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基于WSN的射頻定位技術(shù)

2013-03-01 04:36:16王振朝曹永青韋子輝
關(guān)鍵詞:定位精度射頻標(biāo)簽

王振朝,曹永青,韋子輝

(1.河北大學(xué) 電子信息工程學(xué)院,河北 保定 071002;2.河北大學(xué) 質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督學(xué)院,河北 保定 071002;3.保定市天河電子技術(shù)有限公司 博士后流動(dòng)站,河北 保定 071051)

物聯(lián)網(wǎng)被認(rèn)為是極有可能成為推動(dòng)下一個(gè)經(jīng)濟(jì)增長的重要推手之一.世界主要國家均將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究與發(fā)展提升到了國家戰(zhàn)略之中[1].隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,目前物聯(lián)網(wǎng)定位跟蹤技術(shù)的應(yīng)用需求也越來越大.實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)定位的主要技術(shù)有射頻定位技術(shù)、光定位技術(shù)和聲波定位技術(shù),其中聲、光(圖像識別)系統(tǒng)具有部署復(fù)雜度高、造價(jià)昂貴的缺點(diǎn),所以在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中沒有得到廣泛使用,而射頻定位系統(tǒng)的定位精確度較高,并且造價(jià)較低,部署相對容易,系統(tǒng)容量大.因此,基于射頻定位技術(shù)的產(chǎn)品更易為工程師接受.而射頻定位技術(shù)中GPS只適用于室外使用,GSM/CDMA基站定位無法實(shí)現(xiàn)精確定位,只適用于區(qū)域定位.目前精確定位技術(shù)的發(fā)展方向主要是基于WSN的射頻定位技術(shù).現(xiàn)有的基于WSN的射頻定位技術(shù)主要包括 WiFi(無線局域網(wǎng))、RFID(射頻識別定位)、ZigBee、CSS(擴(kuò)頻定位)、UWB(超寬帶定位)等[2].本文對以上幾種主要射頻定位技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,同時(shí)提出了進(jìn)一步的研究方向.

1 WiFi定位技術(shù)

WiFi是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無線方式互連的技術(shù).目前,WiFi網(wǎng)絡(luò)的接入點(diǎn)遍布于酒店、咖啡廳、學(xué)校和醫(yī)院等場所.利用廣泛存在的WiFi網(wǎng)絡(luò),對處于樓群密集或者室內(nèi)的定位目標(biāo)進(jìn)行定位,不僅彌補(bǔ)了GPS在建筑密集或者室內(nèi)應(yīng)用的限制,擴(kuò)大了定位服務(wù)的應(yīng)用行業(yè)和范圍,而且提高了定位精度,降低了部署成本[3],其系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示.

圖1 WiFi定位系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1 Topology of WiFi positioning

目前,芬蘭的Ekahau公司已經(jīng)研發(fā)出了利用 WiFi信號進(jìn)行室內(nèi)定位的RTLS(Real Time Location Systems)系統(tǒng),該系統(tǒng)的定位精度可以達(dá)到1~3m;此外,skyhook公司研發(fā)了基于 WiFi的定位系統(tǒng)WPS,該系統(tǒng)能通過WiFi接入點(diǎn)產(chǎn)生準(zhǔn)確的位置信息,從而達(dá)到對目標(biāo)物體的定位[4].伴隨著智能手機(jī)的普及(幾乎均支持WiFi協(xié)議),目前已有不少學(xué)者研究并設(shè)計(jì)了基于智能手機(jī)的定位系統(tǒng),如文獻(xiàn)[5]中提出的基于Android智能手機(jī)的定位系統(tǒng),此定位系統(tǒng)在離線狀態(tài)下建立指紋數(shù)據(jù)庫,當(dāng)有目標(biāo)需要定位時(shí),可根據(jù)手機(jī)已有的信息,來確定目標(biāo)的位置.目前,WiFi定位技術(shù)在停車場、礦井等場所也得到了相應(yīng)的應(yīng)用.

雖然WiFi定位技術(shù)已經(jīng)在很多領(lǐng)域獲得應(yīng)用,但由于移動(dòng)終端的電池能源是有限的,加上WiFi收發(fā)器主要是為了傳輸無線大數(shù)據(jù)量而設(shè)計(jì)的,具有較高的能耗,因而不能長時(shí)間工作,并且現(xiàn)有的WiFi無線定位技術(shù)在定位精度、抗干擾能力、能耗控制等方面也都存在一定的缺陷.所以現(xiàn)有的WiFi無線定位技術(shù)主要應(yīng)用于中小范圍室內(nèi)定位,而不具備精確定位的發(fā)展前景.

2 RFID定位技術(shù)

射頻識別技術(shù)(RFID)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了日常生活中的方方面面.RFID系統(tǒng)通常由標(biāo)簽、讀寫器、中間件3部分構(gòu)成,標(biāo)簽由耦合元件及芯片組成,每個(gè)標(biāo)簽都有唯一的電子編碼,附著在物體上來標(biāo)識目標(biāo),標(biāo)簽又可分為無源標(biāo)簽和有源標(biāo)簽.

RFID定位技術(shù)總體上可以分為2大類:閱讀器定位和標(biāo)簽定位.在閱讀器定位中,閱讀器通常附著在跟蹤物體上,標(biāo)簽則放在隱蔽位置.為了獲得閱讀器的位置信息,標(biāo)簽預(yù)先放在已知位置.閱讀器利用獲得的標(biāo)簽位置信息,采用相應(yīng)的算法估計(jì)出自身的位置,相鄰標(biāo)簽間隔距離越短,定位精度就越高.在標(biāo)簽定位中,首先利用RFID讀寫器和多個(gè)標(biāo)簽,搭建一個(gè)具有一定范圍的無線傳感網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,相對于此環(huán)境中位置已知的標(biāo)簽,分別針對環(huán)境中的某一未知坐標(biāo)的標(biāo)簽,做相對信號強(qiáng)度的計(jì)算,然后將接收到的未知標(biāo)簽與已知標(biāo)簽之間的相對信號強(qiáng)度信息傳送給RFID讀取器,再通過中間軟件系統(tǒng)加以分析,最后通過分析推算出該未知標(biāo)簽的位置信息.

目前,RFID定位技術(shù)在歐美等一些發(fā)達(dá)國家的應(yīng)用比較廣泛,從物流業(yè)到醫(yī)療業(yè),再到礦業(yè)安全領(lǐng)域,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的獲取不僅對作業(yè)過程有重大的參考意義,而且在運(yùn)輸過程中對資產(chǎn)的定位追蹤以及對資產(chǎn)的管理中都起到了重要的作用.中國對RFID技術(shù)的應(yīng)用還處于發(fā)展階段,目前的應(yīng)用范圍主要集中在識別環(huán)境相對簡單、識別過程相對靜態(tài)的情況,例如門禁系統(tǒng)、公交卡付費(fèi)系統(tǒng)、第二代身份證等[6].

雖然現(xiàn)有的RFID定位系統(tǒng)既能對固定目標(biāo)進(jìn)行定位,又能跟蹤運(yùn)動(dòng)物體.由于RFID實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)需要特別布置讀寫器和天線,且讀寫器之間必須使用專用的數(shù)據(jù)線相連,施工麻煩,加上其作用距離較短,定位精度相對較差,所以其只能實(shí)現(xiàn)區(qū)域定位,不具有精確定位的發(fā)展前景.

3 基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的定位技術(shù)

IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)是針對低速無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng),把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作為研究的重點(diǎn),旨在為個(gè)人或者家庭范圍內(nèi)不同設(shè)備之間低速互連提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).

IEEE于2003年發(fā)布了一種低速率通信系統(tǒng)的架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4-2003,ZigBee便是基于此標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議,物理層和MAC層直接引用IEEE802.15.4-2003無線個(gè)人局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議;ZigBee聯(lián)盟又在IEEE802.15.4-2003標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上建立了網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用支持層,其中應(yīng)用層則由用戶根據(jù)需要自行開發(fā).由于ZigBee技術(shù)的巨大發(fā)展?jié)摿?,以及在幾大IC廠商的鼎力支持和推動(dòng)下,越來越多的ZigBee芯片和模塊陸續(xù)問世,極大的方便了研究者對產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā).

構(gòu)建基于ZigBee的射頻定位系統(tǒng),首先需要搭建基于ZigBee的無線自組網(wǎng),如圖2所示.由中心節(jié)點(diǎn),中繼路由節(jié)點(diǎn),終端節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)構(gòu)成.ZigBee定位主要采用了RSSI(received signal strength indicator)的定位解決方案.通過定位引擎接收來自參考節(jié)點(diǎn)的信號強(qiáng)度,通過RSSI算法準(zhǔn)確計(jì)算出需要定位節(jié)點(diǎn)的位置,然后將位置信息發(fā)送給接收端,RSSI功能降低了網(wǎng)絡(luò)流量與通信延時(shí),在典型應(yīng)用中可實(shí)現(xiàn)3~5m的定位精度.目前,基于ZigBee技術(shù)的定位系統(tǒng)已經(jīng)在很多領(lǐng)域得到應(yīng)用,其中包括資產(chǎn)和設(shè)備的跟蹤、庫存控制、遠(yuǎn)程控制、病人監(jiān)護(hù)、安全監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)等.

圖2 基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)Fig.2 Wireless network structure of ZigBee

由于ZigBee定位系統(tǒng)易受干擾、定位精度差,所以近年來對ZigBee所采用的RSSI定位算法進(jìn)行改進(jìn)已經(jīng)成為了一個(gè)研究熱點(diǎn),文獻(xiàn)[7]中采用加權(quán)質(zhì)心算法,引入加權(quán)因子,進(jìn)行質(zhì)心坐標(biāo)計(jì)算,從而得出未知節(jié)點(diǎn)的位置坐標(biāo).針對ZigBee中RSSI算法和加權(quán)質(zhì)心定位算法受到環(huán)境等因素影響后,不能接收到全部已知節(jié)點(diǎn)定位信息的問題,文獻(xiàn)[8]提出利用已知節(jié)點(diǎn)間的幾何關(guān)系計(jì)算出未知節(jié)點(diǎn)的位置.文獻(xiàn)[9]利用節(jié)點(diǎn)之間的相似度作為網(wǎng)絡(luò)盲節(jié)點(diǎn)測距和定位的加權(quán)系數(shù),對RSSI值進(jìn)行修正.文獻(xiàn)[10]提出了一種基于加權(quán)的校正模型和算法,并通過仿真驗(yàn)證了采用加權(quán)校正模型能夠有效地提高節(jié)點(diǎn)定位的精度.

上述修正算法雖然在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下可部分提高RSSI定位精度,但同樣存在算法復(fù)雜、適應(yīng)性差的缺點(diǎn),并增加了ZigBee定位系統(tǒng)安裝調(diào)試的難度,所以解決ZigBee定位精度的研究工作仍在繼續(xù).

4 基于IEEE802.15.4a標(biāo)準(zhǔn)的定位技術(shù)

2002年11月,IEEE開始醞釀建立低速 WPAN(wireless personal area network communication technologies,無線個(gè)人局域網(wǎng))物理層標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4a,其目的是提供比IEEE802.15.4更高的傳輸速率、更低的功耗、更遠(yuǎn)的傳輸距離和更低的價(jià)格,尤其強(qiáng)調(diào)了精確的測距及定位能力.并于2005年3月形成了一個(gè)融合多家提案的基本綱要.在這份綱要中,包括有2個(gè)可選的物理層:工作于2.4GHz免授權(quán)頻段的CSS技術(shù)和工作于3.1~10.6GHz免授權(quán)頻段的UWB技術(shù)[11],且IEEE802.15.4a標(biāo)準(zhǔn)于2007年正式公布.

4.1 CSS定位技術(shù)

CSS技術(shù)源于雷達(dá)系統(tǒng)中以Chirp信號為核心的脈沖壓縮技術(shù).典型的Chirp信號數(shù)學(xué)表達(dá)式為

其中,μ是掃頻率(Hz/s),是中心頻率,t是掃頻時(shí)間(s).這種用Chirp信號進(jìn)行擴(kuò)頻的通信方式被稱為Chirp擴(kuò)頻(CSS)[12].

由于CSS技術(shù)在測距、精確定位及通信方面的優(yōu)勢,使得CSS定位技術(shù)在日常生產(chǎn)和生活中都將具有極大的利用空間.目前,CSS定位系統(tǒng)在有4個(gè)基站的區(qū)域內(nèi)便能夠?qū)崿F(xiàn)定位,系統(tǒng)采用了SDS-TWR算法進(jìn)行測距,該算法經(jīng)過差分運(yùn)算能夠很好地避免晶振漂移,有效地避免測量誤差從而使定位精度得到了提高.在定位過程中,移動(dòng)標(biāo)簽和基站安裝時(shí)要盡量可見,這樣可減少2~3個(gè)db的信號損耗.同時(shí)在軟件上,針對不同客戶在不同工作環(huán)境區(qū)域內(nèi)對產(chǎn)品的定位要求不同,則采用的軟件算法也不盡相同[13].

文獻(xiàn)[14]提出一種能夠適用于復(fù)雜室內(nèi)通信環(huán)境的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的測距新方法.該方法利用CSS技術(shù)進(jìn)行通信并實(shí)現(xiàn)測距;為了進(jìn)一步提高測量精度,文章又建立了一種基于最小二乘原理的距離修正數(shù)學(xué)模型.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法具有發(fā)射功率低、抗干擾能力強(qiáng)、適合遠(yuǎn)距離測量等優(yōu)點(diǎn),并且所建立的距離修正模型能夠有效地減小測量誤差.

本獻(xiàn)[15]提出了一種基于CSS技術(shù)的超寬帶信號用于室內(nèi)的定位技術(shù).具有超寬帶特性的CSS信號經(jīng)過脈沖壓縮后,其窄脈沖可以達(dá)到ns級別,可用于高精度定位.仿真結(jié)果表明,基于CSS技術(shù)的超寬帶定位技術(shù)具有比較高的定位精度,可滿足室內(nèi)高精度定位的需求,具有很高的研究和應(yīng)用價(jià)值.

針對目前中低檔汽車的安防系統(tǒng)功能不完善,不能滿足大多數(shù)用戶需求等現(xiàn)狀,文獻(xiàn)[16]介紹了一種采用CSS定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)適時(shí)了解車輛的具體位置及運(yùn)行情況的定位系統(tǒng).倘若用戶發(fā)現(xiàn)車輛有異常情況,可以及時(shí)通過手機(jī)短信請求控制中心對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制.緊急情況下控制中心還可以協(xié)助報(bào)警.經(jīng)測試,該系統(tǒng)定位準(zhǔn)確,采集數(shù)據(jù)可靠,可適用于多數(shù)需要精確定位的場合,具有很高的實(shí)用價(jià)值.

文獻(xiàn)[17]將基于CSS技術(shù)開發(fā)的室內(nèi)定位系統(tǒng)應(yīng)用到火災(zāi)等災(zāi)害現(xiàn)場,基于CSS技術(shù)開發(fā)的室內(nèi)定位系統(tǒng)主要由多個(gè)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成,各節(jié)點(diǎn)之間通過相互通信來測量它們之間的相對距離.在火災(zāi)等災(zāi)害現(xiàn)場救援時(shí),每位救援隊(duì)員都攜帶一CSS定位設(shè)備,這樣便能在煙霧彌漫的建筑物內(nèi)準(zhǔn)確判斷周圍其他隊(duì)員與自己的相對距離,并通過相對距離實(shí)現(xiàn)對救援人員的定位.

到目前為止,CSS仍然處于發(fā)展階段,依然存在不少問題有待解決,其主要問題是

1)因?yàn)镃hirp信號在接收端通過匹配濾波器以后會(huì)產(chǎn)生很窄的脈沖,如何對該脈沖進(jìn)行捕獲,并且迅速實(shí)現(xiàn)收發(fā)端同步將會(huì)影響系統(tǒng)的性能好壞.所以CSS需要考慮時(shí)間的同步,這也增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度.

2)多徑傳播將會(huì)產(chǎn)生符號間的干擾,影響系統(tǒng)的性能.

4.2 UWB定位技術(shù)

UWB技術(shù)是無載波通信技術(shù)的一種,利用ns至ps級的非正弦波窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù).UWB發(fā)射的脈沖信號時(shí)間很短,不到1ns.使得多徑信號在時(shí)間上是可分離的,在實(shí)際應(yīng)用中可得到cm級的定位精度.另外UWB不同于傳統(tǒng)的中頻和射頻電路,具有低功耗,傳輸速率高,穿透能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn).

UWB定位系統(tǒng)主要包括2個(gè)部分:測距和定位.

一些典型的測距技術(shù)包括接收信號強(qiáng)度(RSS)、到達(dá)角度(AOA)、到達(dá)時(shí)間(TOA)和到達(dá)時(shí)間差(TDOA),這些技術(shù)分別和能量,方向,傳輸時(shí)間以及到達(dá)時(shí)間差有關(guān).但是基于RSS方法的UWB技術(shù)由于對信道參數(shù)過于依賴,這使得在非視距條件下所接收到的能量對距離的變化相當(dāng)敏感,所以無法獲得精確的測距估計(jì).AOA方法可以隨著UWB信號帶寬的增加而實(shí)現(xiàn)精確測距,但其需要多根天線,使得系統(tǒng)復(fù)雜度增加并且價(jià)格昂貴.基于TOA的方法能夠提供更準(zhǔn)確的測距,并且與RSS和AOA相比成本更低.由于TOA技術(shù)要求目的節(jié)點(diǎn)和參考節(jié)點(diǎn)在時(shí)間上保持精確的同步,另外目的節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號中必須包含時(shí)間標(biāo)記,以便接收的參考節(jié)點(diǎn)判斷出信號的傳輸時(shí)延.所以TOA定位的定位速度較慢,而且系統(tǒng)內(nèi)定位標(biāo)簽容量小.與TOA技術(shù)不同的是,TDOA技術(shù)只需要接收機(jī)時(shí)間同步,不需要測量絕對時(shí)間,實(shí)現(xiàn)起來可行性較高,所以此方法在UWB定位系統(tǒng)中得到了更廣泛的應(yīng)用.定位方面,UWB定位算法主要有迭代和非迭代2種算法,其中迭代算法中的泰勒級數(shù)展開算法因?yàn)榫哂芯雀吆汪敯粜詮?qiáng)等特點(diǎn)因此在求解非線性定位方程組中得到了廣泛應(yīng)用.

近年來,UWB技術(shù)受到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注.目前,英國Ubisense公司的Ubisense 7000系統(tǒng)運(yùn)用到達(dá)時(shí)間差(TODA)和到達(dá)時(shí)間角度(AOA)的混合定位算法,利用三維坐標(biāo)將定位誤差降到最小,已經(jīng)最高可以實(shí)現(xiàn)15cm的定位精度.美國Ubise公司開發(fā)的Unbise室內(nèi)定位系統(tǒng),是由傳感器和漫游器組成,當(dāng)一個(gè)漫游器有效時(shí),將發(fā)射UWB脈沖和包含識別符在內(nèi)的傳統(tǒng)RF強(qiáng)信號,這被傳感器用來確定漫游器的位置,Unbise室內(nèi)定位系統(tǒng)的精度能夠達(dá)到15cm,可滿足多種應(yīng)用需求,如人員定位的管理、物流倉庫管理、危險(xiǎn)生產(chǎn)環(huán)境的監(jiān)控等[18].

國內(nèi)對UWB的研究目前還處在理論研究和實(shí)驗(yàn)階段.雖然國內(nèi)的一些高校,如電子科技大學(xué)、北京郵電大學(xué)、桂林電子工業(yè)學(xué)院等在UWB技術(shù)的研究方面取得了一定的進(jìn)展,但總體來說,國內(nèi)對UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究和國外相比在實(shí)用化方面還存在一定的差距,然而隨著國家對UWB無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的支持,必將對UWB相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到重大的推動(dòng)作用.

但目前UWB也存在不少問題有待解決,其主要問題是:

1)與其他通信系統(tǒng)的共存和兼容問題,考慮到電磁兼容的問題,UWB發(fā)射功率受到嚴(yán)格限制,通信與定位距離通常較短;2)UWB采用的定位算法通常需要精確的時(shí)間同步,增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性,并且固定節(jié)點(diǎn)之間需要時(shí)間同步線連接,增加了現(xiàn)場應(yīng)用安裝部署難度;3)UWB定位系統(tǒng)復(fù)雜性高,難以小型化,并且造價(jià)高,使UWB定位系統(tǒng)目前只能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境,無法大規(guī)模應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境.

5 射頻定位技術(shù)的比較及其在實(shí)際應(yīng)用中面臨的問題

隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,定位跟蹤技術(shù)的應(yīng)用需求越來越大.在礦井安全、安防、醫(yī)院人員管理、軍事訓(xùn)練等領(lǐng)域,定位跟蹤的應(yīng)用極其迫切.本文分別從基本原理、定位精度、信號帶寬、研究現(xiàn)狀等角度出發(fā)研究了基于WSN的射頻定位技術(shù),現(xiàn)將這幾種定位技術(shù)的基本特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)和比較,如表1所示.

表1 常見的射頻定位系統(tǒng)比較Tab.1 Comparison of common RF positioning system

雖然近幾年射頻定位技術(shù)發(fā)展迅速,但現(xiàn)有幾種定位系統(tǒng)在定位精度、安裝使用成本等方面仍無法滿足實(shí)際應(yīng)用需求,制約了定位系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,例如:

1)GPS定位存在手持終端體積大、功耗大的缺點(diǎn)且無法適用于室內(nèi)環(huán)境;

2)RFID、WiFi、GSM/CDMA基站定位雖然是對處于樓群密集或者室內(nèi)定位目標(biāo)進(jìn)行定位的較理想的技術(shù),但在定位精度、抗干擾能力、能耗控制等方面都存在一定的缺陷,所以只能實(shí)現(xiàn)區(qū)域定位,不具有精確定位的發(fā)展前景;

3)ZigBee定位系統(tǒng)具有成本低、易安裝部署的優(yōu)點(diǎn),但其環(huán)境適應(yīng)性較差,容易受外界干擾,無法在工程中應(yīng)用,并且ZigBee系統(tǒng)不能支持長距離測量;

4)UWB定位系統(tǒng)精度高,但存在定位距離短、安裝部署難、成本造價(jià)高的缺點(diǎn),目前UWB技術(shù)仍處于研究階段,理論研究和市場應(yīng)用尚未成熟,存在一定的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn),并且存在與其他通信系統(tǒng)的共存和兼容問題.

6 結(jié)束語

目前精確定位技術(shù)發(fā)展方向主要是基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù).本文對幾種主要的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)進(jìn)行了論述,并對其進(jìn)行了概括總結(jié).根據(jù)目前定位技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,可以看出現(xiàn)有的射頻定位技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍然存在很多問題,在定位精度、安裝使用成本等方面無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求,因此制約了定位系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用.筆者認(rèn)為今后重點(diǎn)研究的方向?qū)⑹侨绾蔚玫椒€(wěn)定的高精度定位,同時(shí)考慮到工業(yè)現(xiàn)場大規(guī)模應(yīng)用的需求,定位系統(tǒng)應(yīng)同時(shí)具有低成本、易安裝部署、自組網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn),所以ZigBee定位技術(shù)、CSS定位技術(shù)以及UWB定位技術(shù)將是今后研究的重點(diǎn).

綜上所述,射頻定位技術(shù)仍然是一個(gè)較新的研究領(lǐng)域,因此,今后會(huì)有更多的科研工作者關(guān)注并加入到該項(xiàng)研究之中,使得射頻定位技術(shù)獲得進(jìn)一步的發(fā)展,能夠滿足絕大多數(shù)現(xiàn)場應(yīng)用的需求.

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