物联网的一切皆可定位是物联网体系主要由运营支撑系统、传感网络系统、业务应用系统、无线通信网系统等组成。根据查询相关信息显示典型体系架构分为3层,自下而上分别是感知层、网络层和应用层。

物联网设备的地理定位已迅速成为最大的市场机会之一,不难看出为什么。许多公司正在用地理位置资产管理解决方案代替专有的旧系统,以定位跟踪和监视设备、产品、车辆和人员等有形资产。

我们在各种不同的垂直市场中看到了这一点,包括医疗保健越来越多的医院正在采用定位技术来更好地监控病床、水泵和其他医院设备。最大的好处之一就是确定哪些设备可能未得到充分利用,以便医院可以有效地优化运营效率。

工业承包商和建筑工人经常在工作现场拥有非常昂贵的设备,而地理定位技术可以帮助确保没有任何东西被盗或放错地方。

农业对于牧场主而言,定位技术可用于监视母牛的生命力和位置,并在出现异常情况时立即通知牧场主。

运输和物流国家货运安全委员会估计,全球货运损失的财务影响每年超过500亿美元。地理位置确保可以随时访问货物下落,从而有助于减轻损失或盗窃。

1、射频识别室内定位技术
射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,由于电磁场非视距等优点,传输范围大,而且标识的体积小,造价比较低。但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。
2、Wi-Fi室内定位技术
Wi-Fi定位技术有两种,一是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地进行三角定位。二是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。
3、地磁定位技术
非均匀的磁场环境会因其路径不同产生不同的磁场观测结果。而这种被称为IndoorAtlas的定位技术,正是利用地磁在室内的这种变化进行室内导航,并且导航精度已经可以达到01米到2米。
4、超声波定位技术
超声波定位技术通过在室内安装多个超声波扬声器,发出能被终端麦克风检测到的超声信号。通过不同声波的到达时间差,推测出终端的位置。
5、红外线定位技术
红外线室内定位技术定位的原理是,红外线标识发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。虽然红外线具有相对较高的室内定位精度,但是由于光线不能穿过障碍物,只适合短距离传播,而且容易被其它光线干扰,在精确定位上有局限性。
6、蓝牙定位技术
蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点,把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个网络的主设备,就可以获得用户的位置信息。
7、北斗卫星定位技术
北斗卫星定位是中国自主研发的,利用地球同步卫星为用户提供全天候、区域性的卫星定位系统。它能快速确定目标或者用户所处地理位置,向用户及主管部门提供导航信息。
8、基站定位技术
基站定位一般应用于手机用户,手机基站定位服务又叫做移动位置服务(LBS)。它是通过电信移动运营商的网络获取移动终端用户的位置信息,在电子地图平台的支持下,为用户提供相应服务的一种增值业务。
除了以上提及的,目前来看定位技术的种类有几十甚至上百种,而每种定位技术都有自己的优缺点和适合的应用场景。到底哪种技术会最终胜出,现在还不得而知,有待产业链同仁的努力和时间的检验。

卫星定位;WIFI定位;RFID定位;ZigBee定位

一 卫星定位

卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中应用最广的GPS系统。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。

空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成,主要功能是广播定位信号;

控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制;

用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。

主要优点:全球、全天候工作;室外定位精度高;高效率、低成本; *** 作简便;不限制终端数量;功能多、应用广等。

主要缺点:定位精度受终端所处环境影响大;首次定位时间长等。

二 WIFI定位

WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP(Access Point,无线接入点),将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号,信号中包含WIFI AP的ID(包括AP的MAC地址、名称等参数)以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性,WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。

目前,WIFI定位常用方法有TOA(到达时间)、TDOA(到达时间差)、AOA(到达角度)、RSSI(接收信号强度)测距方法,近似法、位置指纹法,其中位置指纹法是较多使用的方法。

主要优点:定位速度快、精度高;能进行室内定位;高带宽、高速率、高覆盖度;成本低、兼容性强等。

主要缺点:受服务范围限制,没有方向、速度等数据,不能导航;耗能大;缺乏统一规划和优化等。

RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据,利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位,其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。

RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成,是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合,通过电磁场原理完成信息交互,RFID读写设备接收来自RFID标签的信号,两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。

在RFID定位系统中,可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点,移动节点上附上一个参考节点的距离,进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内,分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离,再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。

主要优点:识别速度快、实现批量识别;实时性强,定位时间小于1s;易于 *** 控,读取方便快捷;体积小,可嵌入或附着在不同物品上;标签数据可动态更改;安全性好、成本低;穿透性好等。

主要缺点:作用距离近;根据标签和部署方式不同,定位精度变化大等。

四 ZigBee定位技术

ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。

在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点,这些节点形成一个自组织的网络系统,在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息,同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点,最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理,从而实现对一定区域长时间监控和定位。

主要优点:低功耗;时延短;网络容量大;低速率;低成本等;

主要缺点:只能专网专用,ZigBee的数据率较低,不适用于传输速率高的应用场景。

定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用,随着物联网行业的发展,人们对定位服务有着越来越高的需求,虽然现在已经有多种定位技术,无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术,每种定位技术都有自身的局限性,将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术,必然是定位技术未来的发展趋势,发挥各自定位技术的优点,不断提高定位精度和定位响应时间,同时扩大定位覆盖范围,终会实现更加精准和完美的定位服务。

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物联网革命已经悄然开始,很多之前停留在概念里面的东西、只会出现在科幻**中场景都陆续在现实生活中涌现,或许你现在就能够感受到的,你可以在办公室用手机远程控制家里的电灯、空调,能够在千里之外通过安全摄像头看到家里的情况。
而且物联网的潜力远不止如此,未来人类智能社区概念,集合半导体,健康管理、网络、软件、云计算和大数据技术,打造一个更智能生活环境。打造这样一个智能社区离不开定位技术,它是物联网的重要环节,现阶段,室内定位、室外定位等等定位技术竞争激烈。
室内定位和室外定位技术各有特点,针对的市场及应用场景也不相同。很难界定哪种技术会胜出或被淘汰。但是,其应用范围和市场的接受度会有所差别。而关于室内定位技术在物联网的发展前景,作为室内定位技术有着天然的优势和针对性,逐年增加的室内定位应用需求让更多人将目光投注于室内定位技术,并且也符合许多物联网应用领域对室内定位这一特点的要求。因此室内定位技术在物联网生态中具有很大的发挥空间。可咨询郑州联睿电子科技公司
当网络无处不在、定位技术可以嵌入到任何设备中的时候,城市的形态将被改变,大数据、人工智能与物联网结合,人类的生活环境将拥有感知能力。将室内定位技术应用在生活中,构建位置监控系统实现对物品或人员位置管理,将这一技术应用在于医疗医院、监狱、安防、公司贵重物品防丢、养老院老人监护等诸应用场景,将为整个物联网时代带来更多惊喜和可能。


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