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第二章
物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)01智能物聯(lián)網(wǎng)的概念上章回顧04智能物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)02智能物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)05智能物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)03智能物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用IOTAIOT01物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)基本概念本章內(nèi)容04定位技術(shù)02RFID技術(shù)03傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)基本概念2.1感知技術(shù)利用傳感器和多跳自組織傳感器網(wǎng)絡(luò),依附于敏感機(jī)理、敏感材料、工藝設(shè)備和計(jì)測(cè)技術(shù),對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)和綜合技術(shù)要求非常高。感知和識(shí)別技術(shù)技術(shù)瓶頸傳感技術(shù)AI/機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理識(shí)別技術(shù)涵蓋物體識(shí)別、位置識(shí)別和地理識(shí)別,物聯(lián)網(wǎng)識(shí)別技術(shù)是以二維碼、RFID標(biāo)識(shí)為基礎(chǔ)的,對(duì)象標(biāo)識(shí)體系是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要技術(shù)點(diǎn)。RFID技術(shù)2.2RFID技術(shù)簡(jiǎn)介RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它通過(guò)無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信,自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象、獲取相關(guān)數(shù)據(jù)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。技術(shù)核心與原理:核心部件是標(biāo)簽。閱讀器在幾厘米到幾米內(nèi)發(fā)射無(wú)線電波,讀取標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)的信息。核心優(yōu)勢(shì):無(wú)需接觸環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)高效識(shí)別標(biāo)識(shí)能力強(qiáng)(標(biāo)簽可存儲(chǔ)96位EPC碼,使每個(gè)物品擁有??獨(dú)一無(wú)二??的標(biāo)識(shí)。)RFID技術(shù)其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)VS系統(tǒng)參數(shù)條碼圖像識(shí)別磁卡智能卡RFID信息載體紙或物質(zhì)表面—磁條EEPROMEEPROM讀寫性能讀讀讀/寫讀/寫讀/寫讀取方式CCD或激光束掃描機(jī)器識(shí)讀電磁轉(zhuǎn)換電擦寫無(wú)線通信讀取距離近很近接觸接觸遠(yuǎn)識(shí)別速度慢很慢慢慢很快環(huán)境適應(yīng)性不好不好一般一般很好多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別不能不能不能不能能RFID技術(shù)發(fā)展歷史第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期英國(guó)開發(fā)出戰(zhàn)斗機(jī)的敵我識(shí)別系統(tǒng)(IFF),實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)斗機(jī)自動(dòng)識(shí)別,成為早期的主動(dòng)式RFID系統(tǒng)。20世紀(jì)40年代射頻技術(shù)改進(jìn)推動(dòng)RFID發(fā)展。1948年哈利斯·托克曼發(fā)表關(guān)鍵論文,奠定RFID理論基礎(chǔ)。20世紀(jì)50年代為早期RFID技術(shù)的探索階段,主要處于實(shí)驗(yàn)室研究狀態(tài)。20世紀(jì)60年代集成電路與微處理器推動(dòng)理論發(fā)展,IFF系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于空中交通管制。20世紀(jì)70年代RFID技術(shù)快速發(fā)展,出現(xiàn)首批實(shí)際應(yīng)用。1975年被動(dòng)式標(biāo)簽原型論文發(fā)表,標(biāo)志技術(shù)突破。20世紀(jì)80年代進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,專利數(shù)量增多,應(yīng)用于動(dòng)物識(shí)別、電子收費(fèi)等領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代計(jì)算機(jī)小型化促進(jìn)RFID普及,標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程啟動(dòng),產(chǎn)品逐步融入日常生活。至今標(biāo)簽類型豐富(有源/無(wú)源/半無(wú)源),成本降低,應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)展。物聯(lián)網(wǎng)興起推動(dòng)RFID成為關(guān)鍵技術(shù)之一。RFID技術(shù)工作原理RFID系統(tǒng)包括閱讀器、天線和標(biāo)簽,其工作原理是閱讀器通過(guò)天線發(fā)出交流連續(xù)波,標(biāo)簽收到信號(hào)后,從信號(hào)中獲取直流電源和時(shí)鐘,再通過(guò)自身天線發(fā)送標(biāo)簽內(nèi)部存儲(chǔ)信息,最后閱讀器通過(guò)天線接收標(biāo)簽發(fā)送的信息。后向散射(Backscatter)RFID系統(tǒng)架構(gòu)定義:閱讀器是用于讀?。ɑ?qū)懭耄?biāo)簽信息的設(shè)備。構(gòu)成:由傳送器、接收器、微處理器、電源和時(shí)鐘模塊組成。工作流程:從后臺(tái)計(jì)算機(jī)接收命令→ISO標(biāo)準(zhǔn)編碼調(diào)制→通過(guò)天線發(fā)射→標(biāo)簽接收并響應(yīng)→通過(guò)天線接收響應(yīng)→解調(diào)解碼→傳給上位機(jī)做進(jìn)一步處理。分類:按工作方式(全/半雙工)、通信方式(閱讀器/標(biāo)簽先發(fā)言)、應(yīng)用方式(固定/便攜/一體式)。工作頻率:低頻(30kHz~300kHz)、高頻(3MHz~30MHz)和超高頻(300MHz~3GHz)。RFID系統(tǒng)核心組件——閱讀器、天線天線內(nèi)置于閱讀器,用于在標(biāo)簽和閱讀器間傳遞射頻信號(hào)。RFID系統(tǒng)通過(guò)天線來(lái)發(fā)射能量,進(jìn)而形成電磁場(chǎng),從而對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)別。天線形成的電磁場(chǎng)的范圍就是閱讀器的可讀區(qū)域。定義:一般附著在物體表面,用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)。構(gòu)成:由存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的RFID芯片、射頻天線以及相關(guān)電路組成。核心標(biāo)識(shí)??:每個(gè)標(biāo)簽內(nèi)有全球唯一的電子編碼,也就是用戶身份證明(UID),UID無(wú)法改造、無(wú)法偽造;標(biāo)簽內(nèi)還有一個(gè)電子標(biāo)簽和一個(gè)身份標(biāo)識(shí)。特征:RFID系統(tǒng)核心組件——標(biāo)簽(射頻卡)非接觸體積小多標(biāo)簽識(shí)別耐環(huán)境可重復(fù)使用安全可批量生產(chǎn)標(biāo)簽的分類??被動(dòng)式(無(wú)源)標(biāo)簽??:無(wú)內(nèi)置電源,由閱讀器供電;成本低、體積小、壽命長(zhǎng),但讀寫距離短。??主動(dòng)式(有源)標(biāo)簽??:有內(nèi)置電池;讀寫距離遠(yuǎn)、存儲(chǔ)大,但成本高、壽命有限,工作模式分為主動(dòng)模式和喚醒模式。??半自動(dòng)式標(biāo)簽??:電池僅供內(nèi)部計(jì)算,通信能量來(lái)自閱讀器。低頻??:讀寫距離<1m,數(shù)據(jù)量少,成本較高(如門禁、身份證)。??高頻??:讀寫距離>1m,數(shù)據(jù)量大,成本較低(如校園卡)。??超高頻??:讀寫距離>10m,速率高,但抗干擾差。按讀寫功能(只讀/一次寫入/可讀寫)按形狀(信用卡形、圓形等)。010203是否內(nèi)置電源工作頻率范圍其他分類ISO制定了ISO14443、ISO15693、ISO18000等系列標(biāo)準(zhǔn),覆蓋從低頻125kHz到微波頻段5.8GHz的全頻段。這些標(biāo)準(zhǔn)不僅規(guī)定了通信數(shù)據(jù)幀格式,還著重對(duì)工作距離、頻率、耦合方式等與天線物理特性相關(guān)的技術(shù)規(guī)格進(jìn)行了規(guī)范,確保不同頻段的RFID系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。EPCglobal以96位EPC編碼為核心,負(fù)責(zé)全球EPC號(hào)碼的注冊(cè)管理,推動(dòng)了超高頻RFID紙箱標(biāo)簽等產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用,為全球供應(yīng)鏈管理提供了高效的信息標(biāo)識(shí)解決方案。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系在相同的頻率下,存在多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)采用不同的無(wú)線調(diào)制方式、基帶編碼格式、傳輸協(xié)議和傳輸距離,導(dǎo)致不同標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)簽和閱讀器無(wú)法互通,帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系頻率關(guān)鍵應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)125kHz低價(jià)的無(wú)源射頻標(biāo)簽,用于識(shí)別動(dòng)物ISO1800-213.56MHz低價(jià)的無(wú)源射頻標(biāo)簽,用于識(shí)別物體,如書籍、衣服等ISO14443400MHz用于汽車中控系統(tǒng)ISO18000-7868MHz、915MHz、922MHz有源和無(wú)源的射頻標(biāo)簽,用于歐洲、美國(guó)、澳大利亞的物流Auto-IDClass0、Auto-IDClass1、ISO18000-62.45GHz(微波)是一個(gè)ISM頻段頻率,采用有源和無(wú)源的射頻標(biāo)簽,用于溫度傳感器和衛(wèi)星定位等ISO18000-45.8GHz(微波)用于長(zhǎng)距離讀取無(wú)源和有源射頻標(biāo)簽,如車輛識(shí)別和高速公路收費(fèi)ISO18000-5RFID技術(shù)應(yīng)用智能制造領(lǐng)域:RFID無(wú)線作業(yè)管理、超高頻RFID生產(chǎn)線管理、RFID工廠庫(kù)存管理、海馬RFID系統(tǒng)等3支付領(lǐng)域:數(shù)字化校園一卡通、城市一卡通應(yīng)用等大多都屬于RFID技術(shù)應(yīng)用5物流領(lǐng)域:超市使用RFID物流跟蹤和通信信息系統(tǒng),使供應(yīng)鏈的透明度大大提高,物品能在供應(yīng)鏈的任何地方被實(shí)時(shí)追蹤,同時(shí)消除以往各環(huán)節(jié)上的人工差錯(cuò)。基于RFID技術(shù)的物流配送中心信息系統(tǒng)可以通過(guò)安裝在工廠、配送中心、倉(cāng)庫(kù)及商場(chǎng)貨架上的閱讀器自動(dòng)記錄物品從生產(chǎn)線到最終消費(fèi)者的整個(gè)供應(yīng)鏈上的流動(dòng)。7零食領(lǐng)域:RFID新零售智能零售柜、二維碼門禁無(wú)人超市、RFID智慧門店及倉(cāng)庫(kù)管理、電子標(biāo)簽揀貨系統(tǒng)等2食品溯源領(lǐng)域:食品溯源系統(tǒng)4安保領(lǐng)域:應(yīng)用RFID技術(shù)的門禁管理系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、上下班管理系統(tǒng)等6交通領(lǐng)域:不停車高速公路自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)1傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)2.3定義:傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門多學(xué)科交叉的技術(shù),涉及從自然信源??獲取信息??并對(duì)信息進(jìn)行??處理、變換、識(shí)別??的系列活動(dòng)。核心價(jià)值:對(duì)物品的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)感知,通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn),構(gòu)建具有信息收集、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)處理功能的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),是實(shí)現(xiàn)跟蹤、監(jiān)控和決策支持等的基礎(chǔ)。突出特點(diǎn):傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)概述自組織微型化對(duì)外界具有感知能力感知信息智能化網(wǎng)絡(luò)化地位:傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的“神經(jīng)末梢”,是信息獲取的終端模塊,傳感器網(wǎng)絡(luò)是物聯(lián)網(wǎng)的核心,主要解決信息感知問(wèn)題。面臨的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:種類繁多:物體千差萬(wàn)別,導(dǎo)致傳感器種類繁多;編址的數(shù)量巨大:IPv4地址已經(jīng)枯竭,而IPv6地址對(duì)傳感器來(lái)說(shuō)過(guò)于復(fù)雜;成本與功耗要求苛刻:傳感器數(shù)量巨大。傳感器的地位&不足傳感器??:??基本單元??,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)??初步采集??(硬件)。??傳感器網(wǎng)絡(luò)??:由傳感器節(jié)點(diǎn)組成的??系統(tǒng)??,實(shí)現(xiàn)廣泛的數(shù)據(jù)??收集和處理??(集合與平臺(tái))。??傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)??:支撐網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的??技術(shù)集合??(軟件與協(xié)議)。關(guān)系辨析傳感器傳感器網(wǎng)絡(luò)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集合共同工作以收集和傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)保障傳感器節(jié)點(diǎn)包括4個(gè)基本單元:傳感單元(傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換功能模塊)處理單元(由嵌入式模塊組成,包括CPU、存儲(chǔ)單元、嵌入式操作系統(tǒng)等)通信單元(由無(wú)線通信模塊組成)電源模塊可以選擇的其他功能單元包括執(zhí)行器、定位系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)及發(fā)電裝置等傳感器節(jié)點(diǎn)傳感器工作原理監(jiān)測(cè)物理、化學(xué)等非電量參數(shù),轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳感單元為各單元提供電能電源模塊有線(Profibus、LonWorks、CAN)與無(wú)線通信通信單元實(shí)現(xiàn)決策信息的環(huán)境反饋控制執(zhí)行器核心單元,運(yùn)行程序處理感知數(shù)據(jù)處理單元4類存儲(chǔ)器(RAM、ROM、EEPROM、Flash)存儲(chǔ)單元傳感器優(yōu)點(diǎn)1低功耗僅需較少能力即可工作2微型化體積小、集成度高,便于設(shè)備集成3高可靠性結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,惡劣環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行4多樣性可檢測(cè)溫度、濕度、壓力等多參數(shù)5通信能力支持無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸6自適應(yīng)集成微處理器,支持自校準(zhǔn)診斷傳感器三大技術(shù)瓶頸電池容量有限,更換成本高昂能耗分布:發(fā)送信號(hào)>接收>空閑>睡眠部署環(huán)境復(fù)雜,充電困難電池能量有限量消耗與距離關(guān)系:??E=k×d???(2<n<4)關(guān)鍵結(jié)論:??距離增加
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能耗劇烈增加??解決方案:采用多跳路由傳輸機(jī)制通信能力有限嵌入式微處理器,處理能力有限存儲(chǔ)空間小,僅支持臨時(shí)緩存數(shù)據(jù)處理限于基礎(chǔ)操作(濾波、閾值判斷)計(jì)算和存儲(chǔ)能力有限定義:由大量微小傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織構(gòu)成的分布式智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能自主完成指定任務(wù)且實(shí)現(xiàn)“無(wú)處不在的計(jì)算”理念。技術(shù)融合:融合傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)等。體系結(jié)構(gòu):傳感器節(jié)點(diǎn)
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匯聚節(jié)點(diǎn)
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互聯(lián)網(wǎng)/衛(wèi)星
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用戶中心多跳中繼傳輸方式。傳感器網(wǎng)絡(luò)概述無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)(1)分布式、自組織性由對(duì)等節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò),不存在中心控制;自我協(xié)調(diào)、自動(dòng)組網(wǎng),不依賴固定的基礎(chǔ)設(shè)施;每個(gè)節(jié)點(diǎn)都具有路由功能。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)(2)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、節(jié)點(diǎn)分布密度高部署大量的節(jié)點(diǎn)保證監(jiān)測(cè)完整度;分布式采集提高精確度;大量冗余節(jié)點(diǎn)協(xié)同工作,以提高系統(tǒng)容錯(cuò)率和覆蓋率,減少監(jiān)測(cè)盲區(qū)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)(3)可擴(kuò)展性新增節(jié)點(diǎn)自動(dòng)融入網(wǎng)絡(luò)無(wú)需外界條件即可擴(kuò)展無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)計(jì)算存儲(chǔ)資源有限(嵌入式微處理器)電池能量有限(紐扣電池供電)網(wǎng)絡(luò)壽命受能量限制04資源有限性調(diào)挑戰(zhàn)關(guān)注動(dòng)態(tài)觀測(cè)數(shù)據(jù)而非單個(gè)節(jié)點(diǎn)快速有效融合多節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)提取有效信息給用戶05以數(shù)據(jù)為中心無(wú)統(tǒng)一通信平臺(tái)軟硬件平臺(tái)和協(xié)議差異大設(shè)計(jì)需貼近具體應(yīng)用06相關(guān)實(shí)用性定位技術(shù)2.4情景感知技術(shù)(SA)位置信息對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用至關(guān)重要。衛(wèi)星定位(如GPS)在室外應(yīng)用受限:能耗高、體積大、成本高、需基礎(chǔ)設(shè)施。定位技術(shù)的重要性針對(duì)節(jié)點(diǎn)數(shù)量龐大的物聯(lián)網(wǎng),需采用底層感知網(wǎng)絡(luò),以低成本方式解決目標(biāo)發(fā)現(xiàn)與定位難題。傳感器節(jié)點(diǎn)定位技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)。物聯(lián)網(wǎng)的定位需求定位技術(shù)基礎(chǔ):術(shù)語(yǔ)錨節(jié)點(diǎn)(AnchorNode):也稱為信標(biāo)節(jié)點(diǎn),是可通過(guò)某種手段自主獲取自身位置的節(jié)點(diǎn)。普通節(jié)點(diǎn)(NormalNode):也稱為未知節(jié)點(diǎn)或待定節(jié)點(diǎn),是預(yù)先不知道自身位置,需要使用錨節(jié)點(diǎn)的位置信息并運(yùn)用算法得到估計(jì)位置的節(jié)點(diǎn)。鄰居節(jié)點(diǎn)(NeighborNode):傳感器節(jié)點(diǎn)通信半徑以內(nèi)的其他節(jié)點(diǎn)。定位技術(shù)基礎(chǔ):術(shù)語(yǔ)跳數(shù)(HopCount):兩節(jié)點(diǎn)間的跳段總數(shù)。跳段距離(HopDistance):兩節(jié)點(diǎn)之間的每一跳距離之和。連通度(Connectivity):一個(gè)節(jié)點(diǎn)擁有的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)?;A(chǔ)設(shè)施(Infrastructure):協(xié)助節(jié)點(diǎn)定位且已知自身位置的固定設(shè)備,如衛(wèi)星基站、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等。定位技術(shù)基礎(chǔ):評(píng)價(jià)指標(biāo)定位精度:定位技術(shù)首要的評(píng)價(jià)指標(biāo)就是定位精度,其可分為絕對(duì)精度和相對(duì)精度。絕對(duì)精度是測(cè)量坐標(biāo)與真實(shí)坐標(biāo)的偏差,一般用長(zhǎng)度計(jì)量單位表示;相對(duì)精度一般用誤差值與節(jié)點(diǎn)無(wú)線覆蓋范圍的比例表示,定位誤差越小則定位精度越高。規(guī)模:不同的定位系統(tǒng)或算法應(yīng)用范圍不同,其中包括樓房?jī)?nèi)部、房間內(nèi)部等。同時(shí),單次定位過(guò)程能夠跟蹤的目標(biāo)數(shù)量也是一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)。定位技術(shù)基礎(chǔ):評(píng)價(jià)指標(biāo)錨節(jié)點(diǎn)密度:錨節(jié)點(diǎn)定位依賴人工部署或使用衛(wèi)星定位系統(tǒng)兩種方式實(shí)現(xiàn)。錨節(jié)點(diǎn)密度影響定位精度和網(wǎng)絡(luò)成本。節(jié)點(diǎn)密度:節(jié)點(diǎn)密度通常以網(wǎng)絡(luò)的平均連通度來(lái)表示,節(jié)點(diǎn)密度增大不僅意味著網(wǎng)絡(luò)部署費(fèi)用的增加,還意味著節(jié)點(diǎn)間的通信沖突會(huì)帶來(lái)有限帶寬的阻塞問(wèn)題。功耗:與傳感器節(jié)點(diǎn)有限的電池能量直接相關(guān)。與功耗密切相關(guān)的定位所需的計(jì)算量、通信開銷、存儲(chǔ)開銷、時(shí)間復(fù)雜度是一組關(guān)鍵指標(biāo)。定位技術(shù)基礎(chǔ):評(píng)價(jià)指標(biāo)容錯(cuò)性和自適應(yīng)性:應(yīng)對(duì)復(fù)雜真實(shí)環(huán)境的能力,能夠通過(guò)自動(dòng)調(diào)整或重構(gòu)來(lái)糾正錯(cuò)誤,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)感知網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行故障管理,減小各種誤差的影響。代價(jià):包括時(shí)間、空間、資金成本。例如,時(shí)間代價(jià)包括一個(gè)系統(tǒng)的安裝時(shí)間、配置時(shí)間、定位所需時(shí)間等;空間代價(jià)包括一個(gè)定位系統(tǒng)或算法所需的基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量、硬件尺寸等;資金代價(jià)包括實(shí)現(xiàn)一種定位系統(tǒng)或算法的基礎(chǔ)設(shè)施、節(jié)點(diǎn)設(shè)備所需的總費(fèi)用。定位算法分類依據(jù)信息處理的方式分為集中式算法和分布式算法。集中式算法精度高,但通信量較大。分布式算法網(wǎng)絡(luò)通信量,但節(jié)點(diǎn)資源有限。依據(jù)是否測(cè)量距離可分為基于測(cè)距的算法和無(wú)須測(cè)距的算法?;跍y(cè)距的算法精度高,但對(duì)節(jié)點(diǎn)本身硬件要求高。當(dāng)待定位節(jié)點(diǎn)無(wú)法與足夠多的錨節(jié)點(diǎn)進(jìn)行直接通信測(cè)距時(shí),就需要考慮用無(wú)須測(cè)距的算法來(lái)估計(jì)節(jié)點(diǎn)之間的距離。依據(jù)節(jié)點(diǎn)連通度和拓?fù)浞诸惙譃閱翁惴ê投嗵惴?。單跳算法?jiǎn)便,但可測(cè)量范圍過(guò)小;多跳算法可解決測(cè)量范圍較大時(shí)節(jié)點(diǎn)之間無(wú)法直接通信的情況?;跍y(cè)距的算法基于測(cè)距的算法通常分為兩個(gè)步驟:先利用某種測(cè)量方法測(cè)量距離(或角度),接著利用測(cè)得的相關(guān)結(jié)果計(jì)算未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)。第一個(gè)步驟中有3種測(cè)量距離的主流方法:第一種基于時(shí)間的方法:第二種:第三種:基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)基于信號(hào)到達(dá)角度(AOA)基于信號(hào)強(qiáng)度指示(RSSI)基于信號(hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)??原理??:通過(guò)測(cè)量信號(hào)的傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算距離。分為??單程測(cè)距??(需嚴(yán)格時(shí)間同步)和??雙程測(cè)距??(無(wú)需同步但受時(shí)鐘誤差影響)。??特點(diǎn)??:方法簡(jiǎn)單,在??視距(LOS)傳播??條件下可獲得較高精度(如ActiveBat系統(tǒng)精度達(dá)厘米級(jí))。??局限??:在??非視距(NLOS)??環(huán)境下,測(cè)量誤差會(huì)顯著增大?;谛盘?hào)到達(dá)時(shí)間差(TDOA)原理??:利用不同類型信號(hào)(如超聲波與電磁波)傳播速度的差異,通過(guò)計(jì)算其到達(dá)時(shí)間差來(lái)測(cè)距。??特點(diǎn)??:在視距條件下能實(shí)現(xiàn)??高精度定位??(如Calamari系統(tǒng)平均誤差0.78米)。??改進(jìn)??:通過(guò)特殊結(jié)構(gòu)(如多傳感器陣列、金屬圓錐)解決信號(hào)方向性問(wèn)題,并可結(jié)合時(shí)間同步協(xié)議實(shí)現(xiàn)混合測(cè)距。基于信號(hào)到達(dá)角度(AOA)??原理??:AOA定位核心在于,接收節(jié)點(diǎn)利用??天線陣列??捕獲來(lái)自發(fā)送節(jié)點(diǎn)的信號(hào),通過(guò)分析信號(hào)到達(dá)的??相位差??,計(jì)算出信號(hào)的入射方向,從而形成一條從接收節(jié)點(diǎn)指向發(fā)送節(jié)點(diǎn)的??方位線??。主要優(yōu)勢(shì):??理論精度高顯著局限性:??硬件要求高??(??專用的天線陣列??或??有向天線)、??應(yīng)用擴(kuò)展受限??(高昂的成本和復(fù)雜的硬件)?;谛盘?hào)到達(dá)時(shí)間(TOA)-Cricket室內(nèi)定位系統(tǒng)
基于接收信號(hào)強(qiáng)度指示的方法(RSSI)??原理??:在已知發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號(hào)功率的前提下,接收節(jié)點(diǎn)測(cè)量到達(dá)信號(hào)的功率強(qiáng)度,計(jì)算出信號(hào)在傳播路徑上的損耗,然后根據(jù)特定的無(wú)線電信號(hào)傳播模型,將功率損耗轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的距離估值。優(yōu)勢(shì):??低成本與易實(shí)現(xiàn)性,由于現(xiàn)代無(wú)線傳感節(jié)點(diǎn)(如Wi-Fi、藍(lán)牙、ZigBee模塊)本身都具備測(cè)量接收信號(hào)強(qiáng)度的能力,因此無(wú)需增加任何額外的專用硬件即可實(shí)現(xiàn)測(cè)距功能。局限性:??精度易受環(huán)境影響??,無(wú)線電信號(hào)傳播會(huì)遭遇??衰減、繞射等多種因素的影響,從而影響定位精度。定位計(jì)算法-三邊測(cè)量法??已知3個(gè)錨節(jié)點(diǎn)A、B、C的坐標(biāo)及3個(gè)節(jié)點(diǎn)到未知節(jié)點(diǎn)D的距離,就可以通過(guò)以下式子:估算出該未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)。
定位計(jì)算法-三邊測(cè)量法??經(jīng)過(guò)線性化,可得到線性方程,如式:(N是由于存在測(cè)距誤差而引入的參數(shù))定位計(jì)算法-三角測(cè)量法
定位計(jì)算法-三角測(cè)量法
定位計(jì)算法-極大似然估計(jì)法
定位計(jì)算法-極大似然估計(jì)法從第一個(gè)方程開始,每個(gè)方程均減去最后一個(gè)方程,得到n-1個(gè)方程組成的線性方程組,如式:用線性方程組表示為AX=b,得到式:定位計(jì)算法-極大似然估計(jì)法最后采用最小二乘估計(jì)法可以得到未知節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo),如式:定位計(jì)算法-極小極大定位算法
定位計(jì)算法-極小極大定位算法包圍盒的交集通過(guò)式計(jì)算:未知節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)為交集的質(zhì)心。當(dāng)未知節(jié)點(diǎn)可利用的錨節(jié)點(diǎn)多于3個(gè)時(shí),可將其轉(zhuǎn)化為組分別計(jì)算并取平均值。針對(duì)極小極大定位算法對(duì)錨節(jié)點(diǎn)密度依賴過(guò)高的問(wèn)題,該算法在只利用適量錨節(jié)點(diǎn)的情況下可達(dá)到較高的定位精度。無(wú)需測(cè)距的算法-質(zhì)心法
無(wú)需測(cè)距的算法-質(zhì)心法
無(wú)需測(cè)距的算法-APIT算法??原理??:通過(guò)測(cè)試未知節(jié)點(diǎn)是否位于多個(gè)錨節(jié)點(diǎn)組成的三角形內(nèi)來(lái)定位。使用鄰節(jié)點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度模擬移動(dòng),判斷節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)離或靠近錨節(jié)點(diǎn),最終取三角形交集的質(zhì)心作為位置。??優(yōu)點(diǎn)??:適用于高密度網(wǎng)絡(luò),定位精度約40%。??缺點(diǎn)??:需要高錨節(jié)點(diǎn)密度,計(jì)算組合多,復(fù)雜度高。無(wú)需測(cè)距的算法-DV-Hop定位算法原理??:分布式算法,屬于臨時(shí)定位系統(tǒng)(AdhocPositioningSystem,APS)中的一種。在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中常采用距離矢量定位方法,先計(jì)算出節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)間的最小跳數(shù),再根據(jù)錨節(jié)點(diǎn)估算出平均每跳的距離,最后利用最小跳數(shù)乘以平均每跳距離得到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)與錨節(jié)點(diǎn)之間的估計(jì)距離。分三階段:計(jì)算到錨節(jié)點(diǎn)跳數(shù)、估算平均每跳距離、使用三邊測(cè)量法定位。??優(yōu)點(diǎn)??:通信開銷小,適合傳感器網(wǎng)絡(luò);錨節(jié)點(diǎn)密度10%時(shí)誤差33%。??缺點(diǎn)??:僅適用于各向同性密集網(wǎng)絡(luò),跳數(shù)估算有誤差。無(wú)需測(cè)距的算法-其他DV-Distance算法原理??:與DV-Hop類似,但交換報(bào)文時(shí)使用RSSI或TOA測(cè)距得到的估計(jì)距離之和,而非跳數(shù)。需校正避免過(guò)估計(jì)。??優(yōu)點(diǎn)??:測(cè)距更直接,可能提高精度。??缺點(diǎn)??:易受信號(hào)干擾,需額外校正。無(wú)組織定位(AmorphousPositioning)算法原理??:使用離線跳躍距離估測(cè),通過(guò)鄰節(jié)點(diǎn)信息交換提高精度。網(wǎng)絡(luò)連通度15時(shí),精度20%。??優(yōu)點(diǎn)??:通信開銷低,適合靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)。??缺點(diǎn)??:需預(yù)知網(wǎng)絡(luò)連通度,密度要求高。無(wú)需測(cè)距的算法-其他N-Hop多點(diǎn)定位(Multilateration)算法原理??:使用卡爾曼濾波技術(shù)循環(huán)求解,避免多跳傳輸誤差積累。錨節(jié)點(diǎn)密度20%,測(cè)距誤差1cm時(shí),定位誤差3cm。??優(yōu)點(diǎn)??:精度高,抗誤差積累。??缺點(diǎn)??:計(jì)算復(fù)雜,需測(cè)距支持。算法自定位算法(Self-PositioningAlgorithm,SPA)原理??:針對(duì)無(wú)線自組網(wǎng),通過(guò)節(jié)點(diǎn)間測(cè)距建立局部坐標(biāo)系,再協(xié)調(diào)為全局坐標(biāo)系。節(jié)點(diǎn)需參與多次坐標(biāo)變換。??優(yōu)點(diǎn)??:適用于無(wú)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。??缺點(diǎn)??:計(jì)算量和通信開銷大,功耗高?;谝苿?dòng)錨節(jié)點(diǎn)的定位概述??原理??:利用移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)在環(huán)境中移動(dòng),實(shí)時(shí)更新自身坐標(biāo)并廣播位置信息。未知節(jié)點(diǎn)測(cè)量與移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)在不同位置的距離(如通過(guò)RSSI或TOA),當(dāng)獲取至少3個(gè)位置信息時(shí),使用三邊測(cè)量法計(jì)算自身位置,之后未知節(jié)點(diǎn)可升級(jí)為錨節(jié)點(diǎn)輔助定位。??應(yīng)用場(chǎng)景??:智能倉(cāng)儲(chǔ)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、無(wú)人機(jī)輔助定位等需要高精度動(dòng)態(tài)定位的領(lǐng)域。??關(guān)鍵算法??:移動(dòng)信標(biāo)輔助定位(MBAL)是該部分的典型代表?;谝苿?dòng)錨節(jié)點(diǎn)的定位概述??優(yōu)點(diǎn)??:避免多跳傳輸?shù)恼`差累積,提高定位精度。減少錨節(jié)點(diǎn)數(shù)量,降低網(wǎng)絡(luò)成本和部署復(fù)雜度。動(dòng)態(tài)適應(yīng)環(huán)境變化,適合大規(guī)模或動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。??缺點(diǎn)??:移動(dòng)錨節(jié)點(diǎn)的路徑規(guī)劃至關(guān)重要,路徑不當(dāng)會(huì)增加功耗和定位時(shí)間。實(shí)時(shí)性要求高,需確保坐標(biāo)更新和通信及時(shí)。三維定位算法針對(duì)三維空間定位需求,目前的三維定位算法包括基于劃分空間為球殼并取球殼交集定位的思想,提出對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行三維定位的非距離定位算法即球體中的近似點(diǎn)(ApproximatePointInSphere,APIS)算法。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)目前三維定位算法的不足提出基于球面坐標(biāo)的動(dòng)態(tài)定位機(jī)制。該機(jī)制將定位問(wèn)題抽象為多元線性方程組求解問(wèn)題,最終利用克萊姆法則解決多解、無(wú)解問(wèn)題。??應(yīng)用??:無(wú)人機(jī)群定位、智能建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、地下管網(wǎng)三維建模。智能定位算法原理??:利用先進(jìn)計(jì)算技術(shù)提升定位精度。包括:??粒子濾波定位??:用于戶外三維定位,結(jié)合RSSI測(cè)距,無(wú)需先驗(yàn)知識(shí)。??神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)??(如多層感知神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)):通過(guò)訓(xùn)練模型最小化誤差,提高精度,無(wú)需額外硬件。??支持向量回歸(SVR)和直推式回歸??:解決非視距問(wèn)題,利用核函數(shù)直接推導(dǎo)位置,降低誤差。Map-growing算法
Map-growing算法同時(shí)與O、A、B這3個(gè)點(diǎn)為鄰節(jié)點(diǎn)的未知節(jié)點(diǎn)C首先通過(guò)三邊定位法計(jì)算得到自身的相對(duì)坐標(biāo),計(jì)算完成后將自身的坐標(biāo)廣播。與點(diǎn)B不是鄰節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)D收到點(diǎn)C發(fā)來(lái)的坐標(biāo)信息后,通過(guò)O、A、C這3個(gè)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)定位并發(fā)布消息。重復(fù)運(yùn)行此步,直到所有能計(jì)算得到坐標(biāo)的未知節(jié)點(diǎn)都得到定位。優(yōu)點(diǎn)??:實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適應(yīng)性強(qiáng),節(jié)點(diǎn)覆蓋率高。局部定位,無(wú)需全局布局,適合復(fù)雜地形。缺點(diǎn)??:易產(chǎn)生累積誤差,邊緣節(jié)點(diǎn)精度低。LDP算法原理??:基于三邊定位的相對(duì)定位算法,引入分簇思想。選擇網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)建立簇,每個(gè)簇內(nèi)建立局部坐標(biāo)系,通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換統(tǒng)一為全局坐標(biāo)系,減少誤差累積。優(yōu)點(diǎn)??:分簇減少邊緣節(jié)點(diǎn)誤差,提高準(zhǔn)確度。適合高密度網(wǎng)絡(luò),定位穩(wěn)健性強(qiáng)。??缺點(diǎn)??:坐標(biāo)轉(zhuǎn)換增加計(jì)算量和通信開銷。依賴節(jié)點(diǎn)密度,低密度區(qū)域效果差。??應(yīng)用場(chǎng)景??:大規(guī)模工業(yè)傳感器網(wǎng)絡(luò),如工廠設(shè)備監(jiān)控。GFF算法原理??:Range-free算法,類似DV-Hop。通過(guò)最小跳數(shù)估算距離,使用三個(gè)錨節(jié)點(diǎn)(P1、P2、P3)建立坐標(biāo)系,其他節(jié)點(diǎn)通過(guò)三邊定位計(jì)算相對(duì)坐標(biāo)。??優(yōu)點(diǎn)??:硬件成本低,無(wú)需測(cè)距功能,通信量小。算法簡(jiǎn)單,適合低成本部署。??缺點(diǎn)??:跳數(shù)估算誤差大,低密度區(qū)域易失效。精度依賴網(wǎng)絡(luò)連通度。??應(yīng)用場(chǎng)景??:節(jié)點(diǎn)密集的農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)或智能城市基礎(chǔ)設(shè)施。MDS-MAP算法原理??:基于多維定標(biāo)分析(MDS),通過(guò)距離矩陣降維建立相對(duì)坐標(biāo)系,再轉(zhuǎn)換為絕對(duì)坐標(biāo)。步驟包括:計(jì)算節(jié)點(diǎn)間最短路徑矩陣、應(yīng)用MDS算法降維、利用錨節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)換坐標(biāo)。??優(yōu)點(diǎn)??:節(jié)點(diǎn)定位覆蓋率近100%,適合高密度網(wǎng)絡(luò)。可處理測(cè)距或非測(cè)距場(chǎng)景。??缺點(diǎn)??:計(jì)算量大,矩陣運(yùn)算復(fù)雜,能耗高。集中式算法,不適用于分布式實(shí)時(shí)定位。??應(yīng)用場(chǎng)景??:離線網(wǎng)絡(luò)分析、科研實(shí)驗(yàn)或大規(guī)模靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)部署。室外定位技術(shù)-衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位通過(guò)接收衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)信號(hào)來(lái)進(jìn)行定位。常用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要有美國(guó)的全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem,GPS)、俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GlobalNavigationSatelliteSystem,GLONASS)、歐洲的伽利略(Galileo)系統(tǒng)、我國(guó)的北斗(BeiDou)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。室外定位技術(shù)-以GPS為例衛(wèi)星定位GPS由空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分3部分組成。GPS就是通過(guò)4顆已知位置的衛(wèi)星來(lái)確定GPS接收機(jī)的位置的。GPS的定時(shí)精度范圍為20~50ns,衛(wèi)星定位雖然精度高、覆蓋廣,但其成本昂貴、功耗大,并不適合于所有用戶。室外定位技術(shù)-基站定位(LBS)衛(wèi)星定位基站定位一般應(yīng)用于手機(jī)用戶,手機(jī)基站定位服務(wù)又叫作基于位置的服務(wù)(Location-BasedService,LBS)。它通過(guò)電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GlobalSystemforMobileCommunications,GSM)網(wǎng),獲取移動(dòng)終端用戶的位置信息。室外定位技術(shù)-基站定位(LBS)衛(wèi)星定位距離基站越遠(yuǎn),信號(hào)越差,根據(jù)手機(jī)收到的信號(hào)強(qiáng)度可以估計(jì)距離基站的遠(yuǎn)近。當(dāng)手機(jī)同時(shí)搜索到至少3個(gè)基站的信號(hào)時(shí),基站地理位置也是唯一的,也就可以得到3個(gè)基站與手機(jī)的距離。根據(jù)三點(diǎn)定位原理,只需要以基站為圓心、距離為半徑多次畫圓即可,這些圓的交點(diǎn)就是手機(jī)的位置。GPSvsLBS衛(wèi)星定位比較項(xiàng)目GPSLBS原理衛(wèi)星定位基站定位精度精度高(5~10m)精度較低(市區(qū)20~200m,郊區(qū)1000~2000m)耗電量很大,需要手機(jī)為GPS模塊提供高壓電源基站采集數(shù)據(jù)即可,不消耗手機(jī)電量?jī)?yōu)點(diǎn)室外定位精度高,覆蓋廣定位速度超快,不受天氣、高樓、位置等因素的影響,功耗低缺點(diǎn)(1)天線必須在室外且能看到大面積天空,否則無(wú)法定位,受天氣和位置的影響很大;(2)比較耗電;(3)成本較高(1)定位條件是在有基站信號(hào)的位置,手機(jī)處于SIM卡注冊(cè)狀態(tài),且必須收到至少3個(gè)基站的信號(hào);(2)定位精度低室內(nèi)定位技術(shù)-WiFi定位技術(shù)衛(wèi)星定位??原理簡(jiǎn)介??:通過(guò)WiFi熱點(diǎn)信號(hào)強(qiáng)度定位,常用“近鄰法”或WiFi指紋庫(kù)比對(duì)。精度約2m。??優(yōu)點(diǎn)??:成本低、易擴(kuò)展,適合大范圍部署。??缺點(diǎn)??:精度受環(huán)境影響,指紋庫(kù)維護(hù)復(fù)雜。??應(yīng)用場(chǎng)景??:商場(chǎng)、醫(yī)院、工廠的室內(nèi)導(dǎo)航。室內(nèi)定位技術(shù)-RFID定位技術(shù)衛(wèi)星定位??原理簡(jiǎn)介??:通過(guò)閱讀器讀取標(biāo)簽ID或信號(hào)強(qiáng)度,使用多邊定位法確定位置。作用距離短(幾十米)。??優(yōu)點(diǎn)??:厘米級(jí)精度,非接觸、成本低。??缺點(diǎn)??:距離近,布設(shè)復(fù)雜,整合難度大。??應(yīng)用場(chǎng)景??:倉(cāng)儲(chǔ)管理、資產(chǎn)跟蹤。室內(nèi)定位技術(shù)衛(wèi)星定位原理簡(jiǎn)介??:通過(guò)紅外傳感器測(cè)量信號(hào)源距離或角度,或通過(guò)紅外線網(wǎng)直接定位。??優(yōu)點(diǎn)??:精度高,隱蔽性強(qiáng)。??缺點(diǎn)??:易被遮擋,成本高,受熱源干擾。紅外定位技術(shù)原理簡(jiǎn)介??:采用反射式測(cè)距,主測(cè)距器與標(biāo)簽通過(guò)超聲波信號(hào)時(shí)間差計(jì)算距離。常與射頻技術(shù)結(jié)合。??優(yōu)點(diǎn)??:厘米級(jí)精度,抗干擾性強(qiáng)。??缺點(diǎn)??:信號(hào)衰減快,有效范圍有限。超聲波定位技術(shù)室內(nèi)定位技術(shù)-藍(lán)牙定位技術(shù)衛(wèi)星定位原理簡(jiǎn)介??:基于RSSI原理,分網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位(通過(guò)信標(biāo)和網(wǎng)關(guān))和終端側(cè)定位(手機(jī)直接計(jì)算)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位系統(tǒng)由終端(手機(jī)等帶低功耗藍(lán)牙的終端)、藍(lán)牙信標(biāo)(beacon)節(jié)點(diǎn)、藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)、無(wú)線局域網(wǎng)及后端數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。終端側(cè)定位系統(tǒng)由終端設(shè)備,如嵌入軟件開發(fā)工具包(SoftwareDevelopmentKit,SDK)的手機(jī),以及信標(biāo)組成。??優(yōu)點(diǎn)??:省電、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單,精度可調(diào)。??缺點(diǎn)??:精度依賴信標(biāo)密度和功率。室內(nèi)定位技術(shù)衛(wèi)星定位原理簡(jiǎn)介??:利用加速度傳感器、陀螺儀等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),基于航位推測(cè)法計(jì)算位置。常與WiFi指紋結(jié)合校正誤差。??純客戶端,無(wú)需基礎(chǔ)設(shè)施。但是誤差累積,需定期校正。原理簡(jiǎn)介??:通過(guò)納秒級(jí)窄脈沖信號(hào),利用錨節(jié)點(diǎn)三角定位或指紋定位。精度0.1-0.5m。??優(yōu)點(diǎn)??:精度高、穿透力強(qiáng),抗干擾。??缺點(diǎn)??:成本較高,部署復(fù)雜。慣性導(dǎo)航定位技術(shù)超寬帶定位技術(shù)(UWB)室內(nèi)定位技術(shù)衛(wèi)星定位??原理簡(jiǎn)介??:利用LED燈光編碼,手機(jī)攝像頭識(shí)別ID或角度定位。精度厘米級(jí)。無(wú)電磁干擾,精度高,照明通信一體。但是需光源部署,環(huán)境光影響大。原理簡(jiǎn)介??:利用室內(nèi)地磁場(chǎng)變化導(dǎo)航,通過(guò)預(yù)先記錄地磁數(shù)據(jù)比對(duì)。精度0.1-2m。??優(yōu)點(diǎn)??:無(wú)需硬件,精度較高。??缺點(diǎn)??:易受電磁干擾,需定期更新數(shù)據(jù)。可見光定位技術(shù)(VLC)地磁定位技術(shù)室內(nèi)定位技術(shù)衛(wèi)星定位原理簡(jiǎn)介??:通過(guò)攝像頭采集圖像,與數(shù)據(jù)庫(kù)或傳感器數(shù)據(jù)比對(duì)定位。分
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