首先我们举个例子：如果你和你的好朋友约好在某个广场见面，你告诉你的朋友你在离大厦200m的地方A、此时，从你朋友的角度来看，你所在的位置有无数种可能：如果再补充一条信息：你距离旁边的肯德基大约150m。这时，从你朋友的角度来看，你所在的位置有两种可能：如果你多给一个信息：离你100m有一家麦当劳。那么，你的朋友就可以准确的知道你在哪里了：这时候，如果你把A楼、肯德基、麦当劳这三个已知位置换成三个固定的网关，而你自己则比作一个移动物体的联网终端，可以据了解，一个终端的位置可以通过三个网关来确定，这也是为什么至少需要三个网关接收数据包才能实现地理位置功能的原因。LoRa定位方法及原理最初，LoRa作为一种窄带无线通信技术广为人知，但近两年，LoRa开始在定位领域崭露头角。LoRaWAN协议提供的两种定位方式中，有一种叫TimeDifferenceofArrival(TDoA)，它的定位原理和开头的例子有一些共通之处。只是在TDoA中不再以距离作为判断终端位置的参数，而是以数据包的到达时间差作为参数，因此所有网关必须共享一个共同的时基。与LoRaWAN协议提供的另一种基于接收信号强度指示（RSSI）的定位方法相比，TDoA定位更准确，其精度范围在20-200m之间，而RSSI的精度范围在1-2Km之间。主要用于粗定位。接下来我们继续看LoRa技术完成LoRa终端定位的完整过程。这个过程包括两个步骤，一个是终端节点到网关的数据传输，另一个是网关和网络服务器之间的数据传输。当任何LoRaWAN终端设备发送数据包时，该数据包将被网络范围内的所有网关接收。这些上行数据不需要是具体的位置信息，可以是普通的LoRaWAN数据帧结构。发送数据包时，网关并不知道数据包来自哪个LoRa终端设备，因此所有网关都需要为每个接收到的数据包加上准确的时间戳，然后转发给网络服务器。当带有时间戳的数据包传输到网络服务器时，只有经过授权的网络服务提供商才能提供解密服务，根据订阅的服务级别对数据进行解密，分析到达时间、信号强度、信噪比等参数来计算LoRa终端节点的位置。至此，整个LoRa定位的完成过程基本结束。LoRa定位精度的影响因素及改进方法LoRa定位精度主要与以下因素有关：传播环境和路径网关部署策略和密度定位所用的算法网关时间同步精度终端设备的动态和结构也可以从上一篇文章可以看出，到达时间差的精度直接影响到终端最终定位的精度，那么有什么方法可以提高到达时间差的精度呢？首先，混合数据融合技术和地图匹配增强可用于改善到达时间差。其次，更多更密集的网关也可以提高定位精度和容量。这是因为当更多的网关接收到相同的数据包时，Web服务器会获得更多的信息，从而提高地理定位的准确性。三是减少多径传播。如下图所示，有的报文直接发给了网关，有的报文没有发送，但是有反射信号，还有一些报文可能包含以上两种情况。因此，可以使用更多的数据包传输来减少多径传输。LoRa定位优势和特点基于LoRa技术的地理位置解决方案将能够实现需要定位的应用作为整体解决方案的一部分。这样做的好处是，任何工作的LoRaWAN端点都可以支持新功能，从而消除额外成本并且不需要额外的处理能力，同时保持数据和位置的最佳安全性。1.最低功率传感器不处理定位任务发送位置数据不需要“空中时间”使用尽可能小的LoRaWAN数据包进行地理定位2.最低成本传感器中没有GNSS或其他硬件电池更小，因为传感器功率supplyisnotusedtoobtaintheminimumsizeoftheposition,includingelectronicparts,batteries,andhousings3.环境影响最低Sensorhardwareisminimized(includingelectronicparts,batteries,housingsizes,etc)lifetimebatteryLoRa定位的应用场景目前，定位技术有很多种，大体上可以分为室外定位技术和室内定位技术。最初，LoRa定位技术主要集中在室外应用场景，但随着技术的迭代，开始发力室内定位场景，为LoRa贡献新的增长点。LoRa定位的部分应用场景如下：1.车辆监管车辆应用中的地理位置功能可用于事故跟踪和通知，以及预测性维护需求。可以在车辆上安装监控器，实时监控车辆状态，智能管理车辆使用情况。条件，为车辆监管提供标准化的车辆制度。2、动产监管在资产上安装定位、位移等传感装置。一旦这些资产偏离设定状态，就会立即发出警告。动产监管部门利用地理位置服务实现更有效的管理。3、共享单车在单车上安装定位、位移等传感装置，定时自动发送位置信息，云端后台智能监控、记录运动轨迹，异常情况预警。建立共享单车标准化监管体系。4.畜群/牲畜定位可以有效地管理畜群和个体的位置。同时可以设置电子围栏。当畜群离开围栏时，监控平台会及时预警，有效解决牲畜流失隐患，甚至是一些濒危物种。也能发挥很大的价值。5.除了简单地提供资产位置信息，工业资产管理还可以协助供应链和工业管理公司更有效地监控其设备的健康状况并预测维护。此外，基于LoRa技术的定位服务还可用于建筑、保险和消费行业，以追踪建筑材料、保险产品、宠物或人等高价值资产。结论位置服务并不是一个新行业。GNSS和室内小型无线定位技术都经历了数十年的积累。随着近年来物联网行业的强势崛起，相关应用对定位的需求也越来越多，定位技术的商机开始大量涌现，尤其是资产追踪等一些应用。关注物联网定位领域的人可能已经看到了以下两组数据：据MachinaResearch称，到2020年底，物联网连接设备将超过15亿台。这些应用程序中约有三分之一将严重依赖地理数据，而60%的应用程序可能会包含地理数据。科技行业数据公司IDTechEx预测，到2024年，仅室内定位产品市场规模就将超过100亿美元。健康管理、资产追踪、智能制造，这些相关领域每一个都会产生千亿级的定位需求市场。可见，未来物联网定位市场应用前景广阔。当然，随着技术的不断进步，基于LoR技术，结合TDoA定位算法，也有望打造出高精度低成本的定位解决方案。
