窄帶環境監測實訓系統

產品簡介

產品概述

物聯網室內定位實系統能夠實現無線設備狀況實時監測、指紋信息可視化分析、用戶位置快速計算和軌跡追蹤等功能,具有精度高、擴展性強、易于展示等特點。產品可廣泛應用于各種低成本、高精度的定位場景,如人員管理與貴重資產管理、大型商場導航與用戶管理、特殊人群監護等商業應用,也可以作為室內定位原型演示平臺、室內定位算法驗證平臺、教學科研示范平臺等。

教學應用

物聯網室內定位實訓系統配有一套課程體系,其設計目標是為無線室內定位提供便利的開發、測試以及展示環境,同時可作為物聯網相關課程的教學、科研實驗設備,并配有相關實驗書籍。

功能特性

總體架構

本系統包含無線指紋定位所需的全套工具集,共包含一套核心算法軟件和三套終端系統:

基于信號指紋的定位引擎軟件

定位與導航可視化管理終端軟件

移動智能定位終端

無線室內定位指紋勘測工具

功能簡介

指紋數據可視化

熱點指紋數據熱圖顯示指用戶可以選擇查看的WiFi熱點在地圖中的信號強度分布情況,通過對信號強度分布的分析能幫助用戶選擇質量較好的WiFi熱點。

熱點位置識別與熱圖成像

用戶可以可視化查看已選擇的WiFi熱點在定位區域內的位置,并能夠看到已選擇的WiFi熱點指紋信號在整個定位區域內的綜合信號強度分布情況。

實時定位算法管理

定位系統軟件提供了多種算法,可以用來進行算法的比較。

室內定位

室內定位的主要功能是為用戶提供一個系統地圖到實際物理位置的一一映射。


運動檢測

運動檢測的主要功能是通過對手機關鍵傳感器信息的監控與觀察,使用波形圖、步數估計等可視化方式讓用戶感受到當前的運動狀態。

產品參數

定位精度:定位算法精度1-2米;結合無線信號指紋與慣性導航;克服環境擾動和人體影響。

實時性:定位延遲小于1秒;歷史路徑、實時位置顯示;位置可信度指示。

內置算法擴展性:定位區域可擴展;用戶數量可擴展,支持不少于20個用戶同時使用;新定位算法即插即用,實現包括經典RADAR、Horus、DorFin不少于4算法,支持用戶自定義定位算法。

配套課程

本系統作為教學科研平臺,支持對無線定位技術的了解、使用、實踐和創新等全過程學習。具體地,部分教學實驗課程樣例如下:


序號
課程名稱
課程概述

無線網絡信息讀取與分析1
通過系統無線狀態信息分析不同AP的信號強度波動性,初步分析信號波動性與信號強度、AP位置、視距/非視距等因素的關系。

無線網絡信息讀取與分析2
實現WiFi信號捕捉程序,定量分析不同AP的接收信號強度的波動性。分析對同一個AP的不同數量的RSS測量下同一個位置的RSS直方圖分布。

加速度傳感器數據讀取與分析1
在移動終端上查看三軸加速度傳感器的讀數特征,理解基于加速度傳感器讀數的計步原理。

加速度傳感器數據讀取與分析1
實現加速度傳感器、指南針等數據的獲取,對加速度數據進行重力分量移除、濾波,進而實現基于閾值判斷的計步算法。

不同采樣數量對定位精度的影響
通過定位系統對比采用不同采樣數量的查詢指紋進行定位時的精度,衡量定位精度與定位時延的關系。

AP數量對定位精度的影響
評估不同APRSS時變性程度。篩選不同質量的AP用于定位,驗證AP數量以及不同AP篩選指標對定位性能的影響。

AP質量篩選對定位性能的影響
評估不同APRSS時變性程度。篩選不同質量的AP用于定位,驗證AP數量以及不同AP篩選指標對定位性能的影響。

確定性算法與概率性算法比較
比較確定性算法RADAR和概率性算法Horus在相同指紋數據庫的情況下的定位性能差異,對比它們在不同場景下的性能,總結不同算法的適用場景。

最近鄰與K近鄰算法的比較
對比指紋匹配的最近鄰策略和K近鄰策略對定位結果的影響。對比不同K取值對定位結果的影響。

原創算法的設計與驗證
設計和實現不同的原創算法,并在系統平臺上驗證和對比其性能。




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