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物联网时代，社会发生了大的变革，通过技术提高生产效率，也让生活更便捷。其中，基于位置的系统定位更是在其中发挥了重中之重的作用，如卫星定位：GPS、蜂窝基站定位、无线室内环境定位、新兴定位系统等。系统定位不仅仅是进行传统意义上的地理位置定位，而是包含时间、空间和事物的全方位定位。有些应用于物联网领域、有些应用于相关领域。下面来详细了解一下。

那么，现存主流的定位系统有哪些呢？现存的主流定位系统包括卫星定位GPS、蜂窝基站定位、无线室内环境定位和一些新兴的定位系统。

首先，详谈一下卫星定位——GPS

1.各国的定位系统

各国的卫星定位系统

美国：GPS

俄罗斯：GLONASS

欧盟：伽利略

中国：北斗一号（区域）、北斗二号（全球）

GPS是目前世界上最常用的卫星导航系统。

2. GPS系统结构

空间部分：GPS的空间部分是由24颗卫星组成（21颗工作卫星；3颗备用卫星），它位于距地表20200km的上空，运行周期为12h。卫星均匀分布在6个轨道面上（每个轨道面4颗），轨道倾角为55°。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗的卫星，并能在卫星中预存导航信息，GPS的卫星因为大气摩擦等问题，随着时间的推移，导航精度会逐渐降低；

地面控制系统：地面控制系统由监测站(Monitor Station）、主控制站（Master Monitor Station）、地面天线（Ground Antenna）所组成；

用户设备部分:用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行；

3.GPS定位原理

GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。

4. GPS典型应用

其次，详谈一下蜂窝基站定位定位

1.概述

GSM蜂窝网络：通讯区域被分割成蜂窝小区；每个小区对应一个通讯基站；通讯设备连接小区对应基站进行通讯。

2. 单基站定位法

COO定位：将移动设备所属基站的位置是为移动设备的位置；精度直接取决于基站覆盖的范围；基站分布疏松地区，一个基站覆盖范围半径可达数公里，误差巨大。

优点：简单、快速、适用紧急情况

3.多基站定位法

ToA/TDoA：需要三个基站才能定位；稀疏地区可能只能收到两个基站的信号。

AoA定位法：图2

再次，详谈一下无线室内环境定位

1.室内环境的复杂性

多径效应：原因：阻碍物反射电磁波，反射波和原始波在接收端混叠；室内障碍物众多，多径效应明显。

2.对电磁波的阻碍作用

长波信号（GPS）传播能力强，穿透能力弱；室内应选用短波信号来进行定位。

3.RSS定位技术

使用信号强度进行定位；利用已有的无线网络（蓝牙、WI-FI、ZigBee）；红外线、超声波、蓝牙、RFID、超宽带

4. RFID定位典型应用案例

最后，详谈一下新兴定位系统：A-GPS，网络定位等

1.A-GPS

GPS定位和蜂窝基站定位的结合体。利用基站定位确定大致范围，连接网络查询当前位置可见卫星，大大缩短搜索卫星时间。

2.无线AP定位

利用可见WI-FI接入点来定位，在大城市中，无线AP数目多，定位非常精确，在iPhone 7中成熟应用。

3.网络定位

用于无线传感网、自组织网络；通过少量位置已知节点，定位出全网络节点的位置。

4.应用案例

下面再看一下定位技术相关内容

1.定位技术的关键

有一个或多个已知坐标的参考点

得到待定物体与已知参考点的空间关系

2.定位技术的两个步骤

测量物理量-根据物理量确定目标位置

3.常见定位技术：

（1）基于距离的定位（ToA）

（2）基于距离差的定位（TDoA）

ToA的局限：需要参考点和测量目标时钟同步

TDoA：不需要参考点和测量目标时钟同步；参考点之间仍然需要时钟同步

（3）基于信号特征的定位（RSS）

看了这么多我们对于定位技术已经有大概的了解了，但是定位技术在物联网领域仍需要不断地突破，并且对于诸如信息安全与隐私保护，如何应对庞大数量设备的需求、如何让定位技术更容易被RFID标签所用等等都值得探讨。

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