目标定位

无论是在室内还是室外的使用场景，无论是大范围(百米级)部署还是大规模部署，系统定位的平均精度达厘米级。

• 实验场景

  空旷的室外停车场、空教室以及有人正常活动的实验室环境分别评估了定位性能。

• 大规模定位

  在不同环境下定位的平均中值误差为厘米级，支持无限多标签同时定位，无需时间同步，解决了现有技术的扩展性问题。

实时追踪

我们实现了标签运动的实时追踪，能够满足实际的真实应用中实时追踪的要求。

• 实验环境

  在室内环境部署定位系统，分别追踪携带有定位标签的用户和小车，实时展示追踪轨迹。

• 实时追踪

  实验结果表明，本系统实现的运动追踪轨迹清晰，偏差较小，可以满足实际应用的需求。

系统架构

本系统的硬件平台和软件应用可提供 RESTFUL API 接口，可接入已有的 ERP、MES 业务系统，具有高内聚低耦合，兼容性强的优点。

• 硬件平台

  硬件设施能够集成多种传感器，匹配多种智能应用场景，封装设计合理，设备轻便易携带。

• 系统架构

  系统采用类似 GPS 的架构，前后端分离。利用终端通信，在边缘端实现数据收集和计算，云端进行数据的存储和展示。

系统界面

可实现基站位置、轨迹显示方式、室内平面图等基本信息的查看和配置，可以实时查看运动轨迹，也可以根据历史数据回看运动轨迹。

• 实时可靠

  定位数据在边缘端实时计算并传输到云端数据库，定位算法高效，可达到实时定位并展示的效果。

• 适配性好

  系统兼容性强，支持电脑、平板、手机等多种终端使用，易于配置和使用。

真实场景应用

我们将UWB节点集成在工牌当中，在办公室中实现了实时路径追踪的功能。

声波测距

基于声波测量两个设备间的距离，实现厘米级精度的测距。

• 优势

  本测距方法不需要设备间的时间同步，测距有效距离长，测距速度快。

• 测距精度

  室内环境下能达到95%的测距误差不超过5cm。

声波追踪

基于声波信号的特点，实现精准的距离和位置追踪。

• 优势

  本系统使用20kHz以上的超声波信号，不会对用户造成干扰。

  本系统的抗干扰能力强，有效处理和抵抗多径及噪音干扰。

  突破了采样率对追踪精度的限制，达到很高精度。

• 追踪精度

  本系统的距离变化和位置变化追踪精度可达毫米级，可以实现实时的精确运动轨迹追踪。

Yunting Zhang, Jiliang Wang, Weiyi Wang, Zhao Wang, Yunhao Liu. "Vernier: Accurate and Fast Acoustic Motion Tracking Using Mobile Devices", IEEE INFOCOM 2018.

方向识别

利用用户简单的动作，基于麦克风实现目标设备的方向识别。

• 优势

  适用于所有配备麦克风的智能设备，计算开销低。

声波定位

利用麦克风阵列，实现到达角度测量。结合室内多个设备的到达角度信息，实现室内的声源定位。

• 优势

  被动式的声源定位系统，对环境中的声源进行定位。最少只需要两个有麦克风阵列的设备即可实现高精度的室内声源定位。

• 定位特点

  深入研究定位算法，改进现有声波阵列定位技术，提高单一阵列的角度测量精度，室内定位精度高。

声波设备认证

利用不同的设备和不同位置的同一设备的声波频率选择特性不同这一特性，可以利用声波对特定的设备进行设备认证，验证彼此身份的合法性，进行安全的声波通信。

Pengjin Xie, Jingchao Feng, Zhichao Cao, Jiliang Wang. "GeneWave: Fast Authentication and Key Agreement on Commodity Mobile Devices", IEEE/ACM Transactions on Networking (TON), Vol. 26, Issue 4, Pages 1688-1700, AUGUST 2018.