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基于智能手机的室内外定位技术在物联网中的应用

作者:时间:2012-05-21来源:网络收藏

综上所述,笔者设计了一个系统,并使用Android API完成了Java程序的编写,同时在Android上实现了该系统。使用时,于机周期性地采集基站的信息,并运行前面所述的算法来提供估计的位置,这样,根据估计的情况,系统就会决定何时打开以及关闭GPS。图4所示是综合了各种后获取的用户位置信息。

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图4中显示了根据综合上述在Android平台上的实现。由图可见,图中显示了用户具体的位置和用户周围的基站位置以及用户当前所使用的基站。根据实际测试可见,采用各种技术的综合定位方式,能够为用户提供快速和比较精确的定位,并且可以根据以往记录的数据进行用户轨迹预测。同时它也克服了各种定位技术的缺陷,而且较GPS响应更快,更加节能,也较无线蜂窝网络定位更加精确。因此,综合目前各种定位技术的综合定位技术,无疑将为物的发展提供强大的推进力。

对于室内定位,当前尚未出现一个理想且全面的定位解决方案。受制于建筑物内部的拓扑和强烈的电磁干扰等因素,天线信号的强度往往会不规则的变化,从而使感知设备无法进行合理的位置推测。研究发现:Wi-Fi信号在一天的不同时间段内波动很大,并且其强度的变化也并不均匀。另一方面,GSM基站的信号在不同时间上则显得更加稳定。但是,由于其部署的不够密集,其在定位上也遇到了许多困难。另外,这类定位方法往往对基础设施的完善有极高的要求。但是对于发展中的区域而言,这样的成本无疑太高了。然而,在物的实际中,需要更加精确地确定用户所在的大体位置和具体所处的室内场所,这样,只有GPS提供的经纬度信息显然是不够的。

最近的研究表明,通过于机的传感器可以捕获周围环境的特征(例如光照强度、温度、噪声等),然后将采集到的信息进行特征提取和分类,便可以识别所处的室内场所。另外,智能也可以进一步通过3G、Wi-Fi或者蓝牙等通信模块,将捕获的特征传送给后台服务端,服务端再根据存储有该位置附近的各个室内场所的环境特征信息,经过特征匹配来识别所处的室内场所,然后将最终结果发送给智能手机。

但是,需要说明的是,各个室内场所的环境特征提取以及建立服务器端的特征数据库,需要大量手机通过参与感知模型来处理。

2 定位技术在物中的

物联网用途广泛,遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等各个领域。根据其实质用途,物联网可以归结为三种基本应用模式。

一是对象的智能标签。就是通过二维码、RFID等技术来标识特定的对象,用于区分对象个体。例如在生活中,我们使用的各种智能卡和条码标签,其基本用途就是用来获得对象的识别信息;此外,通过智能标签还可以用于获得对象物品所包含的扩展信息,如智能卡上的金额余额,二维码中所包含的网址和名称等。

二是环境监控和对象跟踪。就是利用多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,实现对某个对象的实时状态的获取和特定对象行为的监控。例如使用分布在市区的各个噪声探头监测噪声污染,通过二氧化碳传感器监控大气中二氧化碳的浓度,通过GPS标签跟踪车辆位置,通过交通路口的摄像头捕捉实时交通流量等。

三是对象的智能控制。物联网云计算平台和智能网络,可以依据传感器网络获取的数据进行决策,改变对象的行为,或进行控制和反馈。例如根据光线的强弱调整路灯的亮度,根据车辆的流量自动调整红绿灯的时间间隔等。

以下列举了智能手机定位技术在物联网三种基本应用模式的应用实例。

2. 1 利用IOT结合手机定位技术构建智能导购

在传统的“物联网”导购模式中,用户主要是通过智能手机自带的网络模块访问商家和店铺的网站,从而获取所需购买商品的一些基本信息,例如商品的价格、产地、尺寸、成分等等。或者是用户输入想要购买的商品信息,通过云端服务器给出用户合理的建议。这样就给用户购物带来了便利。

不过,单纯地依靠互联网是不够的。大多数情况下,用户是不知道自己想要买的商品的各种信息的,而互联网在“物联网时代”中存在缺陷,例如在信息传播的过程中,互联网对人为的指令、操作和参与的依赖程度比较大,而人们在购物过程中需要“事必躬亲”,对商品的各个细节给予充分的描述,事实上,人们需要的是更加智能化和人性化。

因此,要真正地实现智能导购,除了互联网之外,还要借助其他的信息技术来实现“物联应用”。智能手机的室内外定位技术的发展正好能很好地解决这些问题。室内外定位技术在智能导购方面大致有以下几方面的应用:

第一种是商家向用户推销用户可能喜欢的商品。由于每个人都有其日常活动的范围、路线,而且用户以前购买的商品应该记录在云端服务器上,例如用户以前所买衣服的风格、款式、尺寸都会有相应的记录。如果用户平时经常活动的范围、路线上的商家新到了该用户所喜欢的新款式衣服,那么这些商家就可以向该用户推荐这些商品,并引导用户前去购买或送货上门。

第二种是对正在购买一件商品的用户推荐其可能喜欢的商品。如果用户在一个大型商场逛了几家商铺后仍然没有买到自己心仪的商品,此时就可以利用智能手机的事内定位技术来获取用户需要购买的物品信息。仍以买衣服为例,当用户逛了几家卖衣服的商铺之后,根据精确的室内定位,可以获取用户要买衣服这个信息,并且根据其在各个商铺逗留的时间可以得到用户喜欢的风格、款式等信息,进而能够为用户提供相似款式的商铺位置信息,并综合智能手机的室内外定位技术给出合理的最优路线。这样就能够给用户带来便利,提高买到用户喜

欢商品的概率。

然而,单纯地依靠智能手机的室内定位技术来获取用户所要购买物品的信息,还是比较被动的。如果物联网发展中最为广泛的主动信息反馈技术,即射频识别能够把物品本身变为一个信息发布者,就会比光靠智能手机的定位来获取物品信息来得更为高效与实用。

总而言之,智能手机的室内外定位技术还处于试验阶段,但是这种技术的成熟和推广,必将大大增加物联网服务于人的能力。然而,要想实现真正意义上的物联,并不是一个产品、一种技术的推出就可以成就的,它需要在行业、企业等各个环节之间做出不懈的努力与合作。



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