Ⅰ 总结:常见的几种室内定位技术及定位方式
一、室内定位技术的定位方式
1、信号到达时间
在室内定位场景中,通过信号到达时间(TOA)方法,利用被测点与3个以上参考节点接收机之间的距离信息进行定位。该方法虽能保持在定位区域内外的高精度,但要求接收机与被测点之间的时间同步,实际应用中常难以满足。定位标签需与每个基站进行通信,导致功耗较高。
2、信号到达时间差
信号到达时间差(TDOA)定位类似TOA,但测量的是时间差而非绝对时间,降低了对时间同步的要求,简化了系统,因此在定位系统中应用广泛。通过测量标签到每两个基站之间距离差绘制双曲线,曲线交点即为标签坐标。标签只需广播一次信号,有利于功耗控制和并发数量。
3、信号到达角
信号到达角(AOA)定位需要角度传感器或接收阵列,通过测量锚节点发射信号到达定位节点时与水平面的夹角,计算节点位置。硬件要求高,受环境影响,实际应用受限。
4、接收信号强度
接收信号强度(RSS)定位通过测量信号接收强度作为特征,利用RSS值定位目标节点。基于路径损耗模型和指纹识别算法两种定位算法。
二、室内定位技术概述
1、超宽带(UWB)技术
超宽带技术凭借其低功耗、抗多径效果、高安全性、低系统复杂度以及厘米级定位精度,成为未来无线室内定位的首选技术。UWB系统如EHIGH恒高系统,专用于煤矿、化工、电力能源、医院、养老院、隧道、制造业、公检司法等领域的高精度定位。
2、射频识别(RFID)技术
RFID利用电磁感应原理实现无线信息读取,适用于人员存在区域的辨识,但定位实时性差,不适用于大型设备巡检和人员安全确认。
3、Wi-Fi技术
Wi-Fi定位通过在区域内部署无线基站,结合设备信号特征和无线基站拓扑结构,实现坐标定位。Wi-Fi定位便于利用现有无线设备,但安全性、功耗和频谱资源问题限制了大规模应用。
4、蓝牙室内定位
蓝牙基于RSSI信号强度定位,通过在区域内铺设蓝牙信标,估算设备间距离以确定位置。定位精度可达米级,但稳定性受干扰影响,设备成本是考虑因素。
5、超声波室内定位
超声波定位利用反射式测距法,主测距器与电子标签配合,通过计算距离确定标签坐标。适合于移动机器人等特定场景。
Ⅱ 超声波模具的节点如何计算,
半波长的整数倍。比如波长是10米,节点就在5米、10米、15米……处。
Ⅲ 超声波束的近场区和远场区各有什么特点
1、近场区
生源附近由于声压急剧起伏,出现多个极大值和极小值,最后一个声压极大值处与声源的距离成为近场长度,用N表示,N值以内的区域称为近场区。
当测量距离r=λ/2π≈λ/6时,感应场强度与辐射场强度相当。在距离辐射源比较近(r<λ/6)的地方,感应场强度大于辐射场强度。
2、远场区
一般当r大于3λ时,可忽略感应场的成份,认为处于远场(区)。
辐射场强度角分布基本上与距天线的距离无关的场区,在辐射远场区,将天线上各点到测量点的连线当作是平行的,所引入的误差小于一定的限度。如天线尺寸为D,则远场区距离应大于2D2/λ。
(3)超声波节点怎么计算扩展阅读:
超声波是弹性机械振动波,它与可听声相比还有一些特点:
传播的方向较强,可聚集成定向狭小的线束;在传播介质质点振动的加速度非常之大;在液体介质中当超声强度达到一定值后便会发生空化现象。
束射特性
从声源发出的声波向某一方向(其他方向甚弱)定向地传播,称之为束射。 超声波由于它的波长较短,当它通过小孔(大于波长的孔)时,会呈现出集中的一束射线向一定方向前进。
又由于超声方向性强,所以可定向采集信息。同样当超声波传播的方向上有一障碍 物的直径大于波长时,便会在障碍物后产生“声影”。这些犹如光线通过小孔和障碍物一样,所以超声波具有和光波相似的束射特性。
超声波的束射性的好坏,一般用发散角的大小来衡量(习惯上用半发射角臼表示)。以平面圆形活塞式声源为例,其大小决定超声波基本原理于声源的宜径(D)和声波的波长(λ)。
参考资料来源:网络-超声波基本原理
参考资料来源:网络-超声波