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          從定位器信號的物理屬性來分類

          物聯方案

          2020年03月30日

          紅外線,一盞看不見的光。室內定位有兩種:一種是以紅外識別為運動點,發射調制紅外射線,并通過安裝在室內的光學傳感器進行定位;二是覆蓋由多對發射器和接收器交織的紅外網絡測量的空間,并直接定位運動目標。紅外技術已經非常成熟,在室內定位精度相對較高,但紅外只能視距傳播,穿透性很差,當標志被遮擋時,它不能正常工作,還容易受到照明、煙霧等環境因素的影響。此外,這種系統的部署更加復雜,成本較高。


          Li-Fi屬于可見光通信,需要傳輸的信息被匯編成一段調制信號,脈寬調制方法附加到LED燈和燈籠的驅動電流上,并使用室內無處不在的光源作為發射機,然后再提及。當用戶進入燈的照明區域時,使用智能手機的前攝像頭接收和識別光信號,并分析由該燈發送的唯一標識信息。利用所獲得的識別信息在地圖數據庫中確定相應的位置信息,并完成所述位置的確定。


          超聲波定位,一種基于機械波的定位方法,其中定位系統包括主測距儀、多個電子標簽等。每個電子標簽需要固定在室內空間。當定位時,上位機向每個電子標簽發送相同的頻率信號。當接收到電子標簽時,信號被反射并發送到主測距儀。主測距儀根據幾何關系計算定位坐標。該方法能夠實現厘米級定位,結構相對簡單。此外,超聲波還會受到傳播損耗衰減的影響,再加上反射測距的多子午線效應和非視線傳播,導致對底層硬件設備投資的準確分析和計算,成本非常高。


          藍牙定位,一種無線電波,一些藍牙設備需要安裝在室內的定位系統。定位時,通過手機等設備測量當前位置點掃描的每個藍牙的信號強度,將信號衰減模型轉換為距離,然后采用三邊測量等方法計算定位坐標??傮w上,該方案的實現成本中等且高,功耗低,在復雜的空間環境中穩定性稍差,并且受到噪聲信號的干擾。


          Wi-Fi定位是一種無線電波,這樣的定位系統還需要在室內安裝幾個無線設備。在定位時,至少三個或三個以上無線網絡接入點的信號強度由移動電話和其他設備測量,該位置通過三角剖分、指紋等方法定位。Wi-Fi定位可以在廣泛的應用領域內實現復雜的大規模定位、檢測和跟蹤任務,總體精度相對較高,但室內定位的精度只能達到2~6米。


          Zigbee,無線電波是一種新的高可靠、短距離、低速率的無線網絡技術,類似于CDMA和GSM網絡,數據通過一個節點以中繼方式傳輸到另一個節點。這種定位系統主要包括兩種類型的節點,一種是錨節點,一般通過GPS定位或手動部署來知道自己的準確位置。另一個是跟蹤節點,它通過對多個錨節點的距離或方位進行精確測量,然后采用三邊測量等方法來計算節點的位置。這種信號的傳輸受多徑效應和移動性的影響很大.定位精度取決于信道的物理質量、信號源密度、環境和算法精度,因此定位軟件的成本較高,空間仍有很大的提高。


          電磁波的概念非常廣泛,按頻率由低到高依次排列:無線電波->;紅外(無形)->;可見光(紅色、橙色、黃色、綠色、藍色和紫色)->;紫外線(不可見),其頻率范圍大約在3Hz至3000 GHz之間。常見的定位方法有:超寬帶定位、Wi-Fi定位、藍牙定位、ZigBee定位、紅外定位、LED定位等。


          超寬帶定位是一種基于無載波的非常窄脈沖的無線技術。它具有傳輸速率高、傳輸功率低、穿透能力強等優點。對于室內定位,可以得到非常準確的結果。利用超寬帶(UWB)定位錨固節點和橋梁節點,需要預先布置已知位置的錨節點和橋梁節點。在定位過程中,現有節點與新增的盲節點通信,采用TDOA技術進行距離定位??傮w上,該方案具有功耗高、部署成本高、精度高等優點。



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