一、物聯網
1、What is 物聯網
通過射頻識別 RFID、紅外感應、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備……
動態的全球網絡基礎設施
老師總結:
① 物與物相聯為手段
② 用戶體驗為核心
③ 互操作和大數據為根本
④ 人工智能為引擎
⑤ 下一代泛在網絡
2、辨析
物聯網 ≠ 互聯網+
物聯網 ≠ 工業4.0
3、物聯網涉及的技術:
傳感器、人機交互、數據安全、數據挖掘、電源/能耗、無線組網、網絡架構、決策控制
二、傳感網
1、傳感網
全稱:無線傳感器網絡 WSN(Wireless Sensor Network)
是一種技術。
由大量低成本、低功耗、微小型無線節點密集部署組成,以自組織協同的方式實現對目標(或區域)自動地信息采集、處理與傳輸。
eg:橡樹嶺實驗室、胡志明小道、狼群、蜂群、狙擊手定位傳感網、葡萄園種植??、
要扔出去不怕壞、扔出去不能換電池。休眠調度技術
2、物聯網包含傳感網
3、傳感網數據鏈路層技術:無線網絡的媒體接入控制(Media Acess Control)
傳感網網絡層技術:地址分配、路由
4、傳感技術
感知技術
①二維碼、條形碼:激光來回掃,反射
掃到的二維碼是斜的:三個小框是定位的,然后利用高代中的旋轉矩陣
②標識類器件:RFID(Radio Frequency Identification)電子標簽——通過無線射頻信號實現非接觸式的雙向通信
可能有芯片,可能無
③超聲波傳感器——頻率越高,繞射性越好。
如果一直發,如何知道接收的是什么時候發的 --> 不要一直發
常用傳感器舉例:壓力傳感器、加速傳感器
菲涅爾透鏡
5、隨機接入類協議
Aloha協議:誰先發就發。一旦有沖突,隨即退避。
時隙Aloha協議
沖突檢測技術CSMA/CA:RTS、CTS、DATA、ACK、NAV
虛擬載波偵聽:在NAV時段內,休息
超幀:劃分的一個時間段
點協調功能PCF( Point Coordination Function)
分布式協調DCF( Distributed Coordination Function)
二進制隨機退避機制
隱藏終端、暴露終端
SMAC協議 --> 周期性休眠/激活機制
ZigBee技術
低功耗、低速率、短距離的組網技術
無線傳感器網絡中,具有全球通用標準的 --> ZigBee
ZigBee地址 --> 4字節,理論上可以支持65535個節點來組網,實際一部分要用來廣播等
定位
一、
1、目標函數
①最小二乘
二是指那個平方,為了消去負數,不用絕對值,是因為好算。有時用絕對值在0那里不可導
②加權最小二乘
2、通常認為測距誤差服從正態分布,測距誤差是0均值-->無偏估計
二、傳感網定位問題
1、定位問題分類
(1)節點自定位
Why --> GPS成本較高,室內失效
網絡自身定位
節點自定位是傳感網特有的技術
(2)目標定位與跟蹤
在掌握網絡自身節點位置的基礎上對目標進行定位和跟蹤
配合和非配合
2、測距測角
①接收信號強度 RSSI
②到達時間 TOA --> 要求時間同步
③到達時間差 TDOA
④到達角度 AOA
⑤平均每眺距離 GUESS
3、RSSI
那個信號衰減公式
為什么取對數? --> 一個很尖的圖像,取對數后會很平滑,eg發送1000,收到0.0001,取對數后就好表示了。
目前室內定位中用的最廣泛的是RSSI指紋。
2、幾種典型的節點定位方法
GUESS:兩個錨節點,用兩個錨節點的距離除以他們之間的跳數,來代替任意兩個節點間的距離
隨機撒一堆節點,其中有一些隨機的錨節點。
最初200米,最終收斂到60米
稱為 DV-hop算法,在傳感網定位中地位重要。
3、PIT最佳三角形內點測試
APIT近似最佳三角形內點測試