统一融合定位的核心支撑技术综述

文/唐上昌

物联网逐步应用到了社会生活的各个领域，为了实现更进一步的物联，人们将发展目光转向融合定位技术与物联网技术的融合，旨在通过提供实时的更为准确的全天候人车物位置信息推动物联网技术的应用并为大数据处理提供有力支撑，这就要求将不同定位机理的技术进行融合，为了实现高质量融合需要解决一些关键技术，本文对融合中起核心支撑作用的关键技术进行分析，为更好推动融合定位与物联网的融合提供有价值依据。摘 要

【关键词】融合定位 物联网 核心技术

融合定位与物联网融合的实现需要大量核心技术作为支撑，这些核心技术包括多模定位融合技术、高精度时钟同步技术、物联网支撑协议栈技术、融合移动互联通讯技术及超低能耗设计技术等多个方面，各技术在实现融合定位与物联网融合及大数据处理方面都起着至关重要的作用，现对统一融合定位的核心技术进行分析讨论。

1 多模融合定位技术

为了解决单星座系统定位中存在的不足，单星座系统定位只能解决室外定位问题，并且其定位精读不高，为了解决这一问题，人们将目光转向多模融合定位技术，这一技术以GPS/GLONASS 组合定位技术的出现为代表，该组合定位技术在一定程度上解决了单星座系统定位中存在的精度较低等问题，得到了很好的发展。随着科学技术的不断发展，BDS 得以不断完善，有关学者开始研究BDS/GPS 结合技术，以上技术都停留于两系统融合定位层面。随着研究的不断深入，有关学者开始研究三系统融合定位技术，如BDS/GPS/GLONASS 三系统融合定位技术的研究，研究结果表明三系统融合定位在可见星数量方面是单星座定位技术的3 倍以上，并且该融合定位技术在定位精度及可靠性方面都优于单星座定位系统。针对室内定位而言，多模融合定位技术受建筑物遮挡等外部因素的影响较小，解决了环境因素导致的可见星数量降低问题，这便很好的解决了定位精度不足这一问题，有利于无缝定位的实现。

2 高精度时钟同步技术

高精度时钟同步技术是统一融合定位技术的关键技术之一，此处所研究的时针同步一般情况下包含两个方面：一是锚点的时钟同步；二是锚点与后台的时钟同步。对于每个系统而言，同步模块都处于核心位置，系统中的其他模块都通过同步模块获取准确的时钟信号。抖动及漂移是对时钟同步产生影响的主要原因。由于卫星传输信号存在一些缺点以及其具有选择性供给的特点，所以通过地面接收站获得的定时信号在短期稳定性方面较差。为了获得同时具有长期稳定性及短期稳定性的定时信号，就必须使接收机提供的定时信号与BITS 以及GPS 接收机的内部时钟相一致，确保高精度时钟同步。

3 物联网支撑协议栈技术

物联网是将射频识别设备、全球定位系统等设备与互联网进行结合而形成的巨大网络，它可实现人与人、人与物以及物与物之间的沟通，在物联网应用中核心问题便是实现各种潜入设备网络化，而解决这一问题行之有效的方法便是采用嵌入式协议栈技术。M2M 技术目的在于实现机器的互通、互联。物联网M2M技术有利于物联网功能的实现，有助于提供更为透明位置信息，合理完善M2M 技术是实现融合定位与物联网融合的关键。无线网络协议栈技术以及无线路由技术在物联网协议栈技术中可实现介质的无线传播，无线网络的实现关键在于使用正确的无线网络协议。无线传感器网络中限制其发展的一项关键技术是传感器节点能量受限，解决好能量管理问题对无线网络信息传递及物联网的发展有极大的推动作用，可选用一定的节能方法降低节点的耗能，可以延长网络的生存期。

4 融合移动互联通讯技术

随着人们对移动以及信息双重需求的不断凸显，减小获取信息受到的空间限制，在移动的过程中通过互联网获取信息已是现在移动互联技术的发展方向。在定位中使用移动互联技术有利于提供透明的位置服务。移动互联定位技术就是利用移动通信网络来接收无线电波，然后将电波中的有关参数按照一定的算法来确定某一特定时间下移动终端或个人的具体位置，这样便可为使用该移动终端的用户提供位置服务，移动互联定位一般通过三个方面实现，一是通过卫星定位系统实现，二是通过网络感知实现，即利用网络感知定位终端接入的网元位置来确定移动终端的地理位置。三是通过对定位终端所处环境的位置信息进行匹配实现，这种实现方式需要移动定位装置向定位服务器提供其所属环境的无线信号信息，定位服务器将获得的信息与已有信息进行匹配，确定该移动定位装置的地理位置，然后将确定的结果发送给移动定位装置。

5 超低功耗设计技术

低能耗设计是节点定位技术的关键，通常情况下可采用两方面的措施：一是制定合理的能量管理方案；二是实现低能耗系统的设计。基于代理的能量管理技术是一种行之有效的能量管理技术，数据的收集和传输过程是能耗最大的两个过程，因此，可通过合理的设定探测周期降低功耗；节点状态管理也是降低功耗的一种常见手段，通过节点状态的切换将不处于工作状态的节点关闭或调至低能耗状态有利于降低功耗。

6 结论

本位对融合定位与物联网融合过程中的核心技术进行了分析讨论，包括多模融合定位技术、高精度时钟同步技术、物联网支撑协议栈技术、融合移动互联通讯技术以及超低功耗设计技术，确定这些核心技术在统一融合定位中的关键作用，并对各种技术的关键环节进行了初步分析，这些技术有利于更为准确可靠的提供全天候的人车物位置信息，有利于推动融合定位与物联网之间的融合，为更进一步的物联网应用和大数据处理提供有力支撑。

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作者单位

上海和为科技有限公司 上海市 201203