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行業研究報告-lorawan定位白皮書(編輯修改稿)

2025-08-26 13:41 本頁面

　

【文章內容簡介】是主要的誤差來源，因為部署精度無法達到 10m。但是在部署非常密集的 LoRaWAN網絡中，提高網關時鐘精度可以進一步提高定位的精確度。 5 濾波提高定位精度根據應用的不同，可以對定位求解器的輸出結果進行濾波以獲得更好的精確度。例如，如果已知終端設備位置固定，則可利用求解時間平均值來推導位置?？柭鼮V波是一種通用的技術，可以從噪聲觀測中估測位置和速度 (大多數定位系統使用的是卡爾曼模型 )。回到 LoRaWAN 定位，由于預濾波的位置估計值是稀疏且有噪聲的，所以濾波對定位性能有很大的影響。如果濾波器可以利用一個特定的終端設備的速度配置文件，就可以提高定位的精度。這些配置信息來源于終端本身（固定、移動等等），并且是特定應用指向的。另外一個特定應用的用途是匹配濾波。例如，如果終端設備在倉庫之間移動，過濾器首先將終端設備分為靜止的或移動的。如果它是靜止的，則可以認定它位于某個倉庫中。如果它在移動，則它位于某條路徑上。對于低功耗的優化， LoRaWAN 占空比在某些地區會有限制，這樣一來終端設備每天只能傳輸有限數量的幀數。這種限制是 LoRaWAN 通信限制的一個方面，并不是特定于定位場景。實際中固定的設備比運動更容易定位，因為因為一些幀的數據可以更容易利用來過濾位置估計。部署案例研究 1 巴塞羅那港口（ Actility/Cisco） LoRaWAN 定位的一個例子是車輛定位。利用 GPS 來定位車輛已經有多年的歷史。但是由于安裝的復雜性和成本問題，并沒有廣泛推開。由于 GPS 定位都十分耗電，需要與電池連接?，F在基于 LoRaWAN TDOA 定位，是新一代低功耗定位方案，已經可用。在 2017年的全球移動大會上， Actility 和 Cisco在 ZAL港安裝了 6個 IR829/IXM LoRaWAN 網關，實現了 ZAL 港的專用 LoRaWAN 網絡覆蓋。 ZAL 管理系統可為港口內的公司提供安全、運維以及日常服務。網絡覆蓋了港口內平方公里的面積， 6 個網關間隔 400~600 米以確保良好的網絡覆蓋性。三層樓的金屬建筑區域內并沒有專門可以放置天線的高點，所以天線被直接安裝在屋頂（次優配置）。 Abeeway 定位終端安裝在管理車輛上。定位終端在 LoRaWAN TDOA 模式下工作是最節能的定位方式。如果對于功耗方面考慮較少，使用 LoRaWAN 上行來輔助 GPS上報定位數據可用于需要更高精度的場景 (10m 內的精度 )。與典型的 AGPS/GSM 定位終端相比， LoRaWAN 定位終端節省了 50%以上的電能。并且由于是電池供電且無需其他電源，終端的安裝十分簡便，只需用膠粘、螺絲固定或者其他簡單手段固定在車上。同時使用 APP 來實時監控 ZAL 港的在線車輛運行情況。（圖巴塞羅那 ZAL 港基站位置示意圖）在 ZAL 港口的案例中，應用程序會計算每輛車在經過每個建筑花費的時間（如，它停了多久）。物流區域的建筑通常比較稀疏，車輛停放的位置距離建筑物要大于 80 米，大多數車輛停放的時間在 20 分鐘到 12 小時不等。停放車輛的追蹤是TDOA 定位的一個主要應用，定位終端每 10 分鐘上報一次位置信息，可以得到6080m 的定位精度。當車輛靜止時，定位求解器會對多個幀的數據進行平均，當車輛重新開始移動時候能夠及時監測到。圖 52 顯示了固定車輛的位置精度。（圖 ZAL 港口 TDOA 定位精度：固定車輛）移動車輛的近似實時位置也可以通過 TDOA 進行定位。通過我們的測試一個移動的車輛可以被定位到的平均精度是 171 米。這足以判斷車輛行駛的大致方向，以便了解它是否正在前往下一個地點，或在一天結束后返回停車點。在這個案例中，定位精度并不是那么重要，因為定位信息在這里主要用于當車輛進出指定區域進行觸發警報。圖 53 顯示了移動車輛的定位精度。（圖 ZAL 港口 TDOA 定位精度：移動車輛） 2 伊西萊穆利諾 /布倫 (Actility/Cisco) 思科和 Actility 在巴黎地區部署了 5 個 IXM LoRaWAN 網關以驗證 LoRaWAN 定位能力。網絡覆蓋了伊西萊穆利諾和布倫的城區?；静捎昧艘蕴W或者移動網絡進行數據回傳，測試系統 24 小時運行，靜止和移動測試節點能夠生成用于定位應用開發的消息。網絡覆蓋區域面積大概為平方公里，四個基站間隔為 900 米至 130

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