定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展分析.pdf

1、Systems & Solutions 系統(tǒng)與方案定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展分析劉媛媛李建宇中國聯(lián)通研究院 北京 100032摘要 首先梳理定位技術(shù)的發(fā)展，總結(jié)并對比分析各類定位技術(shù)的原理和特點(diǎn)，然后闡述定位技術(shù)在智能交通、物流、醫(yī)療等物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，最后，基于市場發(fā)展預(yù)測定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用發(fā)展前景，并從技術(shù)演進(jìn)角度分析定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下發(fā)展所面臨的挑戰(zhàn)。關(guān)鍵詞 物聯(lián)網(wǎng)；定位技術(shù)；全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)；移動(dòng)位置服務(wù)引言2005年，ITU在ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005：物聯(lián)網(wǎng)中提出物聯(lián)網(wǎng)的概念；2012年，物聯(lián)網(wǎng)的定義被正式寫入物聯(lián)網(wǎng)概述標(biāo)準(zhǔn)中：“物聯(lián)網(wǎng)是信息社會的一個(gè)全

2、球基礎(chǔ)設(shè)施，它基于現(xiàn)有和未來可互操作的信息和通信技術(shù)，通過物理的和虛擬的物物相聯(lián)，來提供更好的服務(wù)”?？梢哉J(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)是將各種信息傳感設(shè)備及系統(tǒng)通過公用或者專用的接入網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)相連而形成的巨大智能網(wǎng)絡(luò)。 物聯(lián)網(wǎng)通用體系架構(gòu)將物聯(lián)網(wǎng)分成感知層、網(wǎng)絡(luò)層、支撐層、應(yīng)用層的分層結(jié)構(gòu)，在未來復(fù)雜的異構(gòu)網(wǎng) 絡(luò)環(huán)境下，對“物”進(jìn)行精準(zhǔn)的定位、跟蹤和操控，從而實(shí)現(xiàn)全面靈活可靠的人-物通信、物-物通信。物聯(lián) 網(wǎng)感知層主要實(shí)現(xiàn)對物理世界信息的采集，其中一項(xiàng)重要信息就是位置信息，該信息是很多應(yīng)用甚至是物聯(lián)網(wǎng) 底層通信的基礎(chǔ)。位置信息并不僅僅是單純的物理空間 的坐標(biāo)，通常還關(guān)聯(lián)到該位置的對象以及處在該位置的 時(shí)間，要

3、實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何物體之間的連 接這一物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展目標(biāo)，位置信息不可或缺，如何利用定位技術(shù)更精準(zhǔn)更全面地獲取位置信息，成為物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代一個(gè)重要研究課題。1 定位技術(shù)的發(fā)展從1996年美國正式發(fā)布國家GPS政策至今，衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、最成熟的無線定位技術(shù)。然而，GPS定位雖然能夠滿足大部分商用 需求，但針對移動(dòng)定位，仍存在精度低、耗時(shí)長、環(huán)境 受限等無法彌補(bǔ)的缺陷。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，基于網(wǎng)絡(luò)信息的定位技術(shù)，開啟了移動(dòng)定位的新篇章。同時(shí)，針對之前的定位盲區(qū)室內(nèi)環(huán)境的定位技術(shù)近幾 年也引發(fā)業(yè)界的強(qiáng)烈關(guān)注。定位技術(shù)正向著更全面、更精準(zhǔn)的方向不斷前行。1.1 3G定位技

4、術(shù)3GPP標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)支持的定位方式，包括Cell-ID、OTDOA-IPDL、網(wǎng)絡(luò)輔助 GPS、U-TDOA1。1) Cell-ID定位。Cell-ID定位的原理是依據(jù)終端所屬服務(wù)小區(qū)的位置來確定終端所處的位置。使用Cell-ID定位估計(jì)的終端位置將會是小區(qū)內(nèi)的某個(gè)固定位置，Cell-ID的定位方式精度取決于基站覆蓋范圍的大小，誤差較大。在FDD(Frequency Division Duplex)模式下， 可以通過測量信號往返時(shí)間(Round Trip Time, RTT)來進(jìn)一步提高定位精度。雖然Cell-ID定位方法精度不高，但其優(yōu)點(diǎn)是不需要對移動(dòng)終端和網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級改

5、造，成本低，并且定位響應(yīng)時(shí)間短。2) OTDOA-IPDL(Observed Time Difference ofArrival-Idle Periods DownLink)定位。OTDOA是利用終端側(cè)接收到多個(gè)不同基站的下行鏈路公共導(dǎo)頻信號到達(dá)時(shí)間差來實(shí)現(xiàn)定位的。終端測算到多個(gè)基站距離的時(shí)41系統(tǒng)與方案 Systems & Solutions延差后，根據(jù)基站的地理位置計(jì)算得到終端的位置。在術(shù)提高了定位技術(shù)的覆蓋范圍，但是定位精度有限。CDMA系統(tǒng)中，終端所處的服務(wù)基站的強(qiáng)信號會影響其A-GPS技術(shù)雖然有較高的定位精度，但是覆蓋范圍有他同頻基站導(dǎo)頻信號的接收，3GPP提出了利用基站指待

6、進(jìn)一步提升，尤其是在GPS信號有遮擋、可見衛(wèi)星定下行空閑周期IPDL的方法來解決這一問題，服務(wù)基不足四顆的場景中，A-GPS的定位性能會受到很大影站在空閑周期內(nèi)只發(fā)送導(dǎo)頻信號，不發(fā)送業(yè)務(wù)信號。采響。隨著通信技術(shù)以及衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，用此定位方法，定位精度較Cell-ID有較大改善，但定位LTE定位技術(shù)在3G定位技術(shù)的基礎(chǔ)上有了進(jìn)一步提精度受限于時(shí)間測量的精度以及基站的相對位置，同時(shí)升，支持網(wǎng)絡(luò)輔助GNSS(Assisted-Global Navigation還受到多徑傳播的影響。Satellite System，A-GNSS)2。3) A-GPS(AssistedGlobal Posi

7、tioning System,GNSS是已有和將來可能會有的、全球的、區(qū)域的A-GPS)定位。A-GPS通過在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中增加位置服務(wù)和增強(qiáng)的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的統(tǒng)稱。A-GNSS定位在終端配器等GPS輔助設(shè)備，配合終端的GPS模塊，快速完成置了GNSS信號接收器，它是能夠支持多種導(dǎo)航系統(tǒng)的定位。A-GPS可分為基于終端和終端輔助兩種類型。多模接收器而不僅僅局限于GPS。在定位過程中，不同基于終端的定位方法在終端內(nèi)部配置功能完善的GPS的GNSS可以單獨(dú)或者聯(lián)合使用，將各種衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)接收處理組件，在終端側(cè)完成定位計(jì)算。終端輔助的定資源整合使用，提供更加精確可靠的定位服務(wù)，如圖1位方法是將終端定位測量

8、信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位單元所示。在同樣環(huán)境下，A-GNSS終端可見的衛(wèi)星數(shù)將會處理模塊完成位置估計(jì)，簡化終端側(cè)GPS處理單元的是A-GPS終端的34倍。例如，處于遮蔽角30°的終端，復(fù)雜度。與傳統(tǒng)GPS定位相比，該技術(shù)降低了終端側(cè)可視的GPS衛(wèi)星少于3顆，但是同時(shí)考慮上Galileo、北GPS的啟動(dòng)和接收次數(shù)，大大縮短了GPS信號首次捕斗，則至少有8顆衛(wèi)星可視3。因此，A-GNSS可以提供獲時(shí)間，加快了定位速度，同時(shí)，通過網(wǎng)絡(luò)側(cè)獲得的定優(yōu)于A-GPS的定位精度和可用范圍。位輔助信息增加了定位的靈敏度和精確度，由于終端側(cè)GPS在不使用時(shí)可處于待機(jī)狀態(tài)，比傳統(tǒng)單GPS的方式耗電量更少。但是

9、，該技術(shù)也存在一定的缺陷，如無HQTHMPOBTTHbmjmfp法進(jìn)行室內(nèi)定位，且A-GPS定位須通過多次網(wǎng)絡(luò)傳輸HOTT實(shí)現(xiàn)，會造成空口資源的過多占用。4) U-TDOA(UplinkTime Difference of Arrival)NNF定位。U-TDOA定位方法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)側(cè)測量終端信號的HOTT到達(dá)時(shí)間差來進(jìn)行定位，需要至少四個(gè)位置測量單元F.TNMD(Location Measurement Unit，LMU)參與測量。由于LMU地理位置已知，根據(jù)接收到的終端發(fā)送的接入突圖1 LTE A-GNSS架構(gòu)發(fā)脈沖或常規(guī)突發(fā)脈沖到達(dá)時(shí)刻的傳輸時(shí)間差，按照雙A-GNSS也分為基于終端和終端輔助

10、兩種方式。曲線三邊測量法計(jì)算出終端的位置。采用U-TDOA定位采用不同的定位類型，網(wǎng)絡(luò)為終端提供的輔助信息也精度相對較高，不需要對移動(dòng)終端進(jìn)行改造，但是需要不同。輔助信息可大致分為兩類：一類是輔助測量數(shù)在網(wǎng)絡(luò)側(cè)安裝LMU，成本較高。據(jù)，包括參考時(shí)間、可視衛(wèi)星列表、衛(wèi)星信號多普勒1.2 LTE A-GNSS定位頻偏、碼相位等；一類是定位計(jì)算數(shù)據(jù)，包括參考時(shí)第三代移動(dòng)通信中采用的Cell-ID、OTDOA等技間、參考位置、衛(wèi)星星歷、時(shí)鐘校準(zhǔn)。這些輔助信息由42Systems & Solutions 系統(tǒng)與方案E-SMLC(Evolved Serving Mobile Location Ce

11、ntre，演進(jìn)服務(wù)移動(dòng)定位中心)提供給終端，同時(shí)，在終端輔助方式下，定位計(jì)算由E-SMLC完成。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，設(shè)有一個(gè)GNSS參考接收機(jī)網(wǎng)絡(luò)，如圖1所示，通常設(shè)置在無遮擋的開闊地區(qū)，用于連續(xù)接收GNSS信號，隨時(shí)為終端定位提供衛(wèi)星參考信息。1.3 短距離無線定位技術(shù)物聯(lián)網(wǎng)感知終端所處的環(huán)境千差萬別，基于無線通信網(wǎng)絡(luò)的定位技術(shù)與傳統(tǒng)衛(wèi)星定位技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)廣域范圍的目標(biāo)定位，但在室內(nèi)、地下等信號無法覆蓋的環(huán)境中難以為繼。短距離無線定位技術(shù)，如Wi-Fi定位、RFID定位等由于成本低、精度高、使用廣泛等優(yōu)勢，適合于室內(nèi)環(huán)境定位，近期在物聯(lián)網(wǎng)定位應(yīng)用中得到廣泛關(guān)注。短距離無線定位的原理通常是根據(jù)終端接收到

12、的多個(gè)信號源的信號強(qiáng)度和已知的信號源位置信息(如：Wi-Fi AP、RFID參考標(biāo)簽)通過計(jì)算得出定位結(jié)果，信號越多，定位越準(zhǔn)確；因此，可以通過提高信號源節(jié)點(diǎn)的密度來提高定位準(zhǔn)確度。尤其在物聯(lián)網(wǎng)中，RFID得到廣泛使用，更為短距離定位技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。1.4 定位技術(shù)的比較表1多種定位技術(shù)比較定位技術(shù)定位精度定位時(shí)間 應(yīng)用場景GPS室外開闊地15m以 23min常用作室外車輛定位內(nèi)導(dǎo)航Cell-ID200米(微蜂窩)到幾 <3s蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域粗km(宏蜂窩)不等精度定位OTDOA-IPDL 150m以內(nèi)<5s蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域粗精度定位U-TDOA40120m<5s蜂窩網(wǎng)

13、絡(luò)覆蓋區(qū)域粗精度定位A-GPS室外環(huán)境510m， 35s空曠地區(qū)移動(dòng)用戶高室內(nèi)環(huán)境小于200m精度定位A-GNSS室外環(huán)境510m， <5s弱衛(wèi)星信號下的移動(dòng)室內(nèi)環(huán)境小于200m用戶高精度定位Wi-Fi315m，與AP密度 <3sWi-Fi AP部署較密有關(guān)集的室內(nèi)定位RFID隨標(biāo)簽和部署方式 <1s工業(yè)生產(chǎn)、商品物流不同，定位精度變化較大表1中列舉了各種定位技術(shù)的技術(shù)指標(biāo)，可以看出各種定位技術(shù)的定位精度和速度不同，適用場景也有所不同。但是，如果靈活使用各種定位技術(shù)，讓需要定位的物體在處于不同環(huán)境中時(shí)，能選擇最適合的定位方式，將極大地?cái)U(kuò)大定位的廣度和精度。定位的連續(xù)覆蓋和高精

14、度將為更多基于位置信息的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造可能。2 定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀工信部在物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中提出要 在智能工業(yè)、農(nóng)業(yè)、物流、交通、電網(wǎng)、環(huán)保、安防、 醫(yī)療、家居九大重點(diǎn)領(lǐng)域開展應(yīng)用示范工程，探索應(yīng)用 模式。定位技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的一項(xiàng)重要感知技術(shù)，借助 其獲取物體的即時(shí)位置信息，可以衍生一系列基于位置 信息的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。特別是在交通、物流領(lǐng)域，物體的 位置實(shí)時(shí)變化，采集的其他信息通常必須與位置信息關(guān) 聯(lián)才有價(jià)值，因此，定位技術(shù)在智能交通、物流領(lǐng)域得 到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。而在醫(yī)療領(lǐng)域中，要實(shí)現(xiàn)對眾多 的流動(dòng)醫(yī)療資源和病患的實(shí)時(shí)跟蹤和管理，同樣也需要 依賴于定位技術(shù)。2.1 智

15、能交通智能交通在現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施和服務(wù)設(shè)施基礎(chǔ)之上 借助物聯(lián)網(wǎng)的信息采集、傳輸和處理能力，實(shí)現(xiàn)汽車與 汽車之間、汽車與交通設(shè)施之間的通信，為交通參與者 提供多樣性的智能服務(wù)?？梢哉f，物聯(lián)網(wǎng)是智能交通正 常運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，智能交通是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。在智能交通方面，很多服務(wù)都依賴于對車輛實(shí)時(shí)位置信息的采集。目前主要采用GPS、A-GPS技術(shù)進(jìn)行車輛的實(shí)時(shí)定位、跟蹤，從而為駕駛?cè)藛T提供出行路線的規(guī)劃、導(dǎo)航及行車安全管理等。車載導(dǎo)航系統(tǒng)走過了第一代自助式導(dǎo)航和第二代多媒體導(dǎo)航，已經(jīng)步入以無線通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為特征的第三代導(dǎo)航。第三代導(dǎo)航系統(tǒng)可以利用實(shí)時(shí)路況信息，為用戶進(jìn)行出行規(guī)劃，

16、實(shí)現(xiàn)“疏堵式”導(dǎo)航，避免擁堵路段，同時(shí)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程防43系統(tǒng)與方案 Systems & Solutions盜、故障診斷、求助救援等功能。目前，國外的TMC(Traffic Message Channel)實(shí)時(shí) 路況導(dǎo)航系統(tǒng)，如日本的VICS(Vehicle Information and Communication System)系統(tǒng)、歐洲的Euro-Scout系統(tǒng)、美國的RDS-TMC系統(tǒng)等都已經(jīng)廣泛普及，能夠根據(jù)道路實(shí)況規(guī)劃最優(yōu)行車路線，顯著改善了交通擁堵、交通安全。2.2 智能物流智能物流是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)物流行業(yè)，通過各種傳感技術(shù)獲取貨物存儲、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的各種屬性信息，再通過通

17、信手段傳遞到數(shù)據(jù)處理中心，對數(shù)據(jù)進(jìn)行集中統(tǒng)計(jì)、分析和處理，為物流的管理和經(jīng)營提供決策支持，提高物流效率，壓縮物流成本，實(shí)現(xiàn)物流的自動(dòng)化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化。在智能物流整個(gè)過程采集的數(shù)據(jù)中，都包含著貨物的位置信息，定位技術(shù)在智能物流的各項(xiàng)應(yīng)用中都有著至關(guān)重要的作用。在現(xiàn)階段，定位技術(shù)主要用于貨物的倉儲管理、物流車輛監(jiān)管以及配送過程的貨物跟蹤。物流公司在貨物 的包裝或者集裝箱上安裝傳感裝置，存儲貨物信息、貨物在每一次出入倉裝卸、或者經(jīng)過運(yùn)輸線檢查點(diǎn)時(shí)都會 進(jìn)行信息采集，以便實(shí)時(shí)監(jiān)控貨物的位置，防止物品遺 失、誤送等情況的發(fā)生。整個(gè)過程不只物流公司，相關(guān) 客戶也可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)了解貨物所處的位置。貨物配

18、送過程中采用定位技術(shù)追蹤貨物狀態(tài)，能夠有效縮短作 業(yè)時(shí)間，提高運(yùn)營效率，最終降低物流成本。目前，在物流過程中，貨物定位的信息載體主要有RFID和條形碼兩種形式，由于RFID標(biāo)簽成本較高，導(dǎo)致市場占有率還比較低；而條形碼識讀成功率低，識讀距離較近，并且必須逐一掃描，在某種程度上影響了物流速度。相信隨著技術(shù)的成熟和制作工藝的發(fā)展，RFID的技術(shù)優(yōu)勢會在推動(dòng)物流向更智能的方向發(fā)展得到充分體現(xiàn)。2.3 智能醫(yī)療智能醫(yī)療是通過傳感器等信息識別技術(shù)獲取位置信息、患者體征信息等，通過無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸，實(shí)現(xiàn)患者與醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療機(jī)構(gòu)、醫(yī)療設(shè)備之間的互動(dòng)，提高醫(yī)療機(jī)構(gòu)的信息化程度，使有限的醫(yī)療資源能夠?yàn)楦嗟娜怂?/p>

19、享。緊急醫(yī)療救援是移動(dòng)定位技術(shù)最早衍生出的應(yīng)用服務(wù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，目前在智能醫(yī)療方面，定位技術(shù)主要用于救護(hù)車的定位跟蹤調(diào)度、醫(yī)院內(nèi)人員和器械的定位。在醫(yī)院內(nèi)部署基于短距離無線定位技術(shù)的室內(nèi)實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(Real Time Location System，RTLS)，對醫(yī)護(hù)人員、醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)定位，在使用的時(shí)候能夠迅速定位和調(diào)用，提高工作效率，同時(shí)，對病患進(jìn)行跟蹤看護(hù)并提供緊急呼救定位，以便在醫(yī)院室內(nèi)實(shí)現(xiàn)迅速定位，防止傳染病擴(kuò)散和意外事故的發(fā)生。目前，美國Ekahau公司基于Wi-Fi的RTLS已經(jīng)應(yīng)用于包括北京地壇醫(yī)院在內(nèi)的全球150多家醫(yī)院。3 定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的發(fā)展前景與面 臨的挑戰(zhàn)據(jù)物

20、聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)發(fā)展監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，2012年，我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模達(dá)到3 650億元，同比增長39%，發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，預(yù)計(jì)2017年將超過萬億元級，到2020年，中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將經(jīng)歷應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、服務(wù)創(chuàng)新三個(gè)關(guān)鍵的發(fā)展階段，成長為一個(gè)超過5萬億規(guī)模的巨大產(chǎn)業(yè)4。定位技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，由其衍生的市場經(jīng)濟(jì)效益也將不容小覷。2012年我國LBS個(gè)人市場規(guī)模達(dá)到36.78億，同比增加135%，預(yù)計(jì)2013年整體個(gè)人市場規(guī)模將達(dá)到70.3億。 隨著物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)應(yīng)用中的不斷深入，作為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中核心要素之一的定位技術(shù)，也在交通、醫(yī)療、安防等多個(gè)方面扮演著不可或缺的角色，并呈現(xiàn)出以下發(fā)展趨勢

21、。1) 定位范圍不斷擴(kuò)大，無縫覆蓋的需求已開始呈現(xiàn)。隨著定位技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，新興應(yīng)用對定位的需求已不局限于單純的室外場景，在室內(nèi)定位、多種環(huán)境下的混合定位等方面也提出了新的需求。例如門到門路徑導(dǎo)航類應(yīng)用需要實(shí)現(xiàn)包括車輛行駛時(shí)的室外導(dǎo)航、室內(nèi)停車場的車位引44Systems & Solutions 系統(tǒng)與方案導(dǎo)、用戶到室內(nèi)特定樓層的興趣點(diǎn)導(dǎo)引等。在這類應(yīng)用中，同時(shí)涉及到GPS、3G定位、WiFi、RFID等多種定位形式。要實(shí)現(xiàn)這類應(yīng)用，需要在成本可行的前提下，圍繞用戶的身份、出發(fā)地和目的地等關(guān)鍵參數(shù)，建立不同定位能力的聯(lián)動(dòng)才可以做到“無縫”地滿足用戶整個(gè)行程的導(dǎo)航。2

22、) 定位精度趨于更高，新的應(yīng)用開始出現(xiàn)。傳統(tǒng)定位技術(shù)一般可以實(shí)現(xiàn)10100m的定位精度，經(jīng)過改進(jìn)的新一代定位技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)10m甚至5m以內(nèi)的精確定位。定位精度的不斷提升，將催生新的應(yīng)用，甚至?xí)砦锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的變革。目前，我國也在積極推動(dòng)提高定位精度的前沿技術(shù)研究，包括基于北斗的地基增強(qiáng)技術(shù)、天基定位技術(shù)等，通過地面部署的衛(wèi)星輔助定位設(shè)施，預(yù)計(jì)可以將定位精度提高到厘米甚至毫米級。定位精度的大幅提高，可以為軍事制導(dǎo)、道路交通狀況、路政設(shè)施安全狀態(tài)監(jiān)控、天氣及地震預(yù)測等帶來極大的能力提升?？梢栽O(shè)想，未來基于高精度定位的道路橋梁狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)將會為及時(shí)發(fā)現(xiàn)道路運(yùn)輸安全隱患，改善人民群眾的出行安全，

23、帶來極大便利。定位技術(shù)已有數(shù)十年的歷史，許多定位系統(tǒng)也已成熟商用。一方面，定位技術(shù)的應(yīng)用為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來巨大機(jī)遇；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展也為定位技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展提出新的挑戰(zhàn)5。具體而言，挑戰(zhàn)一：如何保證物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息安全和隱私保護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展伴隨著海量的信息感知和交互，信息量增長的同時(shí)也增加了信息泄露的危險(xiǎn)系數(shù)。隨著定位精度的提升，位置信息所關(guān)聯(lián)的時(shí)間、對象等內(nèi)涵信息也越來越豐富。定位信息倘若被竊聽利用，將可能嚴(yán)重影響到個(gè)人隱私甚至是帶來安全隱患。如何在發(fā)展定位技術(shù)的同時(shí)，保證信息的安全性，是未來將會面臨的挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)二：物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中大規(guī)模應(yīng)用帶來的成本問題。物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)物物相連，意味著將有數(shù)以百億計(jì)的設(shè)備將要接