基于WSN的射频定位技术_王振朝.pdf

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1、２０１３年河北大学学报（自然科学版）２０１３第３３卷第５期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１５６５．２０１３．０５．０２０基于ＷＳＮ的射频定位技术王振朝１，曹永青１，韦子辉２，３（１．河北大学电子信息工程学院，河北保定０７１００２；２．河北大学质量技术监督学院，河北保定０７１００２；３．保定市天河电子技术有限公司博士后流动站，河北保定０７１０５１）摘要：对现有的基于ＷＳＮ（无线传感器网络）的射频定位技术进行了总结；分析了射频定位系统研究中

2、的关键技术，包括ＷｉＦｉ（无限局域网）、ＲＦＩＤ（射频识别定位）、ＺｉｇＢｅｅ、ＣＳＳ（扩频定位）和ＵＷＢ（超宽带定位技术），指出了目前射频定位技术所面临的问题；最后，展望了射频定位技术的前景及其对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用．关键词：物联网；射频定位；定位算法；定位精度中图分类号：ＴＮ９２５文献标志码：Ａ文章编号：１０００－１５６５（２０１３）０５－０５５４－０７ＲａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎＷＳＮ１，ＣＡＯＹｏｎｇｑｉｎｇ１，ＷＥＩＺｉｈｕｉ２，３ＷＡＮＧＺｈｅｎｃｈａｏ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌ

3、ｅｃｔｒｏｎｉｃａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００２，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＱｕａｌｉｔｙａｎｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ，ＨｅｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００２，Ｃｈｉｎａ；３．Ｐｏｓｔ－ｄｏｃｔｏｒａｌＭｏｂｉｌｅＳｔａｔｉｏｎ，ＢａｏｄｉｎｇＧａｌａｘｙＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１０５１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇＲＦ（Ｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）ｐｏｓｉｔｉｏｎ

4、ｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｂａｓｅｄｏｎＷＳＮ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＳｅｎｓｏｒＮｅｔｗｏｒｋ）ｗｅｒｅｓｕｍｍａｒｉｚｅｄｆｉｒｓｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｋｅｙｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｆＲＦｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇＷｉＦｉｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｇｕｅｎｃｅＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＺｉｇＢｅｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣＳＳ（ＣｈｉｒｐＳｐｒｅａｄＳｐｅｃｔｒｕｍ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅｂａｎｄ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅｃｕｒｒ

5、ｅｎｔｐｒｏｂｌｅｍｓｏｆｔｈｅＲＦｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗｅｒｅｐｏｉｎｔｅｄｏｕｔ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｇａｖｅｔｈｅｆｕｔｕｒｅｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＲＦｐｏｓｉｔｉｏ－ｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｓｗｅｌｌａｓｉｔｓｆａｃｉｌｉｔａｔｉｎｇｒｏｌｅｔｏｈｕｍａｎｌｉｆｅ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｎｄｔｅｃｈｎｏ－ｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｔｅｒｎｅｔｏｆｔｈｉｎｇｓ；ＲＦｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｐｏｓｉｔｉｏｎ

6、ｉｎｇａｃｃｕｒａｃｙ物联网被认为是极有可能成为推动下一个经济增长的重要推手之一．世界主要国家均将物联网技术的［１］研究与发展提升到了国家战略之中．随着物联网应用领域的不断拓展，目前物联网定位跟踪技术的应用需求也越来越大．实现物联网定位的主要技术有射频定位技术、光定位技术和声波定位技术，其中声、光（图像识别）系统具有部署复杂度高、造价昂贵的缺点，所以在现实应用中没有得到广泛使用，而射频定位系统的定位精确度较高，并且造价较低，部署相对容易，系统容量大．因此，基于射频定位技术的产品更易为工程师接收稿日期：２０１３－０２－２０基金项目：国家自然科学基金资助项目（６１０７４

7、１７５；６１２０３１６０）第一作者：王振朝（１９５８－），男，山东鄄城人，河北大学教授，博士，主要从事工业数据通信及控制网络、电力线载波通信技术及其应用、电磁场的生物效应等研究方向．Ｅ－ｍａｉｌ：ｗａｎｇｚｈｅｎｃｈａｏｈｂｄｘ＠１６３．ｃｏｍ第５期王振朝等：基于ＷＳＮ的射频定位技术·５５５·受．而射频定位技术中ＧＰＳ只适用于室外使用，ＧＳＭ／ＣＤＭＡ基站定位无法实现精确定位，只适用于区域定位．目前精确定位技术的发展方向主要是基于ＷＳＮ的射频定位技术．现有的基于ＷＳＮ的射频定位技术主［２］要包括ＷｉＦｉ（无线局域网）、ＲＦＩＤ（射频识别定位）、ＺｉｇＢｅｅ、ＣＳ