麻省理工学院开发了精确度高的Wi-Fi定位系统

GPS卫星技术非常适用于汽车导航仪和导弹跟踪,但实际上在建筑物中不起作用。室内导航有各种各样的“拐杖”-来自周围热点的三角测量不断地通过无线电信标等改变其坐标。但是,很难将这些方法的易用性和准确性与麻省理工学院开发的新型Chronos技术进行比较

Chronos系统可简单高效地出色运行。主要思想是Wi-Fi接收器和发射器模拟数GHz的宽带无线电台,并同时在所有可用范围内立即广播信号。在2.4 GHz和5 GHz的区域中,有35个频带进行广播。



在每个频率下,相位以不同的速度“累积”。发送器每2-3微秒在范围之间切换一次,接收器每次都比较相位差。通过这种方式,Chronos系统计算出设备之间的精确距离。

例如,如果接收器和发射器之间的距离为0.6米,则不同频率的相位将在2纳秒内重合,如图所示。



如果设备像大多数现代智能手机和笔记本电脑一样具有多个Wi-Fi天线,则Chronos将计算设备之间的角度,即彼此之间的方向。因此,了解接入点的坐标后,您可以确定连接到该热点的每个智能手机/笔记本电脑的确切坐标。


在真实环境中进行实验期间放置Wi-Fi接收器在

诸如多房间公寓或咖啡馆等真实环境中进行实验时,Chronos确定设备在标准商用W-Fi设备上的位置,其直接视线(LOS)的平均准确度为98 cm,平均准确度为98 cm在间接可见性(NLOS)中,它的精度是GPS的几倍。


距离


精度定位精度

发明人注意到,这样的系统可以找到各种应用。例如,它可以替换共享软件热点中的密码。咖啡馆或公寓的所有者将配置路由器,以便您只能公寓或咖啡馆的周边连接路由器



另一个用例是在多直升机定位系统中,因此该设备自动保持与人的安全距离(井,反之亦然,用于归巢,军事目的)。

由于几乎所有智能手机都可以使用Wi-Fi,因此Chronos非常适合室内定位系统。

的确,在当前的实现中存在某些限制。要激活系统,您不仅必须安装适当的应用程序或升级固件,还必须针对特定接入点对智能手机/笔记本电脑执行一次校准。此外,在所有频率下测量信号的过程大约需要0.1 s,因此,如果设备移动,则会出现一些误差。但是在某些情况下,知道运动的速度和方向即可轻松弥补这一错误(例如,在飞行无人机的情况下)。

如果一切都按计划进行,那么几年后,这种技术可能会出现在新的智能手机中。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN392497/


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