物联网导论之定位系统培训资料.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第4章 定位系统,作 者：刘云浩 著,出 版 社：科学出版社,在物联网时代，人们憧憬：一切皆可感知，一切皆可定位。,物联网导论之定位系统培训资料,第1页,4.1,基于位置服务,4.2,定位系统,4.3,定位技术,本章内容,2,物联网导论之定位系统培训资料,第2页,互联网,+,：不停改造,传统产业,不单是位置信息,空间,+,时间,+,身份,基于位置服务,-,LBS,地图与导航：,baidu地图，打车软件,休闲娱乐,：,景点导游，嘀咕,生活服务：,大众点评，搜房,社交：,微信，,互联网拓展定位内涵,3,物联网导论之定位系统培训资料,第3页,基于位置服务：搜房地图,4,物联网导论之定位系统培训资料,第4页,与传统地图区分，时间信息,5,物联网导论之定位系统培训资料,第5页,年，是互联网+汽车行业相当热闹一年,基于位置服务,打车软件,6,物联网导论之定位系统培训资料,第6页,7,物联网导论之定位系统培训资料,第7页,打车软件出世,8月，“快”在杭州上线。,9月，“嘀嘀”在北京上线。,自创建起，二者就是死对头，在打车市场争夺第一宝座。,经营模式,创建早期，乘客加价竞标，加价高者优先。,与出租车定价标准不符，引发对打车软件第一轮声讨。,年，北京、上海等城市先后杜绝打车软件加价。,基于位置服务,打车软件,【,参考视频,】,：快打车,8,物联网导论之定位系统培训资料,第8页,被96106招安,8月，北京市官方打车软件在“96106”平台正式上线运行，滴滴被招安为“96106滴滴打车”。,该平台集合了一批以“96106”电话为关键、联合网络调派软件。,收取最少5元电召费，不允许加价，而出租车司机则需确保每车每日执行2单电话叫车业务。,因为其收费过高，不被用户认可。,这个带有行政色彩官方联盟只连续了4个月便宣告解体。,基于位置服务打车软件,9,物联网导论之定位系统培训资料,第9页,蜜月期,2月，为安全起见，北京市要求，司机只许装一款软件，意味着未来只剩一家。,2月，嘀嘀和快开始烧钱，补助司机和用户。,截止年2月，据称双方共烧掉约20亿，瓜分全部市场。,年2月14日，滴滴与快宣告合并，市场拥有率99%以上，已经组成垄断。,基于位置服务打车软件,10,物联网导论之定位系统培训资料,第10页,处理各方难题,乘客,上下班，节假日，偏远地域，恶劣天气打车难。,交通部,提升车辆利用率，改进交通拥堵，处理就业问题。,缓解环境污染，提升空气质量。,司机,天天扫街接活，左顾右看，非常疲惫。,长途回程空车，偏远地域拒载。,基于位置服务打车软件,在风中凌乱打车者,11,物联网导论之定位系统培训资料,第11页,“专车”打破了这片宁静,8月，神州，易道，一号，滴滴“专车”快速红遍大江南北。,滴滴和快在专车市场，继续投入数10亿元。,私家车纷纷加盟(90%以上),不用交份儿钱，里程单价比出租车贵，还有奖励。,专车司机月收入1.2-1.5万，远超出租车司机收入。,年1月，沈阳、南京等地，发生出租车停运事件。,许多出租车司机表示，正在考虑跳槽，去开专车。,基于位置服务打车软件,12,物联网导论之定位系统培训资料,第12页,中央和地方，态度矛盾,2014-年，各省交管部门，不停查处作为“专车”违法运行私家车。,1月，交通部明确表态：“专车”服务对满足运输市场高品质、多样化、差异性需求含有主动作用。,各类“专车”软件企业应该遵照运输市场规则，负担应尽责任，禁止私家车接入平台参加经营。,该表态让很多地方交通监管部门感到措手不及。,为何地方反对，中央支持？,基于位置服务打车软件,13,物联网导论之定位系统培训资料,第13页,份子钱,司机向出租车企业上交承包金。,1990年代开始，北京等城市，出租车由少数企业特许经营，个人进入受限。,，北京出租车平均4200元/月，睁眼欠140元。,车8年报废，每年5万份钱，风雨无阻，车成本7万元,1月，滴滴专车，向司机收取天天180元。,年1月，滴滴顺风车，收取每单5%信息服务费。,顺风车费用，是出租车二分之一，而且没有黑车风险,基于位置服务打车软件,物联网导论之定位系统培训资料,第14页,专车,到底,动了谁,奶酪？,份子钱是压在出租车司机身上大山。,中央和地方交管部门,矛盾,，暴露了真正,受伤者,。,打车,APP,打破了出租车行业,垄断壁垒,，互联网将利益,重新分配，,从少数,垄断者,手中转移到了,百姓,手中。,参考资料,www.chinatimes.cc/hxsb/news/zhengce/150116/1501162050-139428.html,动了谁奶酪,基于位置服务打车软件,15,物联网导论之定位系统培训资料,第15页,地方管理部门,滴滴，Uber,出租车企业 出租车APP 专车APP 顺风车,份子钱 份子钱 份子钱,出租车司机 专车 私家车,老百姓,基于位置服务打车软件,16,物联网导论之定位系统培训资料,第16页,O2O,(Online To Offline),让互联网成为线下交易前台,。,B2C,、,C2C,与,O2O,比较,相同点：,在线上支付。,不一样点：,B2C,、,C2C,商品经过,物流企业,送到你手中。,O2O,用户到线下去,接收服务,。,请举例？,团购、打车软件、送外卖、,58,到家网站,(,上门保洁、美甲、迁居,),LBS,经典应用：,O2O,物联网导论之定位系统培训资料,第17页,2月，阿里巴巴全资收购高德,目标：地图是O2O业务制高点，无缝整合支付宝和地图。,LBS,经典应用：,O2O,18,物联网导论之定位系统培训资料,第18页,提前到淘宝拍,100,定金,师傅上门拆卸、运输、安装,计算总费用，网上支付,信用评价,比传统实体店好,O2O案例：空调移机,19,物联网导论之定位系统培训资料,第19页,4.1,基于位置服务,4.2,定位系统,4.3,定位技术,本章内容,20,物联网导论之定位系统培训资料,第20页,主流定位系统,卫星定位,GPS,蜂窝基站定位,室内准确定位,WiFi,基站定位,现存主流定位系统,21,物联网导论之定位系统培训资料,第21页,车臣,杜达耶夫,1991,年,11,月，在苏联解体前夕。,杜达耶夫成立车臣共和国，在独立道路上越走越远。,俄罗斯高科技武器,1996,年,4,月,21,日，杜达耶夫驱车到野外,打卫星电话,。,通话时，两枚导弹咆哮而至，杜达耶夫当场被炸死。,俄罗斯预警机，能够在,几秒钟,内确定耶夫,卫星电话位置,，误差只有几米。,卫星定位应用举例,22,物联网导论之定位系统培训资料,第22页,1973年，美国国防部开始GPS计划,1989年，正式开始发射GPS工作卫星,1994年，卫星组网完成，投入使用,，克林顿下令取消军用/民用定位精度差异,GPS,：发展简史,23,物联网导论之定位系统培训资料,第23页,宇宙空间部分,24,颗工作卫星,地面监控部分,1,个主控中心,6,个监视站,用户设备部分,GPS,接收机,GPS,：系统结构,24,物联网导论之定位系统培训资料,第24页,优点,精度高，实际15米左右,北斗系统，预计实现厘米级精度，超越GPS。,全球覆盖，可用于险恶环境。,缺点,开启时间长，定位速度慢,室内几乎没有信号,GPS,：主要优缺点,25,物联网导论之定位系统培训资料,第25页,第一代，仅能提供位置和周边地图,第二代，依据目地计算“最短”路线,第三代，从交管部门取得路况，找出“最快”路线,第N代，物联网时代,由“以路为本”转变到“以人为本”,综合路况，天气，加油站，厕所，饭店等,找出“最佳”路线。,GPS,经典应用：汽车导航,26,物联网导论之定位系统培训资料,第26页,GSM,蜂窝网络,通讯区域被分割成,蜂窝小区,每个小区对应一个,基站,设备连接小区对应基站进行通讯,蜂窝基站定位,27,物联网导论之定位系统培训资料,第27页,单基站定位,基站位置=移动设备位置,精度取决于基站覆盖范围，100米-几公里。,缺点：假如基站分布疏松，误差巨大。,优点：简单、快速，适用紧急情况。,多基站定位,测量无线信号传输时间，计算到基站距离。,最少需要三个基站才能定位，稀疏地区不适用。,蜂窝基站定位,28,物联网导论之定位系统培训资料,第28页,baidu定位：综合利用了各种技术,美国,E-911,系统,打,911,报警,电话时，定位并接到,最近警局,综合了各种定位技术：,ToA,，,A-GPS,等等,应用：紧急电话定位,29,物联网导论之定位系统培训资料,第29页,室内环境复杂,主要影响：多径效应,多个障碍物，分别反射电磁波，多重反射波在接收端混叠,电磁波穿透力不一样,长波信号，穿透能力弱，传输能力强，不易衰减。,GPS，频率为1575.42MHz和1227.60HMz,波长分别为19.03cm和24.42cm,短波信号，穿透力强，传输能力弱，易衰减,室内应选取？,室内准确定位,短波信号,30,物联网导论之定位系统培训资料,第30页,利用已经有设备与网络,蓝牙，WiFi，ZigBee，地磁场传感器,部署方便、成本低、精度有限,利用专门设备与网络,红外线、超声波、RFID、超宽带(UWB)等,精度高、部署成本高,【参考视频】,室内定位，indooratlas推地磁场定位系统,baidu已经注资1000万美元，提供Android版免费API。,室内准确定位,31,物联网导论之定位系统培训资料,第31页,原理,经过RFID标签定位，从而定位设备位置,RFID,定位,32,物联网导论之定位系统培训资料,第32页,，刘云浩，杨磊博士,“差分增强全息图”定位方法,克服标签多样性对定位精度影响，,首次将室内定位精度提升到毫米级。,满足了航空行李分拣系统需求。,ACM Mobicom,Tagoram:Real-time Tracking of Mobile RFID Tags to High Precision Using COTS Devicesh,取得大会唯一最正确论文奖。,RFID,定位,33,物联网导论之定位系统培训资料,第33页,WiFi,基站,定位,原理：利用可见,Wi-Fi,接入点来定位,优势：,在,大城市中,，无线,AP,数目多,WiFi,基站定位,34,物联网导论之定位系统培训资料,第34页,建立,AP,位置数据库,现场勘测,：经过装载了,GPS,和,WiFi,终端小车四处搜集（方法与,谷歌,“街景,street view,”类似）,用户主动提交,AP,信息,精度,10,米，响应时间,1,秒,提供专门,开发,SDK,WiFi,定位系统：,Skyhook,35,物联网导论之定位系统培训资料,第35页,of Arrival,ToA,）,基于信号特征定位（,Received Signal Strength,RSS,）,定位技术,38,物联网导论之定位系统培训资料,第38页,基于距离定位（,ToA,）,发送端,接收端,电磁波,声波,39,物联网导论之定位系统培训资料,第39页,基于距离定位（,ToA,）,发送端,接收端,40,物联网导论之定位系统培训资料,第40页,已知距离，计算位置,：,原理,：平面上三个圆交于一点,由前面方法，得到目标点到,3,个参考点距离,以每个参考点为圆心，目标到参考点距离为半径，画,3,个圆，目标必在圆上,三维空间,需要,4,个以上参考点,ToA,缺点,需要,额外装置,计算距离,基于距离定位（,ToA,）,41,物联网导论之定位系统培训资料,第41页,基于,信号特征,定位原理,信号强度随传输距离衰减，用,接收信号强度,预计,距离,优点：,不需要额外设备。,缺点：,情况复杂，不是理想圆形衰减。,基于信号特征定位（,RSS,）,42,物联网导论之定位系统培训资料,第42页,原理,将信号强度看做“,指纹,”,预先布置,N,个参考节点,测出,N,个参考节点信号强度，得到一个,N,维向量,事先测出区域中每个位置特征向量,将目标测出特征向量和事先测量值,比对,，找出位置,缺点,需要,预先建立,指纹；不能应对环境,动态改变,基于指纹特征定位,参考点,1,波场衰减,“指纹”,43,物联网导论之定位系统培训资料,第43页,当价值,成本，就会有企业去做,室内定位价值？,商业价值，,尚待挖掘。,室内定位成本？,关键点,，不在定位技术，而是,指纹库,建立和维护。,为全国大型商场，铺设基站、采集指纹库，是非常浩大工程，成本高昂。,室内定位何时普及？,