定位技术在物联网领域的应用发展分析.pdf

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1、Systems&Solutions系统与方案定位技术在物联网领域的应用发展分析刘媛媛李建宇中国联通研究院北京100032摘　要首先梳理定位技术的发展，总结并对比分析各类定位技术的原理和特点，然后阐述定位技术在智能交通、物流、医疗等物联网行业领域的应用现状，最后，基于市场发展预测定位技术在物联网中的应用发展前景，并从技术演进角度分析定位技术在物联网环境下发展所面临的挑战。关键词物联网；定位技术；全球导航卫星系统；移动位置服务定位导航技术已经成为当前应用最广泛、最成熟的无线引言定位技术。然而，GPS定位虽然能够满足大部分商用2005年，ITU在《ITU互联网报告2005：物联网》需求

2、，但针对移动定位，仍存在精度低、耗时长、环境中提出物联网的概念；2012年，物联网的定义被正式受限等无法弥补的缺陷。随着无线通信技术的发展，基写入《物联网概述》标准中：“物联网是信息社会的一于网络信息的定位技术，开启了移动定位的新篇章。同个全球基础设施，它基于现有和未来可互操作的信息和时，针对之前的定位盲区——室内环境的定位技术近几通信技术，通过物理的和虚拟的物物相联，来提供更好年也引发业界的强烈关注。定位技术正向着更全面、更的服务”。可以认为，物联网是将各种信息传感设备及精准的方向不断前行。系统通过公用或者专用的接入网与互联网相连而形成的1.13G定位技术巨大智能网络。3GPP

3、标准中规定了第三代移动通信网络支持的物联网通用体系架构将物联网分成感知层、网络定位方式，包括Cell-ID、OTDOA-IPDL、网络辅助层、支撑层、应用层的分层结构，在未来复杂的异构网[1]GPS、U-TDOA。络环境下，对“物”进行精准的定位、跟踪和操控，从1)Cell-ID定位。Cell-ID定位的原理是依据终端所而实现全面灵活可靠的人-物通信、物-物通信。物联属服务小区的位置来确定终端所处的位置。使用Cell-网感知层主要实现对物理世界信息的采集，其中一项重ID定位估计的终端位置将会是小区内的某个固定位置，要信息就是位置信息，该信息是很多应用甚至是物联网Cell-ID的定

4、位方式精度取决于基站覆盖范围的大小，误底层通信的基础。位置信息并不仅仅是单纯的物理空间差较大。在FDD(FrequencyDivisionDuplex)模式下，的坐标，通常还关联到该位置的对象以及处在该位置的可以通过测量信号往返时间(RoundTripTime,RTT)来时间，要实现任何时间、任何地点、任何物体之间的连进一步提高定位精度。虽然Cell-ID定位方法精度不高，接这一物联网发展目标，位置信息不可或缺，如何利用但其优点是不需要对移动终端和网络进行升级改造，成定位技术更精准更全面地获取位置信息，成为物联网时本低，并且定位响应时间短。代一个重要研究课题。2)OTDOA-IP

5、DL(ObservedTimeDifferenceofArrival-IdlePeriodsDownLink)定位。OTDOA是利用1定位技术的发展终端侧接收到多个不同基站的下行链路公共导频信号到从1996年美国正式发布国家GPS政策至今，卫星达时间差来实现定位的。终端测算到多个基站距离的时41系统与方案Systems&Solutions延差后，根据基站的地理位置计算得到终端的位置。在术提高了定位技术的覆盖范围，但是定位精度有限。CDMA系统中，终端所处的服务基站的强信号会影响其A-GPS技术虽然有较高的定位精度，但是覆盖范围有他同频基站导频信号的接收，3GPP提出了利用基站指待

6、进一步提升，尤其是在GPS信号有遮挡、可见卫星定下行空闲周期IPDL的方法来解决这一问题，服务基不足四颗的场景中，A-GPS的定位性能会受到很大影站在空闲周期内只发送导频信号，不发送业务信号。采响。随着通信技术以及卫星导航技术的进一步发展，用此定位方法，定位精度较Cell-ID有较大改善，但定位LTE定位技术在3G定位技术的基础上有了进一步提精度受限于时间测量的精度以及基站的相对位置，同时升，支持网络辅助GNSS(Assisted-GlobalNavigation[2]还受到多径传播的影响。SatelliteSystem，A-GNSS)。3)A-GPS(Assisted–Glob

7、alPositioningSystem,GNSS是已有和将来可能会有的、全球的、区域的A-GPS)定位。A-GPS通过在移动网络中增加位置服务和增强的卫星导航系统的统称。A-GNSS定位在终端配器等GPS辅助设备，配合终端的GPS模块，快速完成置了GNSS信号接收器，它是能够支持多种导航系统的定位。A-GPS可分为基于终端和终端辅助两种类型。多模接收器而不仅仅局限于GPS。在定位过程中，不同基于终端的定位方法在终端内部配置功能完善的GPS的GNSS可以单独或者联合使用，将各种卫星