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基于无线局域网的室内定位技术研究与实现

电子科技大学

硕士学位论文

基于无线局域网的室内定位技术研究与实现

姓名:梁元诚

申请学位级别:硕士

专业:信息与通信工程

指导教师:周世杰

20090501

基于arduino的无线传感器网络室内定位方法的研究大学论文

摘要 无线传感器网络(WSN,Wireless Sensor Network)是近年来迅速发展并受到普遍重视的新型网络技术,它的出现和发展给人类的生活和生产的各个领域带来了深远的影响。无线传感器网络节点定位技术是无线传感器网络应用研究的基础。目前,已有多种定位技术被应用于室内定位中,尤其是基于接收信号强度(RSSI,Received Signal Strength Indication)的定位技术以其低功耗、低成本、易于实现等优点,得到了无线传感器网络研究学者们的青睐。 本文重点研究了基于RSSI的室内定位的关键技术,主要包括定位模型分析和定位算法设计。首先,为了获得较为精确的定位,根据RSSI测距原理和无线信号传播衰减模型在设定的室内环境进行多次实验,通过计算及均值处理等方法反复调整以获得标准的定位模型参数,得到高精度的等效距离。接着,根据三边定位算法原理简化定位算法,建立更为简单的定位模型,采用双边定位得到两个可能的定位点,再利用RSSI测距原理对两个定位点进行择优选择确定定位点。最后,在Arduino开发平台上对参考节点与未知节点这两类iDuino节点的室内定位模型进行了软件开发设计和程序开发。在设定的室内环境部署iDuino节点,搭建实验定位模型,并实现了定位。 关键词:无线传感器网络,节点,室内定位,RSSI,Arduino

ABSTRACT Wireless sensor network (WSN) is developed rapidly and universally emphasized as a new network technology in recent years, the advent and development of WSN have had a profound and lasting impact on the life and all areas of production of human beings. Wireless nodes localization technology is the basis in the application and studies of wireless sensor network. There are a variety of positioning technology have been used in indoor location at present, especially the based on RSSI (received signal strength) positioning technology gets a great preference from many scholars of studies of wireless sensor network with the advantages of low power consumption, low cost and easy to realize. This paper mainly studies the key technology of indoor positioning based on RSSI, which mainly includes the positioning model analysis and positioning algorithm design. First, in order to obtain more accurate positioning, we perform several experiments according to the RSSI ranging principle and wireless signal propagation attenuation model in the setting of indoor environment, and get accurate positioning model parameters and equivalent distance by the methods of calculation and mean processing. Then, we simplify Trilateral Localization Algorithm to Bilateral Location Algorithm and establish a simpler positioning model, with which we can get two nodes of possible location, and determine the better node according to the RSSI ranging principle. At last, we make software designing and programming of these nodes that are anchor nodes and nodes of unknown on the Arduino development platform. Combined with the indoor environment we selected, we deploy the iDuino nodes and then build location model, with which we implement the location. KEY WORDS:Wireless Sensor Network,Nodes,Indoor Location,RSSI,Arduino

关于无线网络技术的研究

附件6 编号 学士学位论文 关于无线网络技术的研究 学生姓名: 学号: 系部:信息工程与技术系 专业:计算机科学与技术 年级: 指导教师: 完成日期:201 年月日

1 摘要 随着信息技术与信息产业的快速发展,人们对网络通信的要求也不断提高,无线电技术能实现远距离的通信,即使在室内或相距咫尺的地方, 无线电也可发挥巨大作用。于是无线网络技术随之应运而生, 它克服了传统网络技术的不足。所谓无线网络,既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络,也包括为近距离无线连接进行优化的无线技术及射频技术,与有线网络的用途十分类似,最大的不用在于传输媒介的不同,利用无线电技术取代网线,可以和有线网络互为备份。由于网络一般分为局域网和广域网(即因特网)两种,但本文将着重对局域网部分进行阐述。无线网络技术主要包括IEEE802. 11、蓝牙、HomeRF 、GPRS 等。它使人们彻底摆脱了线缆的束缚,在整个区域内实现随时随地的无线连接。无线网络是计算机网络与无线通信技术相结合的产物,本文对无线网络,尤其是无线局域网的组成、技术标准、传输方式及技术特点进行了论述。并介绍了无线网络的应用情况。 【关键词】 无线网 网络 无线网络技术

2 目 录 摘要 (1) 第一章 引言 (4) 1.1无线网络技术的概述 (4) 1.2国内外研究情况 (4) 第二章 无线网络技术原理 (6) 2.1无线网络原理 (6) 2.2无线电波的调制方式 (6) 第三章 无线网络协议标准 (7) 3.1 IEEE802.11系列协议 (7) 3.2蓝牙技术 (7) 3.3 H OME RF (8) 3.4 H YPER LAN/H YPER LAN2 (8) 3.5 W I MAX (8) 3.6 GPRS 技术 (9) 3.7 3G 技术 (9) 3.8 4G 技术 (10) 第四章 无线网络类型 (11) 4.1无线广域网(WWAN ) (11) 4.2无线局域网(WLAN) (11) 4.3无线个人网(WPAN) (13) 4.4无线城域网(WMAN) (13) 第五章 无线网络技术的安全问题 (15) 5.1无线局域网的安全性 (15) 5.2无线网络技术存在的问题及解决 (16) 第六章 无线网络技术的发展前景 (18) 6.1无线网络技术发展前景 (18) 6.2 结束语 (19)

室内定位技术汇总教学内容

室内定位技术调研 随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,GPS和北斗导航定位系统在室内都很难定位,原因是定位系统星座发射的微波信号过于微弱,并且频率很高,即要沿着直线传播,且难以穿过墙壁,所以在室内就收不到信号了。只有在室外,天空中没有什么阻挡时可以接受。 图1 室内定位的方式 因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技

术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。除了以上提及的定位技术,还有基于计算机视觉、光跟踪定位、基于图像分析、磁场以及信标定位等。此外,还有基于图像分析的定位技术、信标定位、三角定位等。目前很多技术还处于研究试验阶段,如基于磁场压力感应进行定位的技术。如图1所示,能够满足米级定位精度的定位技术,从规模上推广角度来看由易到难,依次为 Wi-Fi、LED、RFID、ZiBee、超声波、蓝牙、计算机视觉、激光、超宽带等。实现室内定位技术上可以采取以下一种或多种混合:北斗定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二维码等标签识别定位、蓝牙定位、声波定位、场景识别定位. Wi-Fi定位 Wi-Fi定位相比于北斗、GPS、基站定位方式的优势在于室内定位精度高。由于Wi-Fi热点廉价、布设容易,很容易通过增加Wi-Fi热点来提高室内定位精度。若用于LBS,Wi-Fi定位可作为一定室内区域(如博物馆内部、校园内各建筑内部)的定位手段,而在室外仍用北斗定位等方式。当前比较流行的Wi-Fi 定位是无线局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。该系统采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,易于安装,需要很少基站,能采用相同的底层无线网络结构,系统总精度高。Wi-Fi绘图的精确度大约在1米至20米的范围内,总体而言,它比蜂窝网络三角测量定位方法更精确。但是,如果定位的测算仅仅依赖于哪个Wi-Fi的接入点最近,而不是依赖于合成的信号强度图,那么在楼层定位上很容易出错。目前,它应用于小范围的室内定位,成本较低。但无论是用于室内还是室外定位,Wi-Fi收发器都只能覆盖半径90米以内的区域,而且很容易受到其他信号的干扰,从而影响其精度,定位器的能耗也较高。利用 Wi-Fi 可以覆盖一个十万平米的商场,费用几十万元,在这个商场中不仅可以做到米级的定位,还可以满足上网需求(在商场中用户的需求中,上网的需求远远大于室内定位导航的需求)。Wi-Fi 定位并不是不能做亚米级乃至分米级的定位,英国的研究机构就用 Wi-Fi 技术来探测墙后恐怖分子的肢体活动,当然这个成本目前也不是大众消费市场所能负担的。Wi-Fi需要60~140m配置基站继续覆盖。

基于无线局域网的室内定位研究 毕业设计开题报告

中国地质大学(武汉) 本科毕业设计(论文)开题报告 课题名称:基于无线局域网的室内定位研究 学院专业:机电学院测控技术与仪器 学生班级:076102 学生姓名:李明理 指导教师:王青玲 完成日期:2014年

1技术背景 随着无线网络、移动通信和普及计算技术应用的不断扩大和深入,位置感知计算(Location-aware Computing)、基于位置的服务(LBS,Location-based Services)越来越重要,典型的例子有资源查找、旅游导航、矿井下定位、社交定位,寻人寻物等。如何确定用户的位置是实现LBS的核心问题。目前,影响最大、定位覆盖范围最广的定位系统是GPS 全球定位系统。GPS是70年代初美国出于军事目的开发的一种卫星导航定位系统,并于80年代初投入使用。地面接收设备通过接收和测量来自四个或四个以上卫星信号的到达时间差来估计移动终端的位置。在移动终端内置GPS模块可在室外大部分场合下实现精度较高的定位,特别是从2000年5月1日0时美国宣布中止选择性可靠度(Selective Availability)政策以后,GPS也能被用于民用,精度可达到15m以内。相较于GPS,我国也在2003年投入了大量资金开始建造北斗卫星导航系统。 在实际环境里,GPS定位系统的覆盖范围仍然存在一定的局限性。由于GPS卫星发射的无线电讯号太微弱,以至于无法穿透绝大部分的建筑物或是稠密的植被,因此导致所谓的“都市峡谷”(Urban Canyon)效应。在高楼林立的都市,楼宇等建筑物阻隔了卫星信号的传播或者将它们分散开去,造成GPS系统无法定位。GPS虽然在室外能有效地定位,但几乎不能覆盖到人们经常工作和活动的室内。因此,GPS除了在交通工具的导航上的应用占有优势以外,尚很少被应用在其他领域。另外,一般环境里,用户更青睐轻便的移动设备。如果将GPS 作为普通的定位工具,用户需要在其携带的设备上加装GPS接收模块,会增加移动设备的体积、成本以及对有限电量的消耗。 从20世纪90年代末期起,许多高校和研究机构开始了室内定位技术的研究,具有代表性的有AT&T Cambridge主持的Active Badges项目,之后进一步改进为Active Bats,cricket,微软的Easy Living项目以及Georgia Tech公司的Smart Floor项目等。上述项目虽然取得了一定的效果,有的还可以达到毫米级的精度,但这些定位系统需要添加新的硬件,系统部署复杂,维护成本高,可扩展性差。 2选题依据与研究意义 从以上研究背景可以看出,目前的定位技术还不能完全满足普适计算应用的要求,特别是在室内的环境里。随着无线局域网的广泛部署和普及应用,利用无线局域网(Wireless Local Area Network,简称WLAN)的室内定位技术逐渐发展起来。无线局域网络技术是20世纪末发展起来的一种高速无线网络通信技术,技术标准组为IEEE 802.1l,目前应用最广泛的标准是IEEE 802.1lb和IEEE 802.1lg。WLAN网络具有高速通信、部署方便的特点,切合了现代社会对移动办公、移动生活娱乐的需求。室内环境和人们活动的热点地区(如机场、写字楼、大型超市、校园、酒店和家庭)是WLAN主要的应用环境。基于无线局域网的定位就是在无线局域网中通过对接收到的无线电信号的特征信息进行分析,根据特定的算法来计算出被测物体所在的位置。 目前,无线局域网网络已经成为基础网络通讯架构中的一个组成部分。许多移动设备,像笔记本、PDA、智能手机,已经内置了对无线局域网的支持。因此,它可以有效地避免了部署专用的网络体系架构,不需要添加其他的硬件设备或电子标签,从而降低了成本。其次,与采用红外线、视频信号的室内定位系统相比,基于无线局域网的定位系统能够使用的范围更大。无线信号通常可以覆盖整个大楼甚至是一个楼群,因此既能被应用在室内又能被应用在室外。第三,在使用无线局域网的数据通信功能的同时,用户还可以获得定位服务以及基于位置的服务,反过来也充分开发了无线局域网的应用潜能。最后,由于无线射频信号的健

室内定位技术的发展现状及前景分析

室内定位技术的发展现状及前景分析 摘要:从室内定位的角度出发,以GPS定位技术作为比较,分析了我国北斗系统定位技术的发展现状及前景。介绍了GPS系统和北斗系统现有的多种定位方式与解算算法,并总结出北斗系统的优势。北斗卫星导航系统正式提供服务以来.,地基增强系统的建设在我国陆续展开,多个地区的地基增强系统已经建立完成,借助于地基增强系统能够实现更好的室内定位,达到优于厘米级的高精度服务。分析了现有的室内定位技术、存在的问题以及近期的研究热点。 关键词:GPS;北斗系统;地基增强系统;室内定位 引言现如今,GPS定位技术已经应用到生活的各个领域,作为国内正在发展的北斗系统,也需要进一步提高定位精度,尤其是在室内环境的精确定位。 一.北斗简介 北斗,即北斗卫星导航系统,是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。主要目的是位全球用户提供高质量的定位、导航、授时服务,并能向有更高要求的授权用户提供进一步服务,军用与民用目的兼具。中国的北斗导航系统和美国GPS、俄罗斯格罗纳斯、欧盟伽利略系统并称为全球四大卫星导航系统。 二.GPS和北斗的定位方式 2.1 GPS定位方式 GPS定位是结合了GPS技术、无线通信技术、图像处理技术及GIS技术的定位技术,主要可实现如下功能:1.跟踪定位2.轨迹回放3.报警(报告) 4.地图制作功能5.里程统计GPS 定位的方法是多种多样的,用户可以根据不同的用途采用不同的定位方法。 (1)根据定位所采用的观测值 伪距GPS定位,伪距定位所采用的观测值为GPS伪距观测值,所采用的伪距观测值既可以是C/A码伪距,也可以是P码伪距。伪距定位的优点是数据处理简单,对定位条件的要求低,不存在整周模糊度的问题,可以非常容易地实现实时定位;其缺点是观测值精度低,C/A 码伪距观测值的精度一般为3米,而P码伪距观测值的精度一般也在30个厘米左右,从而导致定位成果精度低,另外,若采用精度较高的P码伪距观测值,还存在AS的问题。 载波相位GPS定位,载波相位定位所采用的观测值为GPS的载波相位观测值,即L1、L2或它们的某种线性组合。载波相位定位的优点是观测值的精度高,一般优于2个毫米;其缺点是数据处理过程复杂,存在整周模糊度的问题。 (2)根据定位的模式 绝对GPS定位,绝对定位又称为单点定位,这是一种采用一台接收机进行定位的模式,它所确定的是接收机天线的绝对坐标。这种定位模式的特点是作业方式简单,可以单机作业。绝对定位一般用于导航和精度要求不高的应用中。 相对GPS定位,相对定位又称为差分定位,这种定位模式采用两台以上的接收机,同时对一组相同的卫星进行观测,以确定接收机天线间的相互位置关系。 2.2 北斗定位方式 北斗定位方式分单点定位和相对(差分)定位。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式,它只能采用伪距观测量,可用于车船等的概略导航定位。相对(差分)定位是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法,它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量,大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。

无线局域网研究论文

无线局域网研究论文 随着无线技术和网络技术的发展,无线网络正成为市场热点,其中无线局域网(wLAN)正广泛应用于大学校园、各类展览会、公司内部乃至家用网络等场合。但是,由于无线网络的特殊性,攻击者无须物理连线就可以对其进行攻击,使wLAN的安全问题显得尤为突出。对于大部分公司来说,wLAN通常置于防火墙后,黑客一旦攻破防火墙就能以此为跳板,攻击其他内部网络,使防火墙形同虚设。与此同时,由于wLAN国家标准wAPI的无限期推迟,IEEE802.11网络仍将为市场的主角,但因其安全认证机制存在极大安全隐患,无疑让wLAN的安全状况雪上加霜。因此,采用入侵检测系统(IDS——intrusiondetectionsystem)来加强wLAN的安全性将是一种很好的选择。尽管入侵检测技术在有线网络中已得到认可,但由于无线网络的特殊性,将其应用于wLAN尚需进一步研究,本文通过分析wLAN的特点,提出可以分别用于有接入点模式wLAN和移动自组网模式wLAN的两种入侵检测模型架构。 上面简单描述了wLAN的技术发展及安全现状。本文主要介绍入侵检测技术及其应用于wLAN时的特殊要点,给出两种应用于不同架构wLAN的入侵检测模型及其实用价值。需要说明的是,本文研究的入侵检测主要针对采用射频传输的IEEE802.11a/b/gwLAN,对其他类型的wLAN同样具有参考

意义。 1、wLAN概述 1.1wLAN的分类及其国内外发展现状 对于wLAN,可以用不同的标准进行分类。根据采用的传播媒质,可分为光wLAN和射频wLAN。光wLAN采用红外线传输,不受其他通信信号的干扰,不会被穿透墙壁偷听,而早发射器的功耗非常低;但其覆盖范围小,漫射方式覆盖16m,仅适用于室内环境,最大传输速率只有4mbit/s,通常不能令用户满意。由于光wLAN传送距离和传送速率方面的局限,现在几乎所有的wLAN都采用另一种传输信号——射频载波。射频载波使用无线电波进行数据传输,IEEE802.11采用2.4GHz频段发送数据,通常以两种方式进行信号扩展,一种是跳频扩频(FHSS)方式,另一种是直接序列扩频(DSSS)方式。最高带宽前者为3mbit/s,后者为11mbit/s,几乎所有的wLAN厂商都采用DSSS作为网络的传输技术。根据wLAN 的布局设计,通常分为基础结构模式wLAN和移动自组网模式wLAN两种。前者亦称合接入点(AP)模式,后者可称无接入点模式。分别如图1和图2所示。 图1基础结构模式wLAN 图2移动自组网模式wLAN .2wLAN中的安全问题wLAN的流行主要是由于它为使用者带来方便,然而正是这种便利性引出了有线网络中不存在

无线局域网技术发展现状及未来趋势研究

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/0d7619221.html, 无线局域网技术发展现状及未来趋势研究 作者:阿木提江·拜地尔 来源:《电子技术与软件工程》2016年第13期 摘要近些年来,伴随着我国的社会进步与发展水平不断提升,我国的总体信息技术发展速度也在同步提升,此外,无线局域网也逐步成为了现代计算机网络与现代无线网络通信技术的良好结合,属于综合性的新时代产物,同时,无线局域网络也属于现阶段的有线网络的重要功能拓展和职能补偿,可以有效实现通信灵活性提升和通信可移动性增加,有利于让人们更加快捷和方便随时上网,提高人们网络使用便捷程度,了解实际网络应用发展趋势,这些都深刻影响到了网络应用发展水平,信息技术应用发展过程中无线局域网络成为了一个重要的组合部分。本文从无线局域网的内涵入手,综合分析了无线局域网技术现状,最后对无线局域网技术发展趋势分析进行了完整总结。 【关键词】无线局域网技术发展现状趋势研究 无线局域网络的应用和发展实现了信息技术在无线局域网络中的实际应用组合,通过对无线局域网技术发展现状及未来趋势研究可以有效提升整体的网络应用便捷程度和网络应用效果,无线局域网技术发展现状及未来趋势研究可以有效实现整体社会发展的技术动力发挥作用,了解实现社会推动的具体作用。无线局域网技术发展现状及未来趋势研究可以在信息时代背景下发挥研究理论指导实践的重要作用和实际意义。 1 无线局域网的内涵 1.1 无线局域网的产生 无线局域网主要是区别于传统网络光纤以及铜线形式的网络,传统的计算机网络主要是依靠金属介质更类似介质来进行网络资源传递,通过通过该部分媒介也可以进一步形成一个相互之间进行链接和影响的局域网络,但是该网络存在一定的网络缺点,就是对实际网络资源传递和网络传导拥有一定的限制条件,同时与现代的社会发展速度不想适应,有一定的地区空间和条件限制,会因为外部物理条件的影响导致传递线路遭受破坏,消耗很多的资源,不符合现代社会发展需要,同时无线局域网也主要是因为克服了该部分和缺陷才拥有了广大的应用市场和应用优势。具有较大的推广和发展潜力。 首先,我们需要关注的就是企业的服务领域问题,现存的大部分小型企业都无法再最短的时间内实现无线局域网络接入,同时也无法再每一台电脑上实现无线网卡连接,无法再企业内部实现整体协调,虽然实际运行速度可以保证,但是实际的企业内部工作效率有待进一步提高,需要企业内部始终保证紧密联系,提升整体企业经营发展效率,节约缆线处理和连接实际成本。提升整体工作效率,节约了连接实际成本。应该在无线网络连接的过程中确保网络实际速度达标,保持网络应用的安全与稳定。

室内定位应用及解决方案详解

室内定位应用及解决方案详解 一、什么是室内定位?如何实现室内位置定位? 在室内环境无法使用卫星定位时,使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位,解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。 室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在 室内空间中的位置监控。 二、做室内定位比较好的公司有哪些? 近几年做室内定位的创业公司比较多,怎么选择做室内定位比较好的公司?要看该企业是否能够做到满足室内定位用户需求,同时优化成本也是至关重要的一个方面。 例如恒高科技提出从方案设计、安装、运维三方面来优化产品成本投入。 1.方案设计 方案设计的目标是针对不同应用场景设计产品,降低成本投入。能想象到,水电站、化工厂中的室内定位技术部署方式和博物馆、自动驾驶中的部署方式一 定有区别,如果设计方案不适合所应用场景,必然将影响研发、生产等一系列环节,增加时间或人才投入,进而增加成本投入。 当然,并不是说不同应用场景的部署方式一定不同。对于做室内定位服务方案的企业来说,要做的便是归纳用户实际需要,找到共性之后将用户需求分门别类,从而快速完成方案设计。

谈到用户需求的分类方法,按照定位制式可分为两类:跟踪定位(被动定位)和导航定位(主动定位);按照TDOA定位方法也可分两类:下行TDOA和上行TDOA 两者在定位标签容量、定位动态、定位标签功耗、定位基站功耗方面各有优势,如下图所示。 下IfTPOA与上行TPOA定位方法对比 宦位标签容量 F 行TDOA>上行eoA 定位动态下行TPOA<上行TPOA 定位标签功耗下行丁DOA>上行TPOA 方仿总站功择T 行丁DQA卜irTDHA 以上四种方式自由组合,即能应用在不同场景之中。例如建筑工地、火电厂、水电站、化工厂等通常需要跟踪、导航定位兼得,上/下行TDOA兼得;监狱、港口码头、养老院/疗养院等只需跟踪室内定位与上行TDOA而机器人、无人机、自动驾驶汽车、景区导航等只需导航室内定位与下行TDO A总的来说,方案设 计必须依据应用场景与用户需求来定,不可改变。 2.安装

无线局域网概述

无线局域网概述

浅谈无线局域网(WLAN) 前言 在这个“网络就是计算机”的时代,伴随着有线网络的广泛应用,以快捷高效,组网灵活为优势的无线网络技术也在飞速发展。无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。从专业角度讲,无线局域网利用了无线多址信道的一种有效方法来支持计算机之间的通信,并为通信的移动化、个性化和多媒体应用提供了可能。通俗地说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统缆线的同时,提供以太网或者令牌网络的功能。通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。特别是当要把相离较远的节点连接起来时,敷设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长,对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞。无线局域网就是解决有线网络以上问题而出现的。 无线局域网的历史 说到无线网络的历史起源,可能比各位想像的还要早。无线网络的初步应用,可以追溯到五十年前的第二次世界大战期间,当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输科技,并且采用相当高强度的加密技术。当初美军和盟军都广泛使用这项技术。这项技术让许多学者得到了灵感,在1971年时,夏威夷大学(University of Hawaii)的研究员创造了第一个基于封包式技术的无线电通讯网络,这被称作ALOHNET的网络,可以算是相当早期的无线局域网络(WLAN)。这最早的WLAN包括了7台计算机,它们采用双向星型拓扑(bi-directional star topology),横跨四座夏威夷的岛屿,中心计算机放置在瓦胡岛(Oahu Island)上。从这时开始,无线网络可说是正式诞生了。虽然目前几乎所有的局域网络(LAN)都仍旧是有线的架构,不过近年来无线网络的应用却日渐增加,主要应用在学术界(像是大学校园)、医疗界、制造业和仓储业等,而且相关的技术也一直在进步,对企业而言要转换到无线网络也更加容易、更加便宜了。 无线局域网的技术特点 无线局域网利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。无线局域网的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。它是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速方便地解决使用有线方式不易实现的网络联通问题。 1.无线局域网的优点

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术P K Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

七大室内定位技术PK 随着LBS和O2O搅得火热,定位技术近年来也备受关注且发展迅速。虽然室外定位技术已经非常成熟并开始被广泛使用,但是作为定位技术的末端,室内定位技术发展一直相对缓慢。而随着现代人类生活越来越多的时间都处在室内,室内定位技术的前景也非常广阔。 但虽然作为LBS最后一米的室内定位饱受关注,但技术的不够成熟依然是不争的事实。不同于GPS,AGPS等室外定位系统,室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范,现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展,也致使各种室内定位技术相映生辉。 下面我们就从精确度,穿透性,抗干扰性,布局复杂程度,成本5个方面全方位来比较一下市面上流行的几种室内定位手段。 红外线定位技术 精确度:★★★★☆ 穿透性:☆☆☆☆☆ 抗干扰性:☆☆☆☆☆ 布局复杂程度★★★★★ 成本:★★☆☆☆ 红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,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;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。 红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长,使其在布局上,无论哪种方式,都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端,布局复杂,使得成本提升,而定位效果有限。 红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以 及室内自走机器人的位置定位。 超声波室内定位技术 精确度:★★★★★ 穿透性:★☆☆☆☆ 抗干扰性:★★★☆☆

无线网络技术导论课后习题和答案解析

第一章 名词解释 1、无线体域网:无线局域网是由依附于身体的各种传感器构成的网络。 2、无线穿戴网:是指基于短距离无线通信技术与可穿戴式计算机技术、穿戴在人体上、具有智能收集人体和周围环境信息的一种新型个域网。 3、TCP/IP:P12,即传输控制协议/因特网互联协议,又名网络通讯协议,是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成。 4、OSI RM:即开放系统互连参考模型。 第一章简答 1、简述计算机网络发展的过程。 答:计算机网络发展过程可分为四个阶段。 第一阶段:诞生阶段;第二阶段:形成阶段;第三阶段:互联互通阶段;第四阶段:高速网络技术阶段。(如果想加具体事例查p1-2) 2、无线网络从覆盖围可以分成哪些类?请适当举例说明。 答:无线网络从覆盖围可分为如下三类。第一类:系统部互连/无线个域网,比如: 蓝牙技术,红外无线传输技术;第二类:无线局域网,比如:基本服务区BSA,移动Ad Hoc 网络;第三类:无线城域网/广域网,比如:蜂窝系统等。 3、从应用的角度看,无线网络有哪些?要求举例说明。 答:从无线网络的应用角度看,可以划分出: ①无线传感器网络,例如能实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息并通过无线方式发送到用户终端; ②无线Mesh网络,例如Internet中发送E-mail; ③无线穿戴网络,例如能穿戴在人体上并能智能收集人体和周围环境信息; ④无线体域网,例如远程健康监护中有效地收集信息。 4、现在主流的无线网络种类有哪些? 答:P5(不确定)WLAN,GPRS,CDMA ,wifi 5、什么是协议?请举例说明。 答:P9第一段第三句;协议是指通信双方关于如何进行通信的一种约定。举例:准确地说,它是在同等层之间的实体通信时,有关通信规则和约定的集合就是该层协议,例如物理层协议、传输层协议、应用层协议。 6、与网络相关的标准化有哪些? 答:主要有:国际电信标准,国际ISO标准,Internet标准 1.美国国际标准化协会(ANSI) 2.电气电子工程师协会(IEEE) 3.国际通信联盟(ITU) 4.国际标准化组织(ISO) 5.Ineter协会(ISOC)和相关的Internt工程任务组(IETF) 6.电子工业联合会(EIA)和相关的通信工业联合会(TIA) 7、无线网络的协议模型有哪些特点? 答:(p13)无线网络的协议模型显然也是基于分层体系结构的,但是对于不同类型的无线网络说重点关注的协议层次是不一样的。

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术PK 随着LBS和O2O搅得火热,定位技术近年来也备受关注且发展迅速。虽然室外定位技术已经非常成熟并开始被广泛使用,但是作为定位技术的末端,室内定位技术发展一直相对缓慢。而随着现代人类生活越来越多的时间都处在室内,室内定位技术的前景也非常广阔。 但虽然作为LBS最后一米的室内定位饱受关注,但技术的不够成熟依然是不争的事实。不同于GPS,AGPS等室外定位系统,室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范,现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展,也致使各种室内定位技术相映生辉。 下面我们就从精确度,穿透性,抗干扰性,布局复杂程度,成本5个方面全方位来比较一下市面上流行的几种室内定位手段。 红外线定位技术

超声波室内定位系统是基于超声波测距系统而开发,由若干个应答器和主测距器组成:主测距器放置在被测物体上,向位置固定的应答器发射同无线电信号,应答器在收到信号后向主测距器发射超声波信号,利用反射式测距法和三角定位等算法确定物体的位置。 超声波室内定位整体精度很高,达到了厘米级,结构相对简单,有一定的穿透性而且超声波本身具有很强的抗干扰能力,但是超声波在空气中的衰减较大,不适用于大型场合,加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大,造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资,成本太高。 超声波定位技术在数码笔上已经被广泛利用,而海上探矿也用到了此类技术,室内定位技术还主要用于无人车间的物品定位。 射频识别(RFID)室内定位技术 精确度:★★★★★ 穿透性:★★★☆☆ 抗干扰性:★★☆☆☆ 布局复杂程度★★☆☆☆ 成本:★★☆☆☆ 射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术) 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,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,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。 射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。

室内定位技术发展与应用研究

第 40卷第6期 测绘与空间地理信息 V 〇L40,N 〇.62017 年 6 月 GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Jim.,2017 室内定位技术发展与应用研究 周源,刘禹鑫,林富明 (国家测绘地理信息局黑龙江基础地理信息中心,黑龙江哈尔滨150081) 摘 要 :目前,全球卫星导航系统是获取室外环境位置信息最常用的技术手段,但由于卫星信号易被遮挡,并不 适用于室内或者高楼林立的复杂场合,因此,室内定位技术作为室外定位的有力补充迅速发展。本文通过介绍 目前主流室内定位方式及关键技术,结合室内定位技术的研究现状,深入挖掘了室内定位技术的潜在价值及广 阔前景,并提出具体创新应用方向,力求构建深层面的智慧位置平台。 关键词:室内定位;WI - F I ;定位数据;关键技术;应用前景;位置服务中图分类号:P 236 文献标识码:A 文章编号:1672 -5867(2017)06 -0054 -04 Research on the Development and Application of Indoor Positioning Technology ZHOU Yuan , LIU Yu -xin , LIN Fu - ming (Heilongjiang Geomatics Center of NASMG, Harbin 150081, China) Abstract : At present , the Global Navigation Satellite System (GNSS ) is the most commonly used technical means accessing to outdoor environment location information , but the satellite signal is easily blocked and does not apply to the complex situations , such as indoor or high - rise buildings , so as the powerful supplement of outdoor positioning , indoor positioning technology is rapidly developing . Through the introduction of the method and key technology of current mainstream indoor positioning and combined with the research status of indoor positioning technology , the paper deeply digs the potential value and broad prospects of the indoor positioning technolo -gy , puts forward the specific innovation application , and strives to build the Smart Location Platform .Key words : indoor positioning ; WI - FI ; location data ; key technology ; application prospect ; LBS 〇引言 随着人类社会的进步,人们越来越关注自身的精确 位置信息,以及兴趣点的定位与导航。GNSS 提供了有效 的室外定位手段,成为很多人的必备工具。但是卫星导 航也有它的不足:在高楼林立的城市区域以及大型场馆 的室内环境,卫星定位的精度会大幅降低,甚至无法定 位。随着人们对精准性和速度的要求越来越高,对室内 定位的需求也十分迫切,定位与位置服务“最后一公里”问题日益突出,室内定位凸显了其作用与价值。 常规的室内定位技术手段是:通过在室内有效布置 基站,用户凭借手机等工具在基站中产生包括距离和信 号强度等指纹特征,再根据多个基站的指纹交叉确定用 户的位置。目前,已经投入应用的基站类型包括Wi - Fi 、 收稿日期=2016 -08 -29 基金项目=2016年国家基础测绘科技计划项目测绘新技术系统开发与示范应用子课题室内外高精度无缝定位技术研究与智慧位置 示范系统构建(2016 KJ 0102)资助 作者简介:周源(1981 -),男,吉林省吉林市人,工程师,硕士 ,2007年毕业于东北林业大学森林经理学专业,主要从事地理信息系 统研发、位置服务应用研究工作。 蓝牙、室内LED 灯、有源RFID 、UW B 等多种方式。此外, 有研究机构正积极开展基于多媒体的室内定位技术研 究,并获得初步成果。完善的室内定位技术,将是整合Wi -Fi 、蓝牙等基站数据的解算,配合手机或平板设备的陀 螺仪、摄像头、麦克风等自身硬件姿态参数,得出最终用 户位置,通过多种途径,实现室内条件下的精准定位。 1室内定位及应用关键技术 1.1主要室内定位方法 目前,室内定位技术百花齐放,除主流的Wi - Fi 、蓝 牙定位技术,还有红外线定位技术、超声波室内定位技 术、射频识别(RFID )室内定位技术、ZigBee 室内定位技 术、超宽带室内定位技术[1]。另外,基于计算机视觉、图 像、磁场以及信标等定位方式也已处于开发研究试验阶

无线局域网现状研究

无线局域网现状研究 摘要:近年来,人们对网络的需求越来越多,而网络是信息化的基础,离不开网络设施的完善和网络技术的进步。想要信息化网络,则必须发展网络。而通常,计算机网络的传输介质主要依赖铜缆或光缆,由此构成有线局域网(LAN),这一组网模式一直沿用至今。随着Internet应用的迅猛发展,以及笔记本电脑、个人数据助理(PDA)等移动智能终端的日益增长,人们对无线局域网(WLAN)的需求也急剧增加。WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质,其数据传输率通常能达到11Mbps。WLAN在很多应用领域具有独特的优势,可提供随时随地、自由高速接入Internet,让广大用户享受到更多便利、安全的网络服务。近年来,全球范围内无线局域网的数量急剧增加,成为网络发展的必然趋势。 本文主要以无线局域网的现状为研究对象。首先把无线局域网的发展历程分为四个时代进行了了简要介绍,之后涉及了WLAN的各项技术标准,物理组成和拓扑结构,WLAN的安全技术,当今的市场状况,应用特色和未来发展。其中WLAN的物理组成和拓扑结构是WLAN 的核心问题,它决定着WLAN的性能和发展。最后结合对市场调查资料的分析和当前应用的技术和状况,对WLAN的未来发展做了简单的预测和展望。 关键字wlan 无限局域网 1概述 无线局域网络(Wireless Local Area Networks,WLAN)在局域网区域内以无线媒体或介质、利用射频(Radio Frequency,RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial)所构成的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。 自从1977年第1个民用局域网系统ARCnet投入运行以来,局域网以其广泛的适用性和技术价格方面的优势,获得了成功和迅速的发展,已成为数据网络领域中基于宿主机的最流行的网络连接形式。进入90年代以来,随着个人数据通信的发展,功能强大的便携式数据终端以及多媒体终端的广泛应用,为了实现任何人在任何时间、任何地点均能实现数据通信的目标,要求传统的计算机网络由有线向无线,由固定向移动,由单一业务向多媒体发展,更进一步推动了WLAN的发无线局域网主要是无线计算机通信网络。无线局域网的历史,

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