物联网几种定位技术的分析比较

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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物联网网关组网方式和功能配置有以下：
1、丰富接口，满足组网、数据采集与传输需求，支持2个光纤口、7×LAN、1×WLAN、2×RS485、1×AC220V输入、3×AC220V输出、1×DC24V输出、1×DC12V输出。
2、支持WIFI(可选)，5G/4G(可选)，网口，光口等方式接入互联网，可多网同时在线，可实现4/5G转WiFi、网口转WiFi。
3、支持多种无线扩展方式，LoRa、ZigBee、蓝牙等；支持ZigBee（支持频段，24GHz全球免费频段）。
4、支持5G/4G/PPPoE/DHCP/静态地址等连接方式，有线无线互为备份，多网智能切换备份，多种工作模式选择。
5、超强的边缘计算计算能力，整合数据采集、处理、执行，实时分析，安全高效，实现灯管边缘策略，断网情况可继续执行灯控等命令；标准Linux系统支持用户二次开发。
6、可外接PLC载波ZigBee/LoRa等单灯集中器，实现非智慧杆路灯的单灯集中管理。
7、支持APN/VPDN数据安全传输；支持IPSec、L2TP、PPTP、OPEN等类型。
8、支持AP，STA，Repeater多种模式与系统云平台数据交互。
9、支持DHCP server，DHCP客户端，IP与MAC地址绑定，DDNS，NAT，DMZ主机，QoS，流量统计。
10、支持TCP/IP、UDP、MQTT、MODBUS、TFTP、>华为无线接入器型号较多：
1）面向大型企业园区、企业分支和校园：AC6800V接入控制器；
2）面向大中型企业园区、企业分支和校园：AC6805接入控制器、AirEngine 9700-M接入控制器、AC6605接入控制器；
3）面向中小型企业：AC6508接入控制、AC6507S接入控制器、AC6005接入控制器、AC6003接入控制器、AC600EC-8接入控制器
华为无线局域网产品：拥有业界最高密Wi-Fi基于业务模型及覆盖方式，采用三射频技术、内置小角度天线等手段，满足高密场景下的Wi-Fi网络覆盖需求。创新物联网融合提供多款物联网融合AP产品，可实现Wi-Fi与IoT网络的融合部署和集中管理，节省客户整体的网络建设及运维成本。全面领先的智能天线技术借助业界领先的智能天线技术，可降低AP之间的信号干扰，增加Wi-Fi网络的系统容量，进而提升终端用户的业务体验。

利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术、依照人体工程学原理，融合个性需求，将与家居生活有关的各个子系统如安防、灯光控制、窗帘控制、地板采暖等有机地结合在一起，实现全新家居生活。智能家居系统包含的主要子系统有：家居布线系统、家庭网络系统、智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统、背景音乐系统、家庭影院与智能家居-单户系统图多媒体系统、家庭环境控制系统等八大系统。其中，智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统是必备系统，家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统、家庭影院与多媒体系统、家庭环境控制系统为可选系统。
在智能家居系统产品的认定上，厂商生产的智能家居（智能家居系统产品）必须是属于必备系统，能实现誉诚智能家居的主要功能，才可称为智能家居。因此，智能家居（中央）控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统都可直接称为智能家居（智能家居系统产品）。而可选系统都不能直接称为智能家居，只能用誉诚智能家居加上具体系统的组合表述方法，如背景音乐系统，称为智能家居背景音乐。将可选系统产品直接称作智能家居，是对用户的一种误导行为。
在智能家居环境的认定上，只有完整地安装了所有的必备系统，并且至少选装了一种及以上的可选系统的智能家居才能称为智能家居。
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Aqara全屋智
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— 你看完啦，以下内容更有趣 —
Aqara全屋智能产品都有什么功能？
这个牌子的产品多，其中包括灯光，空调，安防等一系列功能，想了解的可以去他们的体验店哈，一般的城市都有。
19浏览2020-09-01
Aqara全屋智能的灯光控制设备怎么样？
挺好的，就是通过传感器和智能设置来实现，你可以在居室内任一个房间内控制所有灯光开关，也可以通过设置场景、定时控制模式来控制灯光开关、亮度等。
33浏览2020-09-02
家用全屋净水系统有哪几个部分组成
第一：前置过滤器。把好全屋水处理第一关，过滤铁锈、泥沙、悬浮物等二次污染，使您的进户水达到自来水公司出厂时的标准。 第二：中央净水机。对全屋水净化处理，有效去除水中余氯、重金属（如铅、水银、砷、铬等）、细菌以及杂质、铁锈、泥沙、各种有机物和化学物，滤后水质清澈，阻止细菌侵入人体。 第三：中央软水机。去除水中的钙镁离子，软化水质，防止结垢造成管路阻塞和设备损坏，提供更舒适的生活用水，比如洗澡，美容等，有效节省洗涤剂用量，洗后衣物柔软、色泽鲜艳。 第四：直饮机/纯水机。去除水中有害物质，出水水质优于国家直饮水水质标准。即开即饮、避免二次污染。
2赞·508浏览2016-07-28
Aqara全屋智能的产品如何？
产品不错啊，Aqara已有覆盖全国大部分城市的500家服务商，400家智能家居体验馆，接入了Apple HomeKit、小米米家、Google Assistant 、Amazon Alexa 等多个平台，为用户打造精致生活。
9浏览2020-09-02
Aqara全屋智能的智能家居产品如何？
这个是深圳绿米联创科技的自有品牌，而且能支持小米米家和Apple HomeKit两个平台。
46浏览2020-09-24
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物联网是一个非常先进的、综合性的和复杂的系统。其最终目标是为单个产品建立全球的、开放的标识标准，并实现基于全球网络连接的信息共享。物联网主要由六方面组成:EPC编码、EPC标签、识读器、Savant(神经网络软件)、对象名解析服务(Object NamingService:ONS)和实体标记语言(Physical Markup Language PML)。
aEPC编码。EPC编码是物联网的重要组成部分。它是对实体及实体的相关信息进行代码化通过统一并规范化的编码建立全球通用的信息交换语言。EPC编码是EANUCC在原有全球统一编码体系基础上提出的新一代的全球统一标识的编码体系，是对现行编码体系的一个补充。EPC编码有3类7种类型，分别为EPC-64- I、EPC-64- II、EPC-64-III，EPC-96- I、EPC-256- I、EPC-256-II、EPC-256-111。
b射频识读器。在射频识别系统中，射频读写器是将标签中的信息读出，或将标签所需要存储的信息写入标签的装置。射频读写器是利用射频技术读取标签信息、或将信息写入标签的设备。读写器读出的标签的信息通过计算机及网络系统进行管理和信息传输。
c神经网络软件(Savant)。每件产品都加上RFID标签之后，在产品的生产、运输和销售过程中，识读器将不断收到一连串的产品电子编码。整个过程中最为重要、同时也是最困难的环节就是传送和管理这些数据。Auto-ID中心提出一种名叫Savant的软件中间件技术，相当于该新式网络的神经系统，负责处理各种不同应用的数据读取和传输。
d对象名解析服务(ObjectN ame Service对象名服务，简称ONS)EPC标签对于一个开放式的、全球性的追踪物品的网络需要一些特殊的网络结构。因为标签中只存储了产品电子代码，计算机还需要一些将产品电子代码匹配到相应商品信息的方法。这个角色就由对象名称解析服务担当，它是一个自动的网络服务系统。
e实体标记语言(PhysicalM arkupLanguage物理标识语言，简称PML)oEPC产品电子代码识别单品，但是所有关于产品有用的信息都用一种新型的标准计算机语言—实体标记语言(PML)所书写，PML是基于为人们广为接受的可扩展标识语言(XM功发展而来的。PML提供了一个描述自然物体，过程和环境的标准，并可供工业和商业中的软件开发、数据存储和分析工具之用。它将提供一种动态的环境，使与物体相关的静态的、暂时的、动态的和统计加工过的数据可以互相交换。因为它将会成为描述所有自然物体、过程和环境的统一标准，PML的应用将会非常广泛，并且进入到所有行业。

1、专业术语

AP（Access Point）： 无线接入点，是一个无线网络的创建者，是网络的中心节点。简单来讲就像是无线路由器一样，设备打开后进入AP模式，在手机的网络列表里面，可以搜索到类似TPLink_XXX的名字。

STA（Station）： 任何一个接入无线的设备都可以成为一个站点，也就是平时接入路由器的设备。

SSID（Service Set Identifer）： 每个无线AP都应该有一个标示用于用户识别，SSID就是这个用于用户标识的名字，也就是我们经常说到的wifi名。

BSSID（Service Set Identifer）： 每一个网络设备都有其用于识别的物理地址，称作MAC地址，一般情况下出厂会有一个默认值，可更改，也有其固定的命名格式，也是设备识别的标识符。BSSID是针对设备说的，对于STA的设备来说，拿到AP接入点的 MAC地址 就是这个BSSID

ESSID（Service Set Identifer）： 是一个比较抽象的概念，它实际上就和SSID相同（本质也是一串字符），只是能如果有好几个无线路由器都叫这个名字，那么我们就相当于把这个SSID扩大了，所以这几个无线路由器共同的这个名字就叫ESSID。

举个例子，如果在一台路由器上释放的WiFi信号叫某个名字如"Feng"，这个名字“Feng”就成为SSID；如果在好几个路由器上都释放了这个WIFI信号，那么大家都叫“Feng”，这个时候大家都遵循的这个名字就是ESSID。

总结一下：

BSSID就是具体的某个连锁店编号或地址

SSID就是连锁店的名字或照片

ESSID就是连锁店的总公司或招牌或品牌

然后一般SSID和ESSID都是相同的

2、配网两大技术

物联网时代技术开始规模化服务民众，方便快捷显得尤为重要，WIFI直连便是一个典型案例。目前主流的WIFI配置模式有以下两种：

21、AP配网

设备热点配网，智能硬件处于AP模式（类似路由器，组成局域网），手机用于STA模式

手机连接到处于AP模式的智能硬件后组成局域网，手机发送需要连接路由的ssid和pwd以及自定义的一些信息至智能硬件，智能硬件接收后，找到对应的路由器主动去连接路由器，完成配网。

22、一键（smartConfig）配网

又叫智能配网、快速配网、简单配网。智能硬件处于混杂模式下，监听网络中的所有报文，抓取空口包。手机APP按照一定的协议格式将ssid和pwd及自定义的一些信息编码，以UDP报文格式通过广播包或组播包发送，智能硬件接收到UDP报文后解码，得到正确的ssid和pwd及自定义信息，然后找到对应的路由器主动去连接路由器，完成配网。

23、优劣势对比

231、smartConfig

优势：

相对于AP配网， 简单易 *** 作 ，更加贴近市场

相对于AP配网， 能明确的知道硬件设备端是否连接了路由器 。可以通过设备端连接路由器后告知APP端已经连接路由器你可以停止发送广播包了。

劣势：

smartConfig需要路由器的参与，需要考虑到 路由器的兼容性 问题，所以配网成功率有所限制，比如路由器的信道，bgn模式（速率）、品牌、以及24G/5G、24G/5G同名路由器、同一场景下多个wifi同名等等的一系列兼容性问题。因为不管是组播还是广播方式，都是一种UDP报文，需要靠路由器转发，设备端监听空口包。

232、AP配网

优势：

AP配网是局域网直连模式，这种配网没你有路由器参与，所以没有路由器兼容性问题，所以 配网成功率相比一键配网要高 ，目前国内智能设备生态链做的最好的企业也是一直沿用AP配网方式，配网成功率相对市场同类产品要高一些。

劣势：

AP配网 相对复杂，需要涉及到手机的兼容性、还需要手动切换WIFI ，如需要手机先连接上设备的AP热点，用户需要先进入WIFI列表页面然后手动切换到设备的AP热点，连接成功 *** 作上云有需要切换到路由器的热点，有的手机也不能自动切换热点，比如苹果iOS110系统以下的手机，无法自动切换热点，需要用户进入WIFI列表页面，选择新热点。过于复杂，这是设备热点配网没有普及的原因之一，因为没有一键配网方便

AP配网是局域网模式，所以 无法判断是否连上路由器 ，需要借助设备上云来判断。

3、配网流程

31、一键配网实现过程

此处大致介绍一下流程，当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同，肯定比这复杂丰富的多。比如为了安全性，会对定义的UDP广播协议采用自定义的一种安全性定义，增加校验增加加密等。比如为了增加成功率会才有一定的优化策略等等。

详细可参考：

微信wifi airkiss一键配网 Demo和关键点

自定义组播配网 待更新

Step1：初始化硬件设备，使设备进入混杂模式；

Step2：手机连接路由器WIFI（获取路由器名称);

Step3：获取WIFI信息，WiFi 名字和密码； iOS 获取系统wifi列表方法

android可以直接获取到所有路由器WIFI 信息，没必要连接要发送的WIFI，所以可以直接使用输入；但iOS90之前没有接口获取WiFi List，iOS90有获取WiFi List的接口，但是需要苹果授权，需要申请比较复杂。所以现在市面上比较通用的方法还是直接获取当前连接的wifi

Step4：通过组播或广播方式发送WiFi的ssid和pwd或其他的信息比如bssis,userData等

此处一般会APP和设备端会定义一套完成的UDP报文协议协议数据除了WiFi的ssid和pwd，一般会增加一些用户的其他信息UDP报文协议为了安全考虑，一般会想办法增加一些复杂度，也会增加加密方法目前报文协议大致就两种：长度编码和MAC地址编码比如微信的airkiss就是通过长度编码的广播方式

Step4：设备端通过广播方式回发设备端相关信息，比如设备id,token

手机端能接收到设备端回发的信息，说明手机端发送的WIFI信息是正确的且设备端已连接上路由器

Step5：查询设备上云状态，注册用户

32、AP配网实现过程

此处大致介绍一下流程，当然实际为增加成功率考虑到安全性或者业务不同，肯定比这复杂丰富的多，比如传输ssid和pasword，有的厂商使用>