物聯(lián)網(wǎng)與其說(shuō)是網(wǎng)絡(luò)不如說(shuō)是應(yīng)用，而若想要這個(gè)應(yīng)用更好地為我們服務(wù)，首先是要獲取節(jié)點(diǎn)的位置信息。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對(duì)于位置信息的依賴高于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，故位置服務(wù)將成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的一個(gè)重要的產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)點(diǎn)。一直以來(lái)，如何通過(guò)定位技術(shù)來(lái)獲取節(jié)點(diǎn)位置信息都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)重要研究課題。

談到定位，讀者們最容易想到的就是衛(wèi)星了，好吧，接下來(lái)我們首先談?wù)勱P(guān)于衛(wèi)星定位系統(tǒng)。

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的工作原理

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)分別是由空間部分、地面控制部分和用戶終端組成。

空間部分：當(dāng)衛(wèi)星按照特定的軌道運(yùn)行時(shí)，作為地球表面的用戶終端來(lái)說(shuō)，至少要接收3顆衛(wèi)星才能定位本地的經(jīng)緯度，至少4顆才可以定位海拔高度。以此為底線，接收到的衛(wèi)星越多，其終端定位的精確度越高。

地面控制部分：通常由主控站、地面控制站和監(jiān)測(cè)站組成。其作用是控制衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)與軌道參數(shù)，并且保證星座上所有衛(wèi)星的時(shí)間基準(zhǔn)一致性。

用戶終端：信號(hào)接收機(jī)接收到衛(wèi)星的信號(hào)后，從解調(diào)出的衛(wèi)星軌道參數(shù)來(lái)獲取時(shí)鐘信息，通過(guò)衛(wèi)星信號(hào)從發(fā)送到接收的時(shí)間來(lái)確定衛(wèi)星到觀測(cè)點(diǎn)的距離，然后根據(jù)不同衛(wèi)星的距離來(lái)計(jì)算自己的位置。

根據(jù)信號(hào)接收機(jī)經(jīng)緯度、海拔高度、速度的計(jì)算模型和算法，以及結(jié)合數(shù)字地圖計(jì)算從給定的出發(fā)地到目的地的最佳路徑的導(dǎo)航計(jì)算模型和算法，信號(hào)接收機(jī)可以實(shí)現(xiàn)定位、導(dǎo)航、測(cè)距和定時(shí)功能。

四大著名的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)

1、美國(guó)“GPS”定時(shí)測(cè)距導(dǎo)航衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)

總共由28衛(wèi)星構(gòu)成，其中4顆備用。

如今，28顆衛(wèi)星早已升空，分布在6條交點(diǎn)互隔60度的軌道面上，距離地面約20000千米。已經(jīng)實(shí)現(xiàn)單機(jī)導(dǎo)航精度約為10米，綜合定位的話，精度可達(dá)厘米級(jí)和毫米級(jí)，但民用領(lǐng)域開(kāi)放的精度約為10米。

2、中國(guó)“北斗”全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)

中國(guó)正在建設(shè)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間部分由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，提供兩種服務(wù)方式，即開(kāi)放服務(wù)和授權(quán)服務(wù)（屬于第二代系統(tǒng)）。開(kāi)放服務(wù)是在服務(wù)區(qū)免費(fèi)提供定位、測(cè)速和授時(shí)服務(wù)，定位精度為10米，授時(shí)精度為50納秒，測(cè)速精度0．2米／秒。授權(quán)服務(wù)是向授權(quán)用戶提供更安全的定位、測(cè)速、授時(shí)和通信服務(wù)以及系統(tǒng)完好性信息。

預(yù)計(jì)到2018年，要面向“一帶一路”沿線及周邊國(guó)家提供基本服務(wù)，到2020年，建成由35顆衛(wèi)星組成的北斗全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，為全球用戶提供服務(wù)。

3、俄羅斯“格洛納斯（GLONASS）”衛(wèi)星定位系統(tǒng)

“格洛納斯”系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置為24顆衛(wèi)星，而18顆衛(wèi)星就能保證該系統(tǒng)為俄羅斯境內(nèi)用戶提供全部服務(wù)。該系統(tǒng)衛(wèi)星分為“格洛納斯”和“格洛納斯－M”兩種類型，后者使用壽命更長(zhǎng)，可達(dá)7年。研制中的“格洛納斯－K”衛(wèi)星的在軌工作時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)10年至12年。

4、歐盟“伽利略（Galileo）”衛(wèi)星定位系統(tǒng)

系統(tǒng)由軌道高度為23616 Km的30顆衛(wèi)星組成，其中27顆工作衛(wèi)星，3顆備份衛(wèi)星。衛(wèi)星軌道高度約2．4萬(wàn)公里，位于3個(gè)傾角為56度的軌道平面內(nèi)。截止2016年12月，已經(jīng)發(fā)射了18顆工作衛(wèi)星，具備了早期操作能力（EOC），并計(jì)劃在2019年具備完全操作能力（FOC）。全部30顆衛(wèi)星（調(diào)整為24顆工作衛(wèi)星，6顆備份衛(wèi)星）計(jì)劃于2020年發(fā)射完畢。

其它精確定位技術(shù)

1、基于移動(dòng)通信基站的定位技術(shù)：傳統(tǒng)3G、4G網(wǎng)絡(luò)功耗大，價(jià)格偏高

2、基于RFID的定位技術(shù)：只能在特定的地點(diǎn)對(duì)物品進(jìn)行監(jiān)測(cè)，無(wú)法滿足資產(chǎn)的實(shí)時(shí)位置監(jiān)測(cè)功能

3、基于UWB等技術(shù)組成的RTLS系統(tǒng)的定位技術(shù)：目前很多公司通過(guò)UWB等定位技術(shù)融合開(kāi)發(fā)的RTLS系統(tǒng)，通過(guò)該高精度的RTLS實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)區(qū)的物料、零配件、半成品以及工人進(jìn)行精確地跟蹤定位，實(shí)時(shí)地記錄產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)報(bào)告流水線上的狀態(tài)。對(duì)停滯不前的組件、半成品、異常質(zhì)量狀態(tài)等進(jìn)行主動(dòng)報(bào)警。

4、基于低功耗廣域網(wǎng)絡(luò)（LPWAN）的定位技術(shù)：資產(chǎn)的定位追蹤終端大部分是使用在無(wú)源的環(huán)境中，這就對(duì)電池的續(xù)航能力提出了很高的要求，NB－IoT、eMTC等都能夠做到一節(jié)電池使用數(shù)年的水平。

5、基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的定位技術(shù)：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有信息采集、傳輸、處理的功能和動(dòng)態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。微小型傳感器節(jié)點(diǎn)具有計(jì)算能力、通信能力，將其部署在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，構(gòu)成可以自主完成自組織特定任務(wù)的WSN智能網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)自定位。