1、 關于富士康無線定位系統的思考    無線定位技術和方案很多，常用的定位技術包括紅外線、超聲波、射頻信號等，但都不適合室內定位。紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內的燈光干擾，在精確定位上有局限性；超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大，不能用于室內環境；而射頻信號普遍用在室外定位系統中，應用于室內定位存在局限。    GPS是目前應用最為廣泛的室外定位技術，它是20世紀70年代初美國出于軍事目的開發的衛星導航定位系統，主要利用幾顆衛星的測量數據計算移動用戶位置，即經度、緯度和高度。一般用于車輛導航和手持設備。在此根底上，

2、還出現了增強型GPS，輔助GPS等技術，它們可以廣泛用于航空、航海和野外定位等領域。利用GPS進行定位的優勢是衛星有效覆蓋范圍大，定位導航信號免費；缺點是定位信號到達地面是較弱，不能穿透建筑物，因此不適合室內定位，此外定位器終端的本錢較高。GPS所能到達的定位精度范圍在5m-20m。    當前比擬流行的Wi-Fi定位是IEEE802.11的一種定位解決方案。目前，它應用于小范圍的室內定位，本錢較低，但Wi-Fi收發器只能覆蓋半徑90m以內的地理區域，很容易受到其他信號干擾，從而影響定位精度，并不十分可靠，而且定位器的能耗較高。   

3、 藍牙技術應用于定位，與Wi-Fi有很多相似之處，主要應用于小范圍定位，例如單層大廳或倉庫；同樣有定位誤差不穩定，受噪聲信號干擾大的缺點。    由此可見，隨著定位技術的開展和定位效勞需求的不斷增加，無線定位技術必須克服現有技術的缺點，滿足以下幾個條件：a)高抗干擾能力；b)高精度定位；c)低生產本錢；d)低運營本錢；e)高信息平安性；f)低能耗及低發射功率；g)小的收發器體積。通過前期的溝通，與初步的了解，以上幾種技術方案，都不可能完全滿足這些要求。另外有三種無線定位技術，UWB無線定位技術，CSS線性調頻擴頻技術，ZigBee無線定位技術這三套方案可以選擇。1

4、UWB技術UWB是一種高速、低本錢和低功耗新興無線通信技術。UWB信號是帶寬大于500MHz或基帶帶寬和載波頻率的比值大于0.2的脈沖信號(UWBWG，2001)，具有很寬的頻帶范圍，FCC規定UWB的頻帶從3.1GHz10.6GHz，并限制信號的發射功率在-41dBm以下。由此可見，UWB聚焦在兩個領域的應用上，一是符合IEEE802.15.3a標準的短距離高速數據通信，即無線無延遲地傳播大量多媒體數據，速率要到達1OOMbit/s-500Mbit/s；另一個是符合IEEE802.15.4a的低速低功率傳輸，用于室內精確定位，例如戰場士兵的位置發現、工業自動化、傳感器網絡、家庭/辦公自動化、

5、機器人運動跟蹤等。UWB信號的特點說明它在定位上具有低本錢、抗多徑干擾、穿透能力強的優勢，所以可以應用于靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤，能提供十分精確的定位精度。     UWB定位技術屬于無線定位技術的一種。無線定位技術是指用來判定移動用戶位置的測量方法和計算方法，即定位算法。目前最常用的定位技術主要有：時差定位技術、信號到達角度測量(AOA)技術、到達時間定位(TOA)和到達時間差定位(TDOA)等。其中，TDOA技術是目前最為流行的一種方案，除了用于GSM系統，在其他諸如AMPS和CDMA系統中也廣泛應用，UWB定位采用的也是這種技術。 

6、; 通常，UWB定位系統設定幾個定位參考點(根據實際需要)，以接收待測點(數量上百)發出的高斯脈沖信號。為了防止信號發生碰撞，每個待測點都有自己的代碼序列。當一個高斯脈沖中代碼序列被參考點收到時，它將在一個時間整合相關器內與當前產生的一個對照序列作比擬。當收到信號的位移與對照信號相吻合，即出現一個相關頂峰信號。這樣就容易判斷是否收到正確的代碼序列。處理接收到的脈沖序列得到接收時間，從而利用節2.1的算法計算得到待測點的坐標。它最大的缺陷是距離只能是10米范圍之內，在較為空曠的大面積應用場合，UWB變得有點力不從心。 2CSS線性調頻擴頻技術主要特色Nant AVR模塊物理尺寸只有35mmX14

7、mm，厚度缺乏3mm，但它基于Nant LOC TRX接收器，集成了其他所有必需的組件，構成一個完整的射頻模塊。該模塊的核心部件包括CSS 芯片、Atmel 8位單片機ATmega644V、帶通濾波器、阻抗匹配單元，以及一個2.4G陶瓷天線。功能描述高集成度測距方案Nant LOC是采用線性調頻擴頻(CSS)通訊技術的高集成度混合信號芯片。在提供較高無線通訊性能的同時，該芯片也提供了精確測距功能，能夠用于開發測距系統以及具有位置感知功能的無線傳感器網絡。Nant LOC 提供3個可自由調整中心頻率的非重疊2.4GHz ISM 頻道，支持多個獨立物理層網絡，并能夠提高與現有2

8、.4GHz 無線技術共存時的網絡性能。芯片的數據通訊速率為125-2Mbps 可選。它包含一個性能卓越的MAC 控制器，提供對載波偵聽多路訪問/沖突防止CSMA/CA和時分多址接入TDMA協議的支持，并實現前向糾錯(FEC)和128位硬件加密。為了降低對微控制器和軟件的要求，Nant LOC 芯片同時提供不規那么的自動地址匹配及數據包重發功能。收發器參數+ 內置精確測距(Ranging功能模塊+ 工作頻段 .2.4 GHz 免授權頻段+ 可編程數據速率. 2 M kbps -125 kbps+ 調制技術 . 線性調頻擴頻+ 可編程輸出功率. -33 dBm to 0 dBm+ 接收靈敏度 .高

9、達 -95 dBm+ 工作溫度 . -40°C to + 85°C模塊配置+ Atmel AVR 控制器ATmega644V+ 64 KB Flash, 4 KB RAM, 2 KB EEPROM+ SPI 和JTAG 引腳，用于編程調試+ 集成陶瓷天線、帶通濾波器以及平衡器+ 支持外接天線和功率放大器+ 供電電壓: 2.5 V ± 0.2 V外部接口+ 1個JTAG 和 SPI 編程接口+ 36 個外圍模塊引腳, 16 個可編程數字 I/O+ 2 個模擬輸入引腳, 一個PWM輸出引腳+ 一個對外復位引腳，用于復位外部微控制器+ 一個通用串行口 (USART) 輸

10、入、輸出引腳+ 外接天線以及信號控制線，支持外部功率放大器(PA) 推薦應用+ Nant LOC 定位應用 利用Nant LOC的測距功能以及定位算法軟件, 能夠計算出移動標簽在2D空間中的X/Y坐標。嵌入式應用程序提供距離數據，同時基于Windows的應用程序實時顯示標簽的位置。+ Nant LOC 測距應用 利用Nant LOC的測距功能以及Nant LOC nTRX 驅動代碼，能夠測算出移動標簽和讀卡器之間的距離。嵌入式應用程序提供距離數據，同時基于Windows的應用程序實時顯示測距結果。3ZigBee技術ZigBee 是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網絡技術。ZigB

11、ee名字來源于蜂群使用的賴以生存和開展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag形狀的舞蹈來分享新發現的食物源的位置、距離和方向等信息。 ZigBee可以說是藍牙的同族兄弟，它使用2.4 GHz波段，采用跳頻技術。與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。它的根本速率是250kb/s，當降低到28kb/s時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254個節點聯網。這些傳感器只需要很低的功耗, 以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器,因此它們的通信效率非常高。并且這些數據就可以進入計算機用于分析或者被另外一種無線技術收集。 定位系統的構成：由一個

12、無線定位骨干網絡無線Reader和幾百個移動的目標節點Tag構成，再配以不同的定位應用算法和配置工具。l無線定位網絡Reader利用ZigBee無線網絡模塊，根據實際應用環境合理布局，組成一套ZigBee無線定位骨干網絡，網絡形態可以是鏈狀或網狀拓撲。定位網絡中的參考節點Reader將接收到目標節點Tag信息無線信號強度RSSI或無線信號質量LQI、報警、ADC，以無線方式或輔助其他傳輸方式送到中心控制PC端進行最終處理。l移動目標節點Tag利用低價ZigBee無線模塊只完成無線收發不需要網絡功能的RFD模塊，制成一個便攜式的移動裝置。根據需要該裝置可以連接不同的感測器，組成一個既有身份識別，

13、又有感測功能的移動裝備。利用IEEE802.15.4無線傳輸技術，合理地控制模塊的休眠、喚醒過程，從而到達節電的目的。l定位應用算法根據觀察，當移動目標節點Tag一直處于移動狀態時，移動目標位置的估計值會出現波動。此波動由固定節點的RSSI或LQI讀數不規那么變化引起，原因可以是在同一頻段內的干擾信號，臨近物體對無線電波傳播擾動，移動節點的天線方向突然轉變等等。由于其隨機性，要完全消除這種波動不太容易，但是可以采用一些適宜的數據處理算法來減少這種位置估計值的波動。通過現場實際測量并進行適當校正，也可以減小上述波動所帶來的測量誤差。發送板與接收板示意圖發送板尺寸：33×27×

14、18(以實物為準)經過比擬分析得出：1UWB技術雖然定位準確，能進行3D定位，傳輸速度快，功耗低，體積小等方面的優勢，但它只有10米的傳輸速度，從而在本工程中不能采取；2CSS線性調頻擴頻技術雖然各項指標也接近目標，但一方面需進一步了解相關技術，對技術方案消化并不透徹，但目前了解到它只能是2D定位;(3)傳輸距離的要求，體積的要求，功耗的要求，速度的要求都能到達，有成熟的技術方案，當然它的缺點是也只能2D定位，相對精確度來說與UWB還是有些距離的。 現在需對CSS再進一步了解，比照ZIGBEE與CSS在本錢及效果方面的差距。several group number, then with b ± a, =c,c is is methyl b two vertical box between of accurate size. Per-23 measurement, such as proceeds of c values are equal and equal to the design value, then the vertical installation accurate. For example a, b, and c valueswhile on horizontal vertic