物联网几种定位技术的分析比较

卫星定位；WIFI定位；RFID定位；ZigBee定位

一 卫星定位

卫星定位系统主要有：美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统，其中应用最广的GPS系统。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分、用户设备部分。

空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成，主要功能是广播定位信号；

控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成，主要负责GPS卫星阵的管理控制；

用户设备部分主要是GPS接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得定位信息和观测量，经数据处理实现定位。

主要优点：全球、全天候工作；室外定位精度高；高效率、低成本； *** 作简便；不限制终端数量；功能多、应用广等。

主要缺点：定位精度受终端所处环境影响大；首次定位时间长等。

二 WIFI定位

WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP（Access Point,无线接入点），将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号，信号中包含WIFI AP的ID（包括AP的MAC地址、名称等参数）以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性，WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。

目前，WIFI定位常用方法有TOA（到达时间）、TDOA（到达时间差）、AOA（到达角度）、RSSI（接收信号强度）测距方法，近似法、位置指纹法，其中位置指纹法是较多使用的方法。

主要优点：定位速度快、精度高；能进行室内定位；高带宽、高速率、高覆盖度；成本低、兼容性强等。

主要缺点：受服务范围限制，没有方向、速度等数据，不能导航；耗能大；缺乏统一规划和优化等。

RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据，利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位，其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。

RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成，是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合，通过电磁场原理完成信息交互，RFID读写设备接收来自RFID标签的信号，两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。

在RFID定位系统中，可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点，移动节点上附上一个参考节点的距离，进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内，分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离，再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。

主要优点：识别速度快、实现批量识别；实时性强，定位时间小于1s；易于 *** 控，读取方便快捷；体积小，可嵌入或附着在不同物品上；标签数据可动态更改；安全性好、成本低；穿透性好等。

主要缺点：作用距离近；根据标签和部署方式不同，定位精度变化大等。

四 ZigBee定位技术

ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。

在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点，这些节点形成一个自组织的网络系统，在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息，同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点，最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理，从而实现对一定区域长时间监控和定位。

主要优点：低功耗；时延短；网络容量大；低速率；低成本等；

主要缺点：只能专网专用，ZigBee的数据率较低，不适用于传输速率高的应用场景。

定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用，随着物联网行业的发展，人们对定位服务有着越来越高的需求，虽然现在已经有多种定位技术，无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术，每种定位技术都有自身的局限性，将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术，必然是定位技术未来的发展趋势，发挥各自定位技术的优点，不断提高定位精度和定位响应时间，同时扩大定位覆盖范围，终会实现更加精准和完美的定位服务。

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无线通信技术是物联网的传输基础，随着智慧城市大应用成为热门发展，各种技术推陈出新，纷纷抢占物联网市场。在LPWAN技术里，最热门的莫过于LoRa、Sigfox和NB-IoT。

在物联网趋势中，这三种技术各自具有什么优势。

谁才会是你专业领域的最佳拍档？

物联网、大数据、AI人工智能这几个词汇，相关产业人员想必娴熟于心。
在物联网的技术架构中，“感测”是最基础的核心源头，无论在农业、工业、建筑、交通、医疗等领域，要让感测到的数据透过AI分析，进而形成相关应用，首先必须部署适合的传输技术与网域，才能搜集并回报巨量的环境数据。

在无线通信技术里，WI-FI、bluetooth、ZigBee、Z-Wave这几项较早推出的应用已经于不同领域中奠定发展基础。

WI-FI适用于大数据量的传输，比如影音传输或者A R/V R等领域，同时也是一般无线网络的基础，缺点是耗电量大；蓝牙多用于个人穿戴式装置，在声音领域的应用较为成熟

ZigBee和Z-Wave则是在工业、建筑等自动控制应用中成果丰硕。

谈到无线网络，大家脑中想到的，除了WI-FI之外，大概就是手机的移动式通信网路了。
如今的通讯技术即将迈入5G，讲求更大带宽、更高速率、更低延迟，当然也更耗电，由于是对应人与人之间的通讯，因此数据传输较密集、交换量也更为庞大。

针对M2M的通讯，由于装置的部署范围通常更宽广，且无线装置必须避免频繁更换电池，LPWAN(Low Power Wide Area Network，低功耗广域网)技术顺势而生，其小数据量、长距离传输及省电的特性，在物联网应用领域中大放异彩。

较早期的无线传输技术，如WI-FI、ZigBee和Z-Wave，通讯传输距离顶多只有100公尺，用在智能家居领域，必须再加装讯号加强的天线或中继站。

若是要满足智能城市的相关应用，例如环境监测或资产追踪，传输距离可达20公里的LPWAN技术显然能大幅缩减布建成本，只要几个基站就能覆盖大面积的范围；以电池作为电力来源，则省略了布线问题，让传感器的安装步骤更简易。
目前最受关注的LPWAN技术分别是LoRa、Sigfox和NB-IoT，这三种技术具有各自的优势，业主可根据不同领域及使用需求，选择最适合的通讯技术。

物联网技术人才目前是市场急缺的高新技术行业，物联网涉及范围小到个人智能生活达到国防工业等各个方面，需要大批量的技术人员岗位，就业发展和薪资待遇都是非常不错的行业。目前我国物联网行业处于起步高速发展的时代，人才需求量较大、行业发展前景广阔，是选择学习的热门专业。

如果你想要赚钱多，那么你应该选择一个有前景的专业。例如，金融专业、IT专业、医学专业等。这些专业的收入水平都非常高，而且前景也很好。如果你还没有选择专业，那么你可以考虑这些专业。

湖南铁道职业技术学院部分专业：序号专业名称所属类别1铁道机车运用与维护交通运输2数控技术装备制造3高速铁路客运服务交通运输4商务英语教育与体育5数控设备应用与维护新闻传播6城市轨道交通机电技术交通运输7城市轨道车辆应用技术交通运输8铁道通信与信息化技术交通运输9物联网应用技术电子与信息10电子商务财经商贸11电子信息工程技术电子与信息12城市轨道交通通信信号技术交通运输13应用电子技术电子与信息14移动互联应用技术电子与信息15电机与电器技术装备制造16电气自动化技术装备制造17铁道机车车辆制造与维护装备制造18铁道信号自动控制交通运输19铁道交通运营管理交通运输20铁路物流管理财经商贸湖南铁道职业技术学院城市轨道车辆应用技术介绍专业特色：城市轨道交通车辆技术专业是应国家城市轨道交通运营和城市轨道交通装备制造大发展需求而开设的，开办于2002年，是全国最早开办的高职城轨专业，是湖南省精品专业，已形成“校企合作、工学结合”的“订单式”人才培养模式。主要面向城市地铁、城市轻轨装备制造与运用类企业，培养具备轨道装备制造、运营、维护、检修、技术服务能力的高端技能型人才。学生毕业后可从事地铁、城轨电客车司机、乘务、检修等岗位的工作。主要开设《城轨车辆机械设备的检修》、《城轨车辆电器设备的检修》、《城轨车辆电气系统的检查》、《电客列车的 *** 纵》、《城轨车辆故障处理》等专业主干课程。
就业方向：近年的就业率在98%以上，90%以上的学生就业于城市地铁、城市轨道和铁路行业。与长沙地铁、深圳地铁、香港地铁、广州地铁、南京地铁、成都地铁、宁波地铁、南昌地铁、南宁地铁、沈阳地铁、兰州地铁、厦门地铁、常州地铁、厦门地铁、福州地铁等20多家地铁公司紧密合作，长期展开订单式培养。
湖南铁道职业技术学院集成电路技术介绍主干课程：主要开设《半导体制造工艺》、《集成电路版图设计》、《嵌入式技术应用》、《集成电路测试与维修》、《EDA技术应用》等课程。
就业方向：本专业为2019年教育部新设专业。主要面向国家战略扶持的集成电路产业相关企业芯片制造、测试、设备保障与维护等岗位，完成相关制造及工艺、生产工艺管理、质量检测等工作，能够担任设备保障工程师、集成电路工艺工程师等岗位，同时，也能够从事电子设备和智能电子产品设计、生产及检测等工作，就业单位主要是集成电路芯片制造大中型企业、中车时代电气等高铁核心器件制造企业及集成电路应用相关企业。
湖南铁道职业技术学院铁道机车车辆制造与维护介绍铁道机车车辆制造与维护专业主要面向铁道车辆制造企业、各大铁路局、城市轨道交通类企业，培养具备电气安全作业技能和意识，具备正确使用铁道车辆电气装配、调试、检修、维护的工具与仪器仪表，掌握铁道车辆电气装配、调试、检修的工艺，以及铁道车辆机械装置、制动系统、电气设备的检查、维护、检修和常见故障的判断和处理能力的高端技能型人才。学生毕业后可从事铁道机车车辆、动车组车辆、城市轨道车辆的电气装配、调试、检修与维护、技术支持等岗位的工作。主要开设《铁道车辆构造与检修》、《铁道车辆电气组装与布线标准（TB）》、《牵引电器的检查与维护》、《铁道车辆电气装置的检修与维护》、《电力机车检修》等专业主干课程。
就业方向：该专业前身与铁道机车合并，已共同为我国轨道交通行业输送近8000名优秀毕业生，近年来本专业就业率一直保持在98%以上，93%以上学生对口就业铁道行业。主要就业单位有广州、南昌、北京全国各大铁路局，及中车集团下属株洲电力机车有限公司、株洲电力机车研究所有限公司等制造企业。
湖南铁道职业技术学院铁道信号自动控制介绍铁道信号自动控制专业（原电子信息工程技术（铁道信号）专业）是国家示范性高职院校重点建设专业、湖南省省级精品专业，铁道信号专业方向主要培养面向铁路运输企业、城市轨道交通运营企业、铁路信号设备生产企业以及铁路工程公司等企事业单位，培养具有铁通信号设备检修与维护、故障处理、设备安装与调试、施工组织管理等能力的高素质技术技能型人才。
毕业生可从事国铁车站（区间）信号工、机车信号工、驼峰信号工、城轨车辆段信号工、ATS信号工、车载信号工以及铁路通信信号设备的生产、安装与调试等岗位工作。近年来，与广铁集团、深圳地铁等成立了铁道信号订单班，校企全程合作培养铁道信号人才。
湖南铁道职业技术学院物联网应用技术介绍为紧密对接互联网+的发展催生的大量的物联网技术专业人才的需求，学校于2012年开设物联网应用技术专业。专业所开设的课程主要有无线传感网络技术（WSN）、无线射频技术（RFID）、GSM-R轨道通信技术、LTE轨道通信技术、嵌入式技术、移动互联软件开发等核心课程。专业与北京京胜、中兴通讯等企业联合创建“物联网技术创新工作室”，由企业工程师指导进行真实项目开发，实现与企业岗位无缝对接，为学生提供专业知识提升和锻炼的平台。
毕业生主要面向轨道交通、工业控制、智能电网、现代物流、现代家居等领域，从事物联网开发、物联网集成、物联网应用技术支持、物联网应用系统运维、物联网产品营销以及物联网工程的施工、安装、调试、维护等工作。2012级专业学生参加全国职业技能大赛获得三等奖，首届毕业生已全部对口就业。
湖南铁道职业技术学院铁道交通运营管理介绍铁道交通运营管理专业是中央财政支持重点专业，湖南省卓越校重点建设专业，高职铁道交通运营管理专业师资培训基地。
本专业毕业生主要面向各大铁路局的运输站段从事信号员、车站值班员、制动员、调车长、车站调度员、客运值班员、列车值班员、货运值班员等职业岗位人员。也可从事城市轨道交通企业的行车、客运、基层运营管理岗位。主要开设铁路客运组织、列车乘务工作、接发列车工作、列车调度指挥、车站调车工作、铁路普通货物运输、旅客运输计划实训、列车运行调度实训等理实一体化课程。该专业在校内已建成轨道交通运营仿真综合型实训基地，包括CTC调度指挥实训室、接发列车实训室、轨道交通车站运营实训室、轨道交通行车综合实训室，设备总值近400万元；校外建立了长沙车站、长沙南站、长沙客运段、株洲车站、株洲北站等校外实训基地，年接待实习人数可达到700人次以上。学生在校期间可考取中级铁路客运员、中级铁路助理值班员等行业职业资格证书。
在铁路及城市轨道交通行业蓬勃发展之际，该专业毕业生的用人需求逐年递增，具有可观的就业前景。
对中专/技校/职校报考还有疑问，您可以点击2023年电大中专招生咨询（原广播电视大学）：>运输的工具主要是车、船、飞机、管道等，相应的运输的方式也有铁路、公路、航空、水路和管道运输五种。
1、铁路运输的优、缺点
从技术性能上看，铁路运输的优点有：
（1）运行速度快，时速一般在80到120公里；
（2）运输能力大，一般每列客车可载旅客1800人左右，一列货车可装2000到3500吨货物，重载列车可装20000多吨货物；单线单向年最大货物运输能力达1800万吨，复线达5500万吨；运行组织较好的国家，单线单向年最大货物运输能力达4000万吨，复线单向年最大货物运输能力超过l亿吨；
（3）铁路运输过程受自然条件限制较小，连续性强，能保证全年运行；
（4）通用性能好，既可运客又可运各类不同的货物；
（5）火车客货运输到发时间准确性较高；
（6）火车运行比较平稳，安全可靠；
（7）平均运距分别为公路运输的25倍，为管道运输的115倍，但不足水路运输的一半，不到民航运输的1／3。
从经济指标上看，铁路运输的优点有：
（1）铁路运输成本较低，1981我国铁路运输成本分别是汽车运输成本的1/11～1/17，民航运输成本的1／97～1／267；
（2）能耗较低，每千吨公里耗标准燃料为汽车运输的1／11～1／15，为民航运输的1／174，但是这两种指标都高于沿海和内河运输。
铁路运输的缺点是：
（1）投资太高，单线铁路每公里造价为100～300万元之间，复线造价在400～500万元之间；
（2）建设周期长，一条干线要建设5～10年，而且，占地太多，随着人口的增长，将给社会增加更多的负担。
因此，综合考虑，铁路适于在内陆地区运送中、长距离、大运量，时间性强、可靠性要求高的一般货物和特种货物；从投资效果看，在运输量比较大的地区之间建设铁路比较合理。
2、水路运输的优、缺点
从技术性能看，水陆运输的优点有：
（1）运输能力大。在五种运输方式中，水路运输能力最大，在长江干线，一支拖驳或顶推驳船队的载运能力已超过万吨，国外最大的顶推驳船队的载运能力达3～4万吨，世界上最大的油船已超过50万吨；
（2）在运输条件良好的航道，通过能力几乎不受限制。
（3）水陆运输通用性能也不错，既可运客，也可运货，可以运送各种货物，尤其是大件货物。
从经济技术指标上看，水陆运输的优点有：
（1）水运建设投资省，水路运输只需利用江河湖海等自然水利资源，除必须投资购造船舶，建设港口之外，沿海航道几乎不需投资，整治航道也仅仅只有铁路建设费用的1／3～l／5；
（2）运输成本低，我国沿海运输成本只有铁路的40％，美国沿海运输成本只有铁路运输的1／8，长江干线运输成本只有铁路运输的84％，而美国密西西比河干流的运输成本只有铁路运输的1／3～l／4；
（3）劳动生产率高，沿海运输劳动生产率是铁路运输的64倍，长江干线运输劳动生产率是铁路运输的126倍；
（4）平均运距长，水陆运输平均运距分别是铁路运输的23倍，公路运输的59倍，管道运输的27倍，民航运输的68％；
（5）远洋运输在我国对外经济贸易方面占独特重要地位，我国有超过90%的外贸货物采用远洋运输，是发展国际贸易的强大支柱，战时又可以增强国防能力，这是其它任何运输方式都无法代替的。
水路运输的主要缺点是：
（1）受自然条件影响较大，内河航道和某些港口受季节影响较大，冬季结冰，枯水期水位变低，难以保证全年通航；
（2）运送速度慢，在途中的货物多，会增加货主的流动资金占有量。
总之，水路运输综合优势较为突出，适宜于运距长，运量大，时间性不太强的各种大宗物资运输。
3、公路运输的优、缺点
公路运输的优点是：
（1）机动灵活，货物损耗少，运送速度快，可以实现门到门运输；
（2）投资少，修建公路的材料和技术比较容易解决，易在全社会广泛发展，可以说是公路运输的最大优点。
公路运输的主要缺点在于：
（1）运输能力小，每辆普通载重汽车每次只能运送5吨货物，长途客车可送50位旅客，仅相当于一列普通客车的1／30～1／36；
（2）运输能耗很高，分别是铁路运输能耗的106～151倍，是沿海运输能耗的112～159倍，是内河运输的1135～191倍，是管道运输能耗的48～69倍，但比民航运输能耗低，只有民航运输的6％～87％；
（3）运输成本高，分别是铁路运输的111～175倍，是沿海运输的277～436倍，是管道运输的137～215倍，但比民航运输成本低，只有民航运输的61％～96％；
（4）劳动生产率低，只有铁路运输的106％，是沿海运输的15％，是内河运输的75％，但比民航运输劳动生产率高，是民航运输的3倍；此外，由于汽车体积小，无法运送大件物资，不适宜运输大宗和长距离货物，公路建设占地多，随着人口的增长，占地多的矛盾将表现得更为突出。
因此，公路运输比较适宜在内陆地区运输短途旅客、货物，因而，可以与铁路、水路联运，为铁路、港口集疏运旅客和物资，可以深入山区及偏僻的农村进行旅客和货物运输；在远离铁路的区域从事干线运输。
4、民航运输的优缺点
民航运输的优点是：
（1）运行速度快，一般在800~900公里/小时左右，大大缩短了两地之间的距离；
（2）机动性能好，几乎可以飞越各种天然障碍，可以到达其他运输方式难以到达的地方。
缺点是：飞机造价高、能耗大、运输能力小、成本很高、技术复杂。因此，只适宜长途旅客运输和体积小、价值高的物资，鲜活产品及邮件等货物运输。
5、管道运输的优缺点
管道运输是随着石油和天然气产量的增长而发展起来的，目前已成为陆上油、气运输的主要运输方式，近年来输送固体物料的管道，如输煤、输精矿管道，也有很大发展。
管道运输的优点是：
（1）运输量大，国外一条直径720毫米的输煤管道，一年即可输送煤炭2000万吨，几乎相当于一条单线铁路的单方向的输送能力；
（2）运输工程量小，占地少，管道运输只需要铺设管线，修建泵站，土石方工程量比修建铁路小得多。而且在平原地区大多埋在底下，不占农田；
（3）能耗小，在各种运输方式中是最低的；
（4）安全可靠，无污染，成本低；
（5）不受气候影响，可以全天候运输，送达货物的可靠性高。
（6）管道可以走捷径，运输距离短；
（7）可以实现封闭运输，损耗少。
管道运输的缺点是：
（1）专用性强，只能运输石油、天然气及固体料浆（如煤炭等），但是，在它占据的领域内，具有固定可靠的市场；
（2）管道起输量与最高运输量间的幅度小，因此，在油田开发初期，采用管道运输困难时，还要以公路、铁路、水陆运输作为过渡。

●传感器技术：价格低廉、性能良好的传感器是物联网应用的基石，物联网的发展要求更准确、更智能、更高效以及兼容性更强的传感器技术。智能数据采集技术是传感器技术发展的一个新方向。信息的泛在化对传感器和传感装置提出了更高的要求。具体如，微型化：元器件的微小型化，要求节约资源与能源；智能化：具备自校准、自诊断、自学习、自决策、自适应和自组织等人工智能技术；低功耗与能量获取技术：供电方式为电池、阳光、风、温度、振动等多种方式。
●设备兼容技术：大部分情况下，企业会基于现有的工业系统建造工业物联网，如何实现工业物联网中所用的传感器能够与原有设备已应用的传感器相兼容是工业物联网推广所面临的问题之一。传感器的兼容主要指数据格式的兼容与通信协议的兼容，兼容关键是标准的统一。目前，工业现场总线网络中普遍采用的如Profibus、Modus协议，已经较好地解决了兼容性问题，大多数工业设备生产厂商基于这些协议开发了各类传感器、控制器等。近年来，随着工业无线传感器网络应用日渐普遍，当前工业无线的WirelessHART、ISA100．11a以及wIA—PA3大标准均兼容了IEEE802．15．4无线网络协议，并提供了隧道传输机制兼容现有的通信协议，丰富了工业物联网系统的组成与功能。
●网络技术：网络是构成工业物联网的核心之一，数据在系统不同的层次之间通过网络进行传输。网络分为有线网络与无线网络，有线网络一般应用于数据处理中心的集群服务器、工厂内部的局域网以及部分现场总线控制网络中，能提供高速率高带宽的数据传输通道。工业无线传感器网络则是一种新兴的利用无线技术进行传感器组网以及数据传输的技术，无线网络技术的应用可以使得工业传感器的布线成本大大降低，有利于传感器功能的扩展，因此吸引了国内外众多企业和科研机构的关注。
传统的有线网络技术较为成熟，在众多场合已得到了应用验证。然而，当无线网络技术应用于工业环境时，会面临如下问题：工业现场强电磁干扰、开放的无线环境让工业机器更容易受到攻击威胁、部分控制数据需要实时传输。相对于有线网络，工业无线传感器网络技术则正处在发展阶段，它解决了传统的无线网络技术应用于工业现场环境时的不足，提供了高可靠性、高实时性以及高安全性，主要技术包括：自适应跳频、确实性通信资源调度、无线路由、低开销高精度时间同步、网络分层数据加密、网络异常监视与报警以及设备入网鉴权等。
●信息处理技术：工业信息出现爆炸式增长，工业生产过程中产生的大量数据对于工业物联网来说是一个挑战，如何有效处理、分析、记录这些数据，提炼出对工业生产有指导性建议的结果，是工业物联网的核心所在，也是难点所在。
当前业界大数据处理技术有很多，如SAP的BW系统在一定程度上解决了大数据给企业生产运营带来的问题。数据融合和数据挖掘技术的发展也使海量信息处理变得更为智能、高效。工业物联网泛在感知的特点使得人也成为了被感知的对象，通过对环境数据的分析以及用户行为的建模，可以实现生产设计、制造、管理过程中的人一人、人一机和机一机之间的行为、环境和状态感知，更加真实地反映出工业生产过程中的细节变化，以便得出更准确的分析结果。
●安全技术：工业物联网安全主要涉及数据采集安全、网络传输安全等过程，信息安全对于企业运营起到关键作用，例如在冶金、煤炭、石油等行业采集数据需要长时问的连续运行，如何保证在数据采集以及传输过程中信息的准确无误是工业物联网应用于实际生产的前提。

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