基于无线局域网的室内定位研究_毕业设计开题报告.doc
《基于无线局域网的室内定位研究_毕业设计开题报告.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《基于无线局域网的室内定位研究_毕业设计开题报告.doc(4页珍藏版)》请在沃文网上搜索。
1、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
2、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
3、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
4、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 8021l,目前应用最广泛的标准是IEEE 8021lb和IEEE 8021lg。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
5、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
6、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壮传输,基于无线局域网的定位系统是一种比较稳定的系统。那些基于视频或者基于红外线的定位系统更容易受到限制,比如,基于视频的技术对用户的定位需要在可视的条件下:当有荧光照射或阳光直射时,红外线信号的性能会大大降低。基于上述优势,无线局域网定位技术的研究引起了越来越多研究者的兴趣。2006年8月,世界第一大信息技术研究与咨询公司Gartner发布了(2006年新兴技术发展周期的报告,该报
7、告对36项重要技术的成熟度、影响力、市场接受速度以及未来十年的趋势进行了评估。其中,定位技术被评为具有特别高影响力的技术。 Gartner指出借助WLAN以及其他定位技术对移动用户提供的基于位置的服务将会被认同并获得快速的发展,在未来五年内,位置感知应用程序将成为主流。可见,对基于无线局域网的室内定位技术的研究具有重要的现实意义和应用价值。3研究难点利用信号强度定位的重要前提是用户收到的信号强度随着与AP间距离的增大而减小。这一基本规律在RADAR系统伽的实验中已经得到了验证,但是这种变化只是近似的线性变化,在室内距离近、结构相对复杂的环境下,障碍物的影响难以忽略。各种噪声的干扰是室内定位的困
8、难之一。干扰因素可以归纳为以下几个方面:(1) IEEE 8021lbg协议已成为无线局域网应用的主流,它们工作在24GHz的公共频段上,这使得信号在传播过程中会受到其他使用该频段的设备(如手机、微波炉、采用B1uetooth协议通讯的设备)的干扰。(2) 人体90的成分是水,水的共振频率为24GHz,因此人体也是干扰无线信号的因素之一。BahlE9和KaemarungsiEl3的实验都说明,同一地点测量的信号强度会随着用户站立方向的不同而发生显著的变化。当用户面朝AP时,AP的信号到达网卡为视距传播(LOS,Line of Sight),信号强度很强;而当用户背朝AP时,用户的身体遮挡了信号
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
10 积分
下载 | 加入VIP,下载更划算! |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 基于 无线 局域网 室内 定位 研究 毕业设计 开题 报告