Lora人員定位的原理及其優(yōu)勢淺析

LoRa地理位置答應(yīng)用戶定位財物、盯梢設(shè)備和檢測地理圍欄知道某些東西在哪里。這種地理位置功能是LoRaWAN獨有的，通過LoRa技能來完成。LoRa是唯一無二的，只需終端節(jié)點與網(wǎng)絡(luò)通信，就能夠得到地理位置數(shù)據(jù)。 對物料清單和功耗幾乎沒有任何影響。 Lora人員定位能夠工作在室外和室內(nèi)，精度取決于地勢和基站密度。

LoRa人員定位辦法及原理:

開始，LoRa作為一種窄帶無線通信技能為人們所熟知，但是近兩年來，LoRa在定位方面開始鋒芒畢露。在LoRaWAN協(xié)議供給的兩種定位辦法中，有一種叫抵達(dá)時刻差定位（TDoA），其定位原理與開頭的比如正有共通之處。只是在TDoA中，不再直接用間隔作為參數(shù)來確認(rèn)終端的方位，而是用數(shù)據(jù)包抵達(dá)時刻差為參數(shù)，因而要求一切的網(wǎng)關(guān)必須同享一個一起的時基。

相比于LoRaWAN協(xié)議供給的別的一種依據(jù)接收信號強(qiáng)度指示(RSSI)的定位辦法，TDoA的定位更加精準(zhǔn)，其精度范圍在20-200m之間，而RSSI的精度范圍在1-2Km之間，主要用于粗略定位.接下來，我們持續(xù)來看看LoRa人員定位技能完結(jié)LoRa終端定位的完好進(jìn)程，這個進(jìn)程包含了兩個步驟，一是從終端節(jié)點到網(wǎng)關(guān)之間數(shù)據(jù)傳輸，二是網(wǎng)關(guān)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸。

當(dāng)任何一個LoRaWAN終端設(shè)備發(fā)送一個數(shù)據(jù)包時，數(shù)據(jù)包會被地址網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)的一切網(wǎng)關(guān)接收。這些上行數(shù)據(jù)并不需要是特定的方位信息，它們可以一般的LoRaWAN數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)。

當(dāng)數(shù)據(jù)包被送屆時，網(wǎng)關(guān)并不知道數(shù)據(jù)包來自哪個LoRa終端設(shè)備，因而一切網(wǎng)關(guān)需要給接每個接受到的數(shù)據(jù)包加上準(zhǔn)確的時刻戳，之后一起被轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上。當(dāng)帶有時刻戳的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器后，只要經(jīng)過授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供給商才能供給解密服務(wù)，依據(jù)訂閱的服務(wù)等級對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端的算法對抵達(dá)時刻、信號強(qiáng)度、信噪比及其他參數(shù)來計算LoRa終端節(jié)點的方位。

當(dāng)帶有時刻戳的數(shù)據(jù)包被傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)服務(wù)器后，只要經(jīng)過授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供給商才能供給解密服務(wù)，依據(jù)訂閱的服務(wù)等級對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端的算法對抵達(dá)時刻、信號強(qiáng)度、信噪比及其他參數(shù)來計算LoRa終端節(jié)點的方位。

一是，可以利用混合數(shù)據(jù)融合技能和地圖匹配增強(qiáng)來改進(jìn)抵達(dá)時刻差。

二是，更多、更密集的網(wǎng)關(guān)也能進(jìn)步定位精度和容量。這是由于當(dāng)更多的網(wǎng)關(guān)接收到相同的數(shù)據(jù)包時，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器會得到更多信息，然后進(jìn)步了地輿方位精度。

三是，減少多路徑傳輸。如下圖所示，一些數(shù)據(jù)包直接送到了網(wǎng)關(guān)，一些數(shù)據(jù)包并沒有送到，但是它有一個反射信號，還有別的一些數(shù)據(jù)包或許包含了以上兩種情況。因而可以運(yùn)用更多數(shù)據(jù)包傳輸來減少多路徑傳輸。

LoRa人員定位優(yōu)勢及特色:

依據(jù)LoRa技能的地輿方位處理方案將可以完結(jié)作為整體處理方案中一部分需要方位確認(rèn)的運(yùn)用。這樣做的好處在于，新功能可由任何正在作業(yè)的LoRaWAN終端支撐，消除了額外的本錢，而且不需要額外的處理能力，一起堅持?jǐn)?shù)據(jù)和方位的最佳安全性。

1最低功耗

傳感器中沒有方位任務(wù)的處理

發(fā)送方位數(shù)據(jù)不需要“空中時刻”

或許運(yùn)用盡或許小的LoRaWAN數(shù)據(jù)包進(jìn)行地輿方位定位

2最低本錢

傳感器中沒有GNSS或其他硬件

更小的電池，由于沒有運(yùn)用傳感器電源來獲取方位

最小尺度，包含電子部分，電池，外殼

3最低環(huán)境影響

傳感器硬件最小化（包含電子部分，電池，外殼尺度等）

許多傳感器裝置一個畢生電池

LoRa定位的運(yùn)用場景:

現(xiàn)在，定位類技能已有很多，總體上可分為室外和室內(nèi)定位技能。開始，LoRa人員定位技能主要集中在室外的運(yùn)用場景中，但是隨著技能的迭代，開始在室內(nèi)定位場景中發(fā)力，為LoRa貢獻(xiàn)新的增長點。

審核編輯：符乾江