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隨著人們對(duì)高品質(zhì)生活的追求和向往，智能機(jī)器人開始進(jìn)入到人們?nèi)粘Ｉ�產(chǎn)及生活中。本書主要對(duì)智能機(jī)器人的無(wú)線定位技術(shù)進(jìn)行研究，從定位的概念、定位的分類、系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)性能比較等開始，對(duì)定位的電波傳輸基本理論、定位技術(shù)的理論基礎(chǔ)、定位誤差分析方法進(jìn)行了概要闡述，探討了智能機(jī)器人室內(nèi)WiFi指紋定位和RFID指紋定位的指紋算法研究、網(wǎng)絡(luò)布局、指紋地圖的構(gòu)建、室內(nèi)多場(chǎng)景下指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建、指紋室內(nèi)多場(chǎng)景定位實(shí)現(xiàn)等，同時(shí)對(duì)智能機(jī)器人WiFi RFID融合定位進(jìn)行探討，對(duì)融合定位的優(yōu)勢(shì)展開分析，對(duì)融合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行驗(yàn)證；本書對(duì)智能機(jī)器人展廳定位、自主充電定位、投影推送服務(wù)、語(yǔ)音交互、掃碼鏈接云平臺(tái)等多場(chǎng)景下定位實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。本書可作為從事智能機(jī)器人研發(fā)的工程技術(shù)人員及科研院所的研發(fā)人員的參考用書，也可作為相關(guān)愛好者學(xué)習(xí)用書。

作者長(zhǎng)期從事通信與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程、人工智能等相關(guān)工作，本書對(duì)從事智能機(jī)器人通信、導(dǎo)航及定位，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，教育機(jī)器人研發(fā)等相關(guān)科研人員具有較大的參考價(jià)值。

隨著人工智能（AI）技術(shù)迅速發(fā)展，人們對(duì)未來(lái)的智慧交通、智慧生活、智慧教育等充滿憧憬，基于定位技術(shù)的智慧 的相關(guān)研究取得了豐碩的成果，并逐步應(yīng)用到了人們的生產(chǎn)、生活中。國(guó)務(wù)院《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》將智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)列為人工智能領(lǐng)域新興產(chǎn)業(yè)之一，智能機(jī)器人將在教育、醫(yī)療衛(wèi)生等各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。智能機(jī)器人能夠?yàn)槿藗兲峁┒喾N多樣的服務(wù)，但它在為人們提供各種服務(wù)過(guò)程中，需要解決自己目前的具體位置的定位、要去哪個(gè)目標(biāo)位置、如何到達(dá)鎖定的服務(wù)目標(biāo)位置、為人們提供什么樣的服務(wù)等一系列問(wèn)題，這一切都可以理解為基于位置的服務(wù)（LBS），這就需要對(duì)智能機(jī)器人進(jìn)行定位。定位技術(shù)從廣義上講并不是新事物，它經(jīng)歷了上千年的發(fā)展及應(yīng)用。人類社會(huì)進(jìn)入到信息化時(shí)代后，定位技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛越，定位技術(shù)的含義也發(fā)生了很大變化，智能定位與導(dǎo)航技術(shù)得到飛速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代，定位新技術(shù)在不同領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景。
在室外定位相關(guān)應(yīng)用中，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)相對(duì)成熟，定位精度也在不斷提升，典型的如美國(guó)GPS系統(tǒng)和中國(guó)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BDS）等；室外定位系統(tǒng)還包括蜂窩基站定位系統(tǒng)及雷達(dá)定位系統(tǒng)等；在室內(nèi)定位系統(tǒng)研究與開發(fā)應(yīng)用上，基于紅外線、超聲波、藍(lán)牙、射頻識(shí)別、超寬帶、ZigBee、麥克風(fēng)陣列、WiFi、SLAM、室內(nèi)電力線等室內(nèi)定位技術(shù)也已經(jīng)開始進(jìn)入人們的生產(chǎn)、生活中。在基于智能體的智能機(jī)器人定位中，受目前定位技術(shù)手段所限，定位精度有待進(jìn)一步提高，因此在這方面還有很大的研究與開發(fā)空間。
本書主要研究智能機(jī)器人在不同的活動(dòng)場(chǎng)景中根據(jù)具體的服務(wù)需要進(jìn)行定位的原理、方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，使智能機(jī)器人以最佳方式根據(jù)服務(wù)需要到達(dá)服務(wù)目標(biāo)位置，在指定的區(qū)域提供相關(guān)服務(wù)。在研究中，本書提出了多種定位算法，進(jìn)行了不同場(chǎng)景下基于RFID、WiFi的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的定位效果。在提高定位精度方面，利用RFID與WiFi無(wú)線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)有效融合，實(shí)現(xiàn)了定位精度的大幅度提升。
本書在編寫過(guò)程中，得到了華中師范大學(xué)國(guó)家數(shù)字化學(xué)習(xí)工程技術(shù)研究中心的余新國(guó)教授及其團(tuán)隊(duì)的大力支持，也得到了黔南民族師范學(xué)院的鼎力資助。孔峰教授對(duì)書稿進(jìn)行了審理。本專著由貴州省教育廳自然科學(xué)基金（特色項(xiàng)目）教育智能體基于位置服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)研究（黔教合KY字［2019］074）、黔南民族師范學(xué)院高層次人才項(xiàng)目基金移動(dòng)智能體室內(nèi)定位技術(shù)研究（QNSY2019RC12）、貴州省2022省級(jí)教改項(xiàng)目基金基于貴州省普通本科專業(yè)評(píng)估指標(biāo)體現(xiàn)下的人才培養(yǎng)模式研究以物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)為例（2022SJG005）的共同支持，在此一并表示感謝。
鑒于編者水平有限，而智能機(jī)器人技術(shù)及無(wú)線定位技術(shù)飛速發(fā)展，書中難免有疏漏和欠妥之處，希望廣大讀者給出寶貴的意見和建議，以便及時(shí)修訂，更好地服務(wù)于讀者。

羅文興
2022年9月

無(wú)

第1章 定位技術(shù)分類及系統(tǒng)構(gòu)成 1
1.1定位概念2
1.2定位分類2
1.2.1室外定位2
1.2.2室內(nèi)定位18
1.2.3其他定位技術(shù)23
1.3無(wú)線定位系統(tǒng)構(gòu)成24
1.4無(wú)線定位系統(tǒng)性能比較25

第2章 定位技術(shù)理論基礎(chǔ)及誤差分析方法 27
2.1電波傳輸基本理論28
2.1.1傳播損耗分析30
2.1.2接收功率分析32
2.1.3無(wú)線傳播模型32
2.2定位技術(shù)的理論基礎(chǔ)36
2.2.1參數(shù)化室內(nèi)定位方法36
2.2.2非參數(shù)化室內(nèi)定位方法43
2.3定位誤差分析方法46
2.3.1參數(shù)化室內(nèi)定位精度影響因素46
2.3.2制約現(xiàn)有非參數(shù)化室內(nèi)定位精度的因素47

第3章 智能機(jī)器人室內(nèi)WiFi指紋定位 48
3.1WiFi定位基本理論基礎(chǔ)49
3.1.1WiFi技術(shù)概述49
3.1.2WiFi網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)49
3.1.3WiFi網(wǎng)絡(luò)定位50
3.2WiFi指紋算法研究52
3.3WiFi網(wǎng)絡(luò)布局58
3.4WiFi指紋地圖的構(gòu)建66
3.5室內(nèi)多場(chǎng)景下WiFi指紋數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建67
3.6WiFi指紋室內(nèi)多場(chǎng)景定位實(shí)現(xiàn)74
3.6.1無(wú)障礙細(xì)長(zhǎng)場(chǎng)景定位74
3.6.2寬敞而有極少障礙物的場(chǎng)景定位79
3.6.3寬敞但有極多障礙物的場(chǎng)景定位87

第4章 智能機(jī)器人室內(nèi)RFID指紋定位 93
4.1RFID定位基本原理94
4.1.1閱讀器定位94
4.1.2標(biāo)簽定位95
4.2RFID指紋定位投影位置定位研究95
4.2.1投影區(qū)域Tags的布局96
4.2.2智能機(jī)器人信號(hào)采集方法97
4.2.3信號(hào)處理方法99
4.2.4基于投影位置的定位實(shí)現(xiàn)102

第5章 智能機(jī)器人WiFi RFID融合定位 108
5.1WiFi RFID融合定位的優(yōu)勢(shì)分析109
5.2WiFi RFID融合定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)110
5.2.1WiFi定位技術(shù)特性110
5.2.2RFID定位技術(shù)特性111
5.2.3WiFi RFID融合定位111

第6章 智能機(jī)器人多場(chǎng)景定位技術(shù) 119
6.1室內(nèi)場(chǎng)景的智能機(jī)器人定位挑戰(zhàn)120
6.1.1智能機(jī)器人室內(nèi)應(yīng)用服務(wù)需要面對(duì)的問(wèn)題120
6.1.2智能機(jī)器人平臺(tái)開發(fā)121
6.2特殊場(chǎng)景的智能機(jī)器人定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)123
6.2.1智能機(jī)器人展廳定位實(shí)現(xiàn)123
6.2.2智能機(jī)器人自主充電定位實(shí)現(xiàn)125
6.2.3智能機(jī)器人投影推送服務(wù)定位實(shí)現(xiàn)129
6.2.4智能機(jī)器人語(yǔ)音交互定位實(shí)現(xiàn)129
6.2.5智能機(jī)器人掃碼鏈接云平臺(tái)定位實(shí)現(xiàn)130

參考文獻(xiàn) 132