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  • 室内定位技术不断发展,手段也丰富多样,比较流行的有WIFI、蓝牙、RFID、UWB,这几种都是需要部署定位基站,WIFI需要部署AP,蓝牙要部署蓝牙基站或者iBeacon,RFID需要部署RFID Reader。 1、WIFI室内定位 1)WIFI...
  • 室内定位技术-UWB.pdf

    2020-01-08 15:50:23
    超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种无线载波通信技术,它...UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。
  • 基于TW-TOF的UWB室内定位技术与优化算法研究基于TW-TOF的UWB室内定位技术与优化算法研究基于TW-TOF的UWB室内定位技术与优化算法研究基于TW-TOF的UWB室内定位技术与优化算法研究基于TW-TOF的UWB室内定位技术与优化...
  • 本文阐述几种常用的室内定位技术手段,并具体阐述这些技术的典型实例,对比其精度及优缺点。在比较中作者认为基于RFID的室内定位系统性价比比较高,对其进行详细介绍。ZigBee则是一种基于RFID的能很好地解决室内定位...
  • AoA室内定位技术简介

    2018-11-06 14:27:11
    以无限网络进行室内定位大致有以下四种方法:接收信号角度定位发、到达时间定位法、到达时间差定位法、接收信号强度定位法。本文主要介绍这四种主流的室内定位技术
  • 室内定位技术

    2020-09-15 09:36:42
    但由于室内环境存在较多的遮挡和障碍,会使卫星或蜂窝网络的信号脆弱,从而使室内定位无法通过GPS或蜂窝移动网络技术实现。由于人类平均约有70%~90%的时间在室内度过,我们更期望能实现在室内环境下(如商场门店、...

    本文我将对近期了解到的室内定位方法做一个较详细的总结

    一、室内定位的背景和意义
      基于位置的服务作为一种生活方式已逐渐渗透到人类生活的方方面面。目前在室外环境中,基于全球定位系统(GPS)或 蜂窝移动网络,定位导航技术已经比较成熟。但由于室内环境存在较多的遮挡和障碍,会使卫星或蜂窝网络的信号脆弱,从而使室内定位无法通过GPS或蜂窝移动网络技术实现。由于人类平均约有70%~90%的时间在室内度过,我们更期望能实现在室内环境下(如商场门店、病房、监狱、办公室、车库等)的定位跟踪技术。

    二、国内外在该方向的研究现状及典型定位技术的分析
      工业界和学术届均在探求高精度、高可靠性的室内定位技术。2011年谷歌依靠WiFi和移动通信基站等信息发布室内地图,覆盖包括商场超市、机场、车站等建筑物;苹果依靠大量iBeacon设备和用户的iPhone绘制室内地图;加拿大Calgary大学结合传感器、公共场合无线信号(Wi-Fi、蓝牙)以及室内环境特征(如磁场环境),实时可靠地提供用户在室内的位置。同时微软举办的室内定位大赛(全球最重要的两项室内定位大赛之一),每年吸引大量的公司和高校的定位团队参加,其中使用的室内定位方法,也在很大程度上反映出现阶段主流的室内定位技术。国内由遥感中心举办的“室内导航定位比测”,也反映出了现阶段国内的主流室内定位技术。现分析如下:
      
    1、室内定位从原理(算法)层面可大致分为三类,第一类为基于几何的三边(几何)测量技术,其中包括对距离信息的测量方式(TOA、TDOA、RSS)和对角度信息的测量方式(AOA);第二类为对场景进行分析的测量方式(fingerprinting);第三类为自身测量技术。

    1.1 几何测量技术
    1.1.1 TOA
      测量出待定位节点到固定节点所需要的时间,用所测得的时间差乘上信号传播的速度可得到待定节点与固定节点间的距离,如果已知至少与三个固定节点间距离,就可以通过联立求解方程求得待定节点的位置,即为以固定节点为圆心,各固定节点与待定节点的距离为半径的若干个(至少为3个)球面的交点处。在TOA算法中影响定位精度的主要因素为测量误差,因为信号传播的速率非常快,微小的时间检测误差也会导致很大的距离估计误差。另外时钟同步也是引起误差的原因,如果接收端与发送端无法做到精确的时钟同步,也会导致很大的定位误差,这就要求TOA算法需要精确的时间测量检测误差,硬件设备要求较高,价格较为昂贵。
    TOA一次定位过程:
    (1)待定位节点首先发出一个包,同时记录下当前的时间信息,记为T1。
    (2)固定节点收到待定位节点的信息,记录当前时间T2。
    (3)固定节点计算时间差T=T2-T1,并且根据此计算出距离d=c*T(d为待定节点到固定节点间距离,c为信号传播速率)。
    (4)通过数学方法解算出待定节点的空间坐标。

    1.1.2 TDOA
      TDOA是一种利用时间差进行定位的方法。TDOA至少需要三个已知坐标位置的基站,通过获取不同基站之间的信号传送时间差来定位。假设三个基站坐标分别已知,已第一个基站为标准,分别得到第二个基站与第一个基站的时间差T1,第三个基站与第一个基站的时间差T2,用时间差乘以信号传播的速率,得到距离差,可得到若干条(至少两条)双曲线。TDOA实际上归结为求解两根(或更多根)双曲线的交点。TDOA是TOA的升级版本,它对同步的要求更低一些,仅需保证各固定节点间的时间同步,精度更高一些。
    TDOA一次定位过程
    (1)待定位节点首先发出一个信号。
    (2)多个固定节点接受到同一个包,并记录当前时间。
    (3)计算各固定节点间的时间差,根据d=c*T(d为待定位节点到各固定节点间距离)。
    (4)通过数学方法解算出待定节点的空间坐标。

    1.1.3 RSS
      根据收到信号的强度来估计距离(两个节点离的越远,收到的信号越弱),利用路径丢失正规阴影模型(公式如下)估计待定节点与固定节点间的距离,然后使用三边测量法用至少三个固定节点估计待定节点的位置。RSS方式的主要优势是节点之间不要求高度的时间同步,显著的缺点是易受混乱环境的影响,尤其是在有干扰信号的环境中,会使对距离的估计不精准。
    Pr(d)=Po - 10rlog10 (d). (有时会加S作为高斯随机变量,标准偏差下值为0)
    其中Pr(d)是在距离d处收到的信号强度;Po是在1米的参考距离处收到的信号强度;r是已知的路径损失指数,室内环境下一般为2~6;d是所要求得的节点间距离。

    1.1.4 AOA
      在AOA定位算法中,待定位节点通过天线阵列或者其它接收设备获取固定节点无线信号的到达方向,计算节点间的相对方向角获取待定位节点的位置信息。估计待定位节点位置至少需要两个固定节点,如果AOA估计中出现一个小的误差,位置估计误差可能会被放大。
      
    1.2 场景分析测量方式
    1.2.1 fingerprinting
      指纹匹配法是将难以直接测量的位置信息和容易获取的信号特征(一个或多个,常见的是信号强度、多径效应)建立映射关系,即对每个室内场景的位置坐标建立专属的信号特征指纹,从而匹配估算出待测的空间位置。如果待定位节点是在发送信号,由一些固定节点感知待定位节点的信号然后给它定位,这种方式叫做远程定位或网格定位。如果是待定位节点接受一些固定节点的信号,然后根据这些检测到的特征来估计自身的位置,这种方式叫做自身定位。在这两种方式中都需要将感知到的信号特征拿去匹配一个数据库中的信号特征。随着Wi-Fi、蜂窝移动通信的普及,指纹匹配法成为了一个很有吸引力的定位技术,它无需重新部署专用的设备,大大的减少了定位成本。它的缺点是指纹库的构建需要耗费大量的人力资源和时间成本。
      
    1.3 自身测量技术
    1.3.1 惯性导航技术
      惯性导航技术是基于惯性传感器对状态进行预测,具体是利用加速计、陀螺仪和磁力计等传感器对前一时刻的位置信息进行处理,得到当前时刻的相对位置。由于传感器的小型集成化与低成本,现许多定位技术都融合了IMU来提高定位精度。惯性导航技术的主要缺点是不可避免的随着时间的推移产生累积误差,需要借助外部定位信息不断对位置推算进行校准。

    2、室内定位技术可按否需部署分为两类,第一类(3D组)需要进行现场部署,测量的是三维坐标的信息,主要包括的技术有激光雷达、UWB、超声波等,基本都是使用TOA、TDOA、AOA这三种定位原理之一来实现;第二类(2D组)不需要部署额外硬件设备,要求使用智能手机、平板电脑等个人终端作为定位装置,测量的是二维坐标,主要包括的技术有利用现场Wi-Fi的RRSI定位、地磁定位、惯性导航定位等,多数使用的是指纹匹配和自身测量的定位原理。

    2.1 部署类定位技术
    2.1.1 激光雷达定位技术
      激光雷达是一种集激光、GPS和IMU测量技术于一身的系统,用于获得数据并生成精确的位置信息。雷达通过测得激光信号的时间差、相位差确定距离,通过水平旋转扫描测角度,并根据这两个数据建立二维的极坐标系,再通过获取不同的俯仰角度的信号获得三维的高度信息。高频激光可在1秒内获取大量的位置点信息(称为点云),并根据这些信息进行三维建模。近几年,无人驾驶汽车市场发展火热,谷歌之后,百度、Uber等主流无人驾驶汽车研发团队都在使用激光雷达作为传感器之一,与图像识别等技术搭配使用,使汽车实现对路况的判断。传统的汽车厂商也纷纷开始研发无人驾驶汽车,包括大众、日产、丰田等公司都在研发和测试无人驾驶汽车技术,他们也都采用了激光雷达。激光雷达可以达到比较高的定位精度,误差基本在厘米级,有的甚至可以达到5厘米的精度。其存在的主要缺点是易受外界环境干扰及价格比较昂贵。
      
    2.1.2 UWB定位技术
      UWB技术需要部署额外的UWB基站和对应的UWB标签一起来标定被定位者的位置,主要包括TOA、TDOA、AOA、RSS的定位方法,是一种典型的基于测距方法的定位技术。其用来传输数据的脉冲信号功率谱密度极低、脉冲宽度极窄,因此具备了时间分辨率高、空间穿透能力强等特点,在视距环境下能获得优于厘米级的测距和定位精度。但由于UWB设备价格昂贵,部署成本比较高,很难进入消费级市场。

    2.1.3 超声波定位技术
      超声波定位的定位原理基本同激光雷达一样,只不过信号的载体变成了超声波,一般而言,精度在1米左右。

    2.1.4 蓝牙iBeacon定位技术
      蓝牙定位分为测距交汇法(详见1.1.3)和指纹匹配法(详见1.2.1),由于绝大多数手机终端都自带蓝牙模块,方便大范围地普及和场地范围的部署,最常用的蓝牙定位技术是基于蓝牙4.0的低功耗蓝牙技术(即iBeacon技术),但是基于蓝牙的定位技术容易受到外部噪声信号的干扰,信号稳定性较差,通信范围较小,精度大概在2~5米。国内有几家企业开发了iBeacon的产品,包括SENSORO(物联网)、四月兄弟(iBeacon开发)、智石科技(室内定位)等。

    2.1.5 视觉定位技术
      单目相机是从多组拍摄图片中获取场景的深度信息,根据定位点在多组拍摄如片中的不同坐标值,就可以根据几何的方法得到特征点在一个固定世界坐标系中的坐标。
      深度相机是通过主动的方式向目标物体发射光并利用接收器接收返回的光,进而计算目标物体和相机的距离。
      双目视觉是用两部相机来定位。对物体上一个特征点,用两部固定于不同位置的相机摄得物体的像,分别获得该点在两部相机像平面上的坐标。只要知道两部相机精确的相对位置,就可用几何的方法得到该特征点在固定一部相机的坐标系中的坐标,即确定了特征点的位置。其定位精度较高,优于单目相机定位。
      近年来,基于视觉的定位技术受到了全世界各个领域专家们的广泛关注,该技术来源于基于机器人的定位导航领域,同时也是视觉SLAM中的一个重要环节。
      
    2.2 非部署类定位技术
    2.2.1 基于现场Wi-Fi的定位技术
      与蓝牙定位技术原理相同,Wi-Fi定位也分为测距交汇法和指纹匹配法,依靠Wi-Fi进行定位相比于其它技术有一个更好的优势,因为它依赖现存的设施,不需要通过任何额外部署的软件和硬件处理。但由于信号衰减模型与室内环境非常相关,很难获得准确的强度衰减模型(或是由于指纹的建立耗费大量的人力、时间),Wi-Fi定位技术的精度一般在3~5米。所有基于无线信号强度的定位技术中,有两个因素非常关键,一个是信号源部署密度,另外一个就是无线信号的稳定程度。

    2.2.2 地磁定位
      地磁定位是模拟鸽子等生物仿生学的定位方式,利用建筑内独特的地磁场来作为信号源进行定位,相比于Wi-Fi、iBeacon等,地磁场天然存在且较为稳定,如果建筑建构不发生大的改变,地磁分布也不会发生改变。建筑内的钢筋结构不同,为每个区域形成了独特的磁场分布,地磁定位正是利用了这种分布来测算位置。地磁定位技术通常可以达到2米左右的精度。但地磁定位获取初始位置,需要持续行走5~8米左右,这给部分场景带来了一些限制,另外地磁易受到带磁性设备的干扰

    2.3 多源融合定位技术(HDF)
      独立的定位技术很难达到一个很高的定位精度,例如在不可控的环境下,信号的衰减和多径效应有可能会受到干扰,如果结合其他传感器(如IMU,摄像机)等测得的定位信息去补偿这些问题,会改善这个精度,使定位信息更可靠。

    下表是对6种典型的定位技术总结

    定位技术定位原理定位范围定位精度优点缺点
    UWBTDOA/TOA15米亚米级精度高部署麻烦、价格极高
    Wi-Fi 、蓝牙RSS-Fingerprinting室内覆盖区域米级方便大范围普及精度较低、指纹收集麻烦、信号稳定性较差
    激光雷达TOF10-30米亚米级精度高易受外界环境干扰、价格较高
    双目视觉针孔模型、视差原理可拍照区域亚米级精度较高、经济、部署方便测量步骤较繁琐
    惯性导航航位推算自定位米级成本低、易于与其它技术融合存在累积漂移误差
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  • 工业制造的蓬勃发展不断推动我国制造领域的技术变革,智慧工厂成为推动...从工业无线定位的技术需求入手,对多种定位技术进行详细地分析和对比,梳理当前定位技术的局限性,最终提出未来工业无线定位技术的发展趋势。
  • 目前室内定位常用的定位方法,从原理上主要分为七种:邻近探测法、质心定位法、多边定位法、三角定位法、极点法、指纹定位法和航位推算法。 使用某种方式进行测距通常需要一对发射和接收设备,按照发射机和接收机的...
  • 物联网室内定位技术对比分析.pdf
  • 基于蓝牙角度估计的室内定位技术,通过AOA算法,实现高精度的角度测量,从而实现高精度的位置测试。这种做法有别于常规的RSSI测量,RSSI的测量由于存在遮挡、折射反射以及干扰的存在,会使得RSSI的测量误差较大。
  • 迄今为止,室内定位技术已经发展了二十年。精准的室内定位有可能改变人们在室内的导航方式,如同全球定位系统(GPS)改变人们在室外的导航方式一样。使用智能手机进行室内导航的场景包括定位大学、商场、机场、体育...
  • 电子-SKYLAB室内定位技术20161012.pdf,物联网/通信技术其他通信技术
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  • 基于WiFi的室内定位技术研究_白娟.caj
  • 为了实现高精度室内定位,克服GPS导航系统在室内等复杂环境定位的局限性,提出了一种基于伪卫星的高精度室内定位方案。该方案以FPGA+DSP作为核心处理器,并集成了高速A/D转换电路以及上下变频电路。详细介绍了伪卫星...
  • 室内定位技术简介

    千次阅读 2019-02-09 20:57:43
    近年来,基于 Wi-Fi 的室内定位技术发展较快,在其定位过程中,主要分为两个阶段:离线采集阶段和在线定位阶段。Wi-Fi 设备广泛应用于人们周围,很多大型的公共场所都已经广泛部署了 Wi-Fi 设备, 所以 Wi-Fi 定位...

    一、按信号源种类分类:

    1、Wi-Fi 定位技术

    近年来,基于 Wi-Fi 的室内定位技术发展较快,在其定位过程中,主要分为两个阶段:离线采集阶段和在线定位阶段。Wi-Fi 设备广泛应用于人们周围,很多大型的公共场所都已经广泛部署了 Wi-Fi 设备, 所以 Wi-Fi 定位技术具有很好的应用前景。

    2、蓝牙定位技术

    蓝牙定位技术, 其根据当前设备接收到的信号强度, 来计算目标的位置坐标。蓝牙定位技术的优点在于安全性高,成本低,功耗低,体积小,大多数移动终端设备都配有蓝牙模块。但蓝牙定位技术的缺点是,外界干扰对其定位精度的影响较大,信号稳定性有待提高,且此种技术的通信范围较小。

    3、超宽带定位技术

    超宽带 (UWB) 定位技术, 其数据传输是通过收发纳秒级别的窄脉冲来实现,可以在室内定位中保证 GHz 级的数据带宽。 超宽带定位技术的优点在于具有分米级别的精度, 且功耗低, 并具有较强的抗干扰能力。 但由于超宽带定位设备成本、构建成本较高,并很难实现广泛的室内覆盖,这些原因使得超宽带定位技术很难大规模的应用。

    4、LED定位技术

    LED定位技术, 其接受设备接收到由发光二极管发出的光信号后, 经过计算,得到自己的位置信息。LED 定位技术的定位精度在 1 米以内。

    5、超声波定位技术

    超声波定位是利用反射测量方法, 根据发出的超声波与未知位置响应回波间的时差,计算目标与未知位置之间的距离,通过三个或三个以上目标与未知位置间的距离采用三角定位方法计算未知位置。超声波定位的定位精度较高,但是超声波传输的信号衰减较为严重,从而导致其定位的有效范围较小,而且其需要在需要定位的空间内放置大量的设备,成本也较高。

    6、射频识别定位技术

    射频识别(RFID)定位技术是使用射频信号在双向非接触的通讯中进行数据交换, 从而计算出目标的位置。 目前, 具有代表性的 RFID 定位系统包含 Cricket系统(由 MIT Oxygen 开发) 、LANDMARC 系统(由密歇根州立大学开发) 、SpotON系统(由华盛顿大学开发) ,RADAR 系统(由微软公司开发)等。射频识别技术的优势在于通讯范围大、成本较低、非视距、非接触等,但它的有效范围很小,且不具通讯能力。所以,在使用射频识别技术进行定位时,需同时使用其他辅助技术。

    7、红外线定位技术

    红外定位技术, 其通过接收红外线的装置接受到的红外线发射装置发射出的红外线来完成定位。 具体的过程为: 将红外线发射装置安装在需要定位的物体上,该发射装置能够发射具有唯一标识的红外线信号; 在室内安装多个红外线接收装置,并将所有接收装装置与控制中心相连,接收装置接收到红外线信号后,将信息发送至控制中心;控制中心经过分析计算后,完成定位。目前,具有代表性的红外线室内定位系统包括 Active Badge 定位系统 (由 Cambridge 大学的 AT&T 实验室开发) 、IR.Loc 系统(由 Ambiplex 于 2011 年提出)等。此技术的优点在于定位误差较小, 但是红外线的发射距离很短, 且难以穿透墙体, 设备成本比较高。

    8、ZigBee 定位技术

    ZigBee 技术是一种新兴的无线传感器网络技术,其原理是安装很多的参考点,各个参考点之间协同通讯,来完成室内定位。ZigBee 定位技术具有成本较低、功耗低的优点,在这几年渐渐引起了人们的关注。

    9、惯性传感器定位技术

    惯性传感器定位技术,其原理是惯性传感器采集物体的速度、方向或加速度等运动数据,计算出待定位物体的位置信息。随着运动时间的增加,惯性传感器定位技术的定位误差也在增长。

    10、地磁定位技术

    地磁定位技术是通过识别环境中的地磁信号并与磁场参考图进行比较, 来实现定位的。因此,此种技术不依赖于任何其他的硬件条件或者设施,直接通过设备中的自带传感器即可完成定位。其中具有代表性的系统是 IndoorAtlas(由芬兰奥卢大学开发) ,其定位精度达到了 0.1 至 2 米。

    11、雷达定位技术

    达定位技术,其原理是接收设备接收雷达发出的信号,经过处理其中的信息完成室内定位。

    12、计算机视觉定位技术

    计算机视觉定位技术是准确识别复杂多变的背景环境中需定位的目标,提取稳定的目标特征,对目标位置进行快速实时跟踪和计算。其中具有代表性的计算机视觉定位系统是微软研究院的 Easy Living 系统。

    二、按定位算法分类:

    1、邻近信息定位技术,通过信号源覆盖范围的局限性,来判断定位目标在不在某个参考点的周边。

    2、三角定位技术,通过信号衰减模型来估计出信号源与待定位点之间的距离,以信号源为圆心,以信号源与定位点之间的距离
    为半径,来画圆,这些圆的交点即为定位点。

    3、多边定位技术,通过测量待定位目标和信号源之间的距离来计算目标的位置。常用的测距方法包括基于信号到达的时间(TOA) 、基于信号到达的角度( AOA)和基于接收的信号强弱( RSSI)等。

    4、指纹定位技术,是采集空间中不同位置的信号特征参数,建立指纹库,通过将定位点实际接收到的各信号源的强度与指纹库中的数据来进行对比, 从而获取到定位点的坐标。邻近信息定位和三角定位不能保证定位的准确性。多边定位在理论上是可以获得较高的定位精度的,但实际上一般设备通常难以获取时间和角度等参数。因此,室内定位系统经常使用指纹法来实现定位。

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  • 室内定位技术浅析

    2016-10-07 09:26:31
    基于目前室内定位技术的分析
  • 移动定位技术是利用无线移动通信网络,通过对接收到的无线电波的一些参数进行测量,根据特定的算法对某一移动终端或...文中介绍了室内定位技术可分为:光跟踪定位系统、室内GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术。
  • 常用室内定位技术总结

    千次阅读 2020-02-05 18:24:47
    常用室内定位技术总结 目前,常用的定位方法,从原理上来说,主要分为:邻近探测法、质心法、极点法、多边定位法、指纹法和航位推算法。 主要室内定位方法对比如下: 各种原理各有优劣,在不同应用场景、不同预算...

    常用室内定位技术总结

    目前,常用的定位方法,从原理上来说,主要分为:邻近探测法、质心法、极点法、多边定位法、指纹法和航位推算法。
    主要室内定位方法对比如下:
    在这里插入图片描述
    各种原理各有优劣,在不同应用场景、不同预算要求下,也可将不同的原理组合使用。主流技术主要有:红外技术、超声波、WiFi、Zigbee、惯性、蓝牙、RFID、UWB,下面为大家分别介绍这几种技术。

    红外技术
    红外定位主要有两种具体实现方法,一种是将定位对象附上一个会发射红外线的电子标签,通过室内安放的多个红外传感器测量信号源的距离或角度,从而计算出对象所在的位置。
    在这里插入图片描述
    这种方法在空旷的室内容易实现较高精度,可实现对红外辐射源的被动定位,但红外会完全被障碍物遮挡,传输距离也不长,因此需要大量密集部署传感器,造成较高的硬件和施工成本。此外红外易受热源、灯光等干扰,造成定位精度和准确度下降。
    该技术目前主要用于军事上对飞行器、坦克、导弹等红外辐射源的被动定位,此外也用于室内自走机器人的位置定位。
    在这里插入图片描述
    另一种红外定位的方法是红外织网,即通过多对发射器和接收器织成的红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。
    这种方式的优势在于不需要定位对象携带任何终端或标签,隐蔽性强,常用于安防领域。劣势在于要实现精度较高的定位需要部署大量红外接收和发射器,成本非常高,因此只有高等级的安防才会采用此技术。

    超声波技术
    超声波定位主要采用反射式测距法,通过多边定位等方法确定物体位置,系统由一个主测距器和若干接收器组成,主测距仪可放置在待测目标上,接收器固定于室内环境中。定位时,向接收器发射同频率的信号,接收器接收后又反射传输给主测距器,根据回波和发射波的时间差计算出距离,从而确定位置。
    在这里插入图片描述
    超声波定位整体定位精度较高,结构简单,但超声波受多径效应和非视距传播影响很大,且超声波频率受多普勒效应和温度影响,同时也需要大量基础硬件设施,成本较高。

    WiFi定位技术
    Wi-Fi定位技术有两种:
    一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较对人和车辆的进行三角定位。这种WiFi定位方法可以实现大范围定位,方便组网,很容易架设在现有的无线wifi网络。但三角法的Wifi定位痛点也明显存在,主要表现在以下几个方面:
      1) wifi标签功耗较大,连续发射电流在200ma以上,电池寿命限制了wifi定位标签的推广使用
      2) wifi标签成本相对较高,不利于大幅度推广商用。
      3) wifi定位存在严重的同频干扰问题,系统会相互影响。
      4) wifi穿墙性差,在室内发生反射、衍射、散射情况会比较严重,信号叠加和抵消会严重影响定位精度。
      5)无线路由器和无线AP的WiFi信号并不稳定,会经常出现信号点漂移。
    另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置(“指纹”定位)。
    在这里插入图片描述
    由于采集工作需要大量的人员来进行,并且要定期进行维护,任何室内装修装饰变动,都会影响指纹的有效性,技术难以扩展,全球很少有公司能把定位场景做定期的更新指纹数据。

    ZigBee室内定位技术
    ZigBee室内定位技术通过若干个待定位的盲节点和一个已知位置的参考节点与网关之间形成组网,每个微小的盲节点之间相互协调通信以实现全部定位。
    ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点传到另一个节点,作为一个低功耗和低成本的通信系统,ZigBee的工作效率非常高。但ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大,而且定位精度取决于信道物理品质、信号源密度、环境和算法的准确性,造成定位软件的成本较高,定位精度普通。

    惯性导航技术
    这是一种纯客户端的技术,主要利用终端惯性传感器采集的运动数据,如加速度传感器、陀螺仪等测量物体的速度、方向、加速度等信息,基于航位推测法,经过各种运算得到物体的位置信息。
    随着行走时间增加,惯性导航定位的误差也在不断累积。需要外界更高精度的数据源对其进行校准。所以现在惯性导航一般和WiFi指纹结合在一起, 每过一段时间通过WiFi请求室内位置,以此来对MEMS产生的误差进行修正。该技术目前主要应用在扫地机器人。

    蓝牙信标技术
    蓝牙信标技术目前部署的也比较多,也是相对比较成熟的技术。蓝牙跟WiFi技术原理上有点类似,但精度会比WiFi高。
    该技术最先由诺基亚最先发起。2013年,苹果发布了基于蓝牙4.0低功耗协议(BLE)的iBeacon协议,引起广泛关注。
    iBeacon蓝牙信标技术的正常运作,需要蓝牙信标硬件、智能终端上的应用、云端上的应用后台协同工作。信标通过蓝牙向周围广播自身的ID,终端上的应用在获得附近信标的ID后会采取相应行动,如从云端后台拉取此ID对应的位置信息、营销资讯等。终端可以测量其所在处的接收信号强度,以此估算与信标间的距离。因此,只要终端附近有三个或以上信标,就可以用三边定位方法计算出终端的位置。
    蓝牙定位的优势在于实现简单,并且非常省电,可通过深度睡眠、免连接、协议简单等方式达到省电目的,通常一个蓝牙信标,使用纽扣电池,使用寿命可达数年,但是,蓝牙定位作用距离较近,定位精度和蓝牙信标的铺设密度及发射功率有关,因此定位精度和部署成本需要权衡。

    RFID技术
    RFID定位的基本原理是,通过一组固定的中继获取目标RFID标签的特征信息(如身份ID、接收信号强度等),同样可以采用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确定标签所在位置。
    RFID定位分有源和无源两种方式:
    有源方式通常可采取设备端主动发送信息到主端,穿墙性好,传输距离远,衰减小,且使用特殊处理(跳频、扩频等)使其获得较强抗干扰能力,但是定位精度普通。
    无源RFID通常为被动式,在中继作用范围内激活设备发送信息,定位精度很高,但是由于作用距离非常近,不适用于大规模室内部署。

    超宽带技术
    超宽带(UWB)定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

    在这里插入图片描述
    从技术上看,无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析,UWB无疑是最理想的工业定位技术之一。不过UWB的劣势也很突出,一方面难以实现大范围室内覆盖,另一方面系统建设成本远高于RFID、蓝牙信标等技术,这也限制了该技术的推广和普及。

    行业应用前景
    室内定位技术处在不断的发展中,是当前热门研究领域,有着良好的应用前景。行业主要存在以下难点:

    1. 室内环境复杂
      室内环境布局复杂多变,障碍物很多,包括家具、房间和行人等。同时室内环境干扰源多,灯光、温度、声音等干扰源都会对定位造成一定影响。
    2. 缺乏统一的规范
      室内定位技术众多,各种技术都有自己的局限性,彼此间又在一定程度上存在互相竞争。市场相对混乱,极大地影响了室内定位行业的发展。如室外定位卫星定位成为事实上的标准,目前没有其他技术可以和卫星定位进行竞争。
    3. 精度与成本难以兼顾
      目前的高精度室内定位技术均需要比较昂贵的额外辅助设备或前期大量的人工处理,这些都大大制约了技术的推广普及。低成本的定位技术则在定位精度上需要提高。在提供高精度定位的基础上降低成本也是室内定位的一个方向。

    目前,室内定位技术实在太多,未来的趋势一定是多种技术融合使用,实现优势互补,以面对复杂环境。其中成本越低、兼容性越好、精度越高的技术越容易普及。

    各技术综合比较
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    参考文档 10种室内定位技术原理深度解析

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  • 对于多种无线定位技术室内定位技术,包括:(WiFi)、蓝牙、超宽带、蜂窝移动网络、伪卫星、惯性导航和地磁进行了很好的综述,对于研究这方面的希望了解该领域的人是不错的资料。总结的很全面
  • 1、蓝牙室内定位技术 蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备,然后通过测量信号强度对新...

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    1、蓝牙室内定位技术

    蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备,然后通过测量信号强度对新加入的盲节点进行三角定位。

    蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗,容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启,就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响,但对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵。

    蓝牙室内定位主要应用于对人的小范围定位,例如单层大厅或商店。现在已经被某些厂商开始用于LBS推广。

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    2、Wi-Fi室内定位技术

    Wi-Fi定位技术有两种,一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置(“指纹”定位)。

    Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务,总精度比较高,但是用于室内定位的精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。由于Wi-Fi路由器和移动终端的普及,使得定位系统可以与其他客户共享网络,硬件成本很低,而且Wi-Fi的定位系统可以降低了射频(RF)干扰可能性。

    Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。

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    3、红外线定位技术

    红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。

    红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长,使其在布局上,无论哪种方式,都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端,布局复杂,使得成本提升,而定位效果有限。

    红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。

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    4、超声波室内定位技术

    超声波室内定位系统是基于超声波测距系统而开发,由若干个应答器和主测距器组成:主测距器放置在被测物体上,向位置固定的应答器发射同无线电信号,应答器在收到信号后向主测距器发射超声波信号,利用反射式测距法和三角定位等算法确定物体的位置。

    超声波室内定位整体精度很高,达到了厘米级,结构相对简单,有一定的穿透性而且超声波本身具有很强的抗干扰能力,但是超声波在空气中的衰减较大,不适用于大型场合,加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大,造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资,成本太高。

    超声波定位技术在数码笔上已经被广泛利用,而海上探矿也用到了此类技术,室内定位技术还主要用于无人车间的物品定位。

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    5、射频识别(RFID)室内定位技术

    射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术)

    射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,造价比较低。但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

    射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。

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    6、ZigBee室内定位技术

    ZigBee室内定位技术通过若干个待定位的盲节点和一个已知位置的参考节点与网关之间形成组网,每个微小的盲节点之间相互协调通信以实现全部定位。

    ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点传到另一个节点,作为一个低功耗和低成本的通信系统,ZigBee的工作效率非常高。但ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大,而且定位精度取决于信道物理品质、信号源密度、环境和算法的准确性,造成定位软件的成本较高,提高空间还很大。

    ZigBee室内定位已经被很多大型的工厂和车间作为人员在岗管理系统所采用。

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    7、超宽带室内定位技术

    超宽带定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

    超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点,前景相当广阔。但由于新加入的盲节点也需要主动通信使得功耗较高,而且事先也需要布局,使得成本还无法降低。

    超宽带室内定位可用于各个领域的室内精确定位和导航,包括人和大型物品,例如汽车地库停车导航、矿井人员定位、贵重物品仓储等。

    室内定位的常用算法

    (一)浙江大学的INEMO系统

    该种技术据称有两种方案,综合房间级(精度10m)和办公室隔间级(精度1至2米),INEMO通过用户携带的节点与邻近房间Beacon节点的信息交互,由信号强度判断出用户所处的房间。

    这一技术的成本固然降下来了,但是,它的精度和其他性能也降下来了,在一些特殊的场合可能能够相对有效的使用,但在室内定位技术大范围有效应用的市场需求下,并不能满足用户,也就因此而不为人知了。

    (二)苹果公司的iBeacon

    iBeacon是由苹果公司于2013年推出的室内定位系统,后来又制定了iBeacon认证标准,准备在全球推行。它的Beacon节点配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备,工作时使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到相应信号的应用软件会根据该ID含有的信息进行处理,从而能够实现判断位置,投放广告之类的功能。

    低功耗蓝牙相比于之前的传统蓝牙技术在功耗和效率方面有显著提高,有多家不同的iBeacon厂商对实际的产品进行实验,在得出的报告中,电池的寿命一般能维持在1到24个月。

    可由于他巨大的成本投资,繁杂的部署和运维过程,以及在非理想的条件下,有报告称其误差达到5m左右的消息的出现,都使得该系统的大规模推行处在一个刚起步到一定程度后便进入瓶颈状态的尴尬阶段。

    (三)诺基亚的HAIP技术

    该项技术融入蓝牙,计划成为其协议的一部分,当完成这一预期目标时,只要你的设备带有蓝牙模块,就能够使用这种技术进行定位,蓝牙会配合在室内安装的一种定位发射台,通过这两者之间的通信完成定位。据诺基亚的官方消息,该技术的准确度和精度可靠性比WLAN有一定的提高,可以达到一米以下,办公室环境里甚至可以达到30厘米,而且不受环境因素影响。一个发射台可以覆盖100米的距离,在较高的屋顶安装,覆盖范围可以达到1000平方米。低功耗的特点也非常的突出,发射台使用一般的钮扣电池就可以使用两年以上。

    由于蓝牙基站的不普及,这样就造成室内精确定位成本较高,如果要实现精度上的达标,就要在装配,运行维护方面进行大量长期的投入,并且在大型商场,多层地下车库,军事场地等主要环境非常复杂多变的地方,由于可能会出现多层混凝土之类的结构,即使发射台安装在屋顶上也一样可能无法保证精度。而直至现在,该技术也没有什么明显的迹象付诸实施,该技术也似乎被暂时冷落了。

    其他的室内定位系统例如微软研发中心的Radar系统,早期的采用超声波技术和三角测量定位技术的ActiveBat定位系统,MIT的Cricket位置支持系统以及高通的Gimbal等等系统基本上也都是采用电磁波,红外线,超声波等介质,信号类型和算法也基本上同门同类。

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    室内定位解决方案的要求

    精度:对精度的要求不同的应用差别很大,比如在超市或仓库找一个特定的商品可能需要1米甚至更低的精度,如果在购物中心寻找一个特定的品牌或餐馆,5-10米的精度就能满足要求。

    覆盖范围:覆盖范围主要是指一个技术和解决方案可以在多大的范围内提供满足精度的覆盖。有些技术需要相应或专用的基础设施支撑并结合相应的定位终端使用,这样它的覆盖就只是布局了相应技术的环境范围。

    可靠性:前面提到室内环境动态性很强,会经常发生改变,比如商场的设置和隔断会经常发生变化。另一方面,定位所依赖的基础设施也会经常发生变化。举个例子,一些大型的会议,参展商会架设自己的WiFi热点,这些设施会动态变化位置,甚至有时开有时关,如果定位技术是基于WiFi的,可靠的系统应该不会受到这些因素的影响。

    成本和复杂度:成本和复杂度指标涵盖两个方面。一个是定位终端的成本,是不是可以用终端已有的硬件而不添加新的硬件。另一方面是布局和维护的成本及其复杂度,包括布局与维护定位所需要的设施和采集相关的数据库。

    功耗:定位所产生的功耗是一个很重要的指标尤其对使用电池的移动设备,如果功耗大很快使设备没电了,就限制了用户的使用。有调查表明,电池消耗过快是很多用户不开启定位功能的一个主要因素。所以,如果要实现随时随地的位置感知,必须降低定位所增加的设备额外功耗。

    可扩展性:可扩展性指一个解觉方案扩展到更大的覆盖范围使用的能力,和方便地移植到不同的环境和应用的能力。

    响应时间:系统给出一个位置更新所需的时间是响应时间,不同的应用需求不同,比如移动用户和导航应用需要快的位置更新。

    物联网信息交流群 QQ:985441916

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    1、蓝牙室内定位技术

    蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备,然后通过测量信号强度对新加入的盲节点进行三角定位。

    蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗,容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启,就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响,但对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵。

    蓝牙室内定位主要应用于对人的小范围定位,例如单层大厅或商店。现在已经被某些厂商开始用于LBS推广。

    2、Wi-Fi室内定位技术

    Wi-Fi定位技术有两种,一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置(“指纹”定位)。

    Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务,总精度比较高,但是用于室内定位的精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。由于Wi-Fi路由器和移动终端的普及,使得定位系统可以与其他客户共享网络,硬件成本很低,而且Wi-Fi的定位系统可以降低了射频(RF)干扰可能性。

    Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。

    3、红外线定位技术

    红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。

    红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长,使其在布局上,无论哪种方式,都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端,布局复杂,使得成本提升,而定位效果有限。

    红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。

    4、超声波室内定位技术

    超声波室内定位系统是基于超声波测距系统而开发,由若干个应答器和主测距器组成:主测距器放置在被测物体上,向位置固定的应答器发射同无线电信号,应答器在收到信号后向主测距器发射超声波信号,利用反射式测距法和三角定位等算法确定物体的位置。

    超声波室内定位整体精度很高,达到了厘米级,结构相对简单,有一定的穿透性而且超声波本身具有很强的抗干扰能力,但是超声波在空气中的衰减较大,不适用于大型场合,加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大,造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资,成本太高。

    超声波定位技术在数码笔上已经被广泛利用,而海上探矿也用到了此类技术,室内定位技术还主要用于无人车间的物品定位。

    5、射频识别(RFID)室内定位技术

    射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术)

    射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,造价比较低。但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

    射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。

    6、ZigBee室内定位技术

    ZigBee室内定位技术通过若干个待定位的盲节点和一个已知位置的参考节点与网关之间形成组网,每个微小的盲节点之间相互协调通信以实现全部定位。

    ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术,这些传感器只需要很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点传到另一个节点,作为一个低功耗和低成本的通信系统,ZigBee的工作效率非常高。但ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大,而且定位精度取决于信道物理品质、信号源密度、环境和算法的准确性,造成定位软件的成本较高,提高空间还很大。

    ZigBee室内定位已经被很多大型的工厂和车间作为人员在岗管理系统所采用。

    7、超宽带室内定位技术

    超宽带定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

    超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点,前景相当广阔。但由于新加入的盲节点也需要主动通信使得功耗较高,而且事先也需要布局,使得成本还无法降低。

    超宽带室内定位可用于各个领域的室内精确定位和导航,包括人和大型物品,例如汽车地库停车导航、矿井人员定位、贵重物品仓储等。

    室内定位的常用算法

    (一)浙江大学的INEMO系统

    该种技术据称有两种方案,综合房间级(精度10m)和办公室隔间级(精度1至2米),INEMO通过用户携带的节点与邻近房间Beacon节点的信息交互,由信号强度判断出用户所处的房间。

    这一技术的成本固然降下来了,但是,它的精度和其他性能也降下来了,在一些特殊的场合可能能够相对有效的使用,但在室内定位技术大范围有效应用的市场需求下,并不能满足用户,也就因此而不为人知了。

    (二)苹果公司的iBeacon

    iBeacon是由苹果公司于2013年推出的室内定位系统,后来又制定了iBeacon认证标准,准备在全球推行。它的Beacon节点配备有低功耗蓝牙(BLE)通信功能的设备,工作时使用BLE技术向周围发送自己特有的ID,接收到相应信号的应用软件会根据该ID含有的信息进行处理,从而能够实现判断位置,投放广告之类的功能。

    低功耗蓝牙相比于之前的传统蓝牙技术在功耗和效率方面有显著提高,有多家不同的iBeacon厂商对实际的产品进行实验,在得出的报告中,电池的寿命一般能维持在1到24个月。

    可由于他巨大的成本投资,繁杂的部署和运维过程,以及在非理想的条件下,有报告称其误差达到5m左右的消息的出现,都使得该系统的大规模推行处在一个刚起步到一定程度后便进入瓶颈状态的尴尬阶段。

    (三)诺基亚的HAIP技术

    该项技术融入蓝牙,计划成为其协议的一部分,当完成这一预期目标时,只要你的设备带有蓝牙模块,就能够使用这种技术进行定位,蓝牙会配合在室内安装的一种定位发射台,通过这两者之间的通信完成定位。据诺基亚的官方消息,该技术的准确度和精度可靠性比WLAN有一定的提高,可以达到一米以下,办公室环境里甚至可以达到30厘米,而且不受环境因素影响。一个发射台可以覆盖100米的距离,在较高的屋顶安装,覆盖范围可以达到1000平方米。低功耗的特点也非常的突出,发射台使用一般的钮扣电池就可以使用两年以上。

    由于蓝牙基站的不普及,这样就造成室内精确定位成本较高,如果要实现精度上的达标,就要在装配,运行维护方面进行大量长期的投入,并且在大型商场,多层地下车库,军事场地等主要环境非常复杂多变的地方,由于可能会出现多层混凝土之类的结构,即使发射台安装在屋顶上也一样可能无法保证精度。而直至现在,该技术也没有什么明显的迹象付诸实施,该技术也似乎被暂时冷落了。

    其他的室内定位系统例如微软研发中心的Radar系统,早期的采用超声波技术和三角测量定位技术的ActiveBat定位系统,MIT的Cricket位置支持系统以及高通的Gimbal等等系统基本上也都是采用电磁波,红外线,超声波等介质,信号类型和算法也基本上同门同类。

    室内定位解决方案的要求

    精度:对精度的要求不同的应用差别很大,比如在超市或仓库找一个特定的商品可能需要1米甚至更低的精度,如果在购物中心寻找一个特定的品牌或餐馆,5-10米的精度就能满足要求。

    覆盖范围:覆盖范围主要是指一个技术和解决方案可以在多大的范围内提供满足精度的覆盖。有些技术需要相应或专用的基础设施支撑并结合相应的定位终端使用,这样它的覆盖就只是布局了相应技术的环境范围。

    可靠性:前面提到室内环境动态性很强,会经常发生改变,比如商场的设置和隔断会经常发生变化。另一方面,定位所依赖的基础设施也会经常发生变化。举个例子,一些大型的会议,参展商会架设自己的WiFi热点,这些设施会动态变化位置,甚至有时开有时关,如果定位技术是基于WiFi的,可靠的系统应该不会受到这些因素的影响。

    成本和复杂度:成本和复杂度指标涵盖两个方面。一个是定位终端的成本,是不是可以用终端已有的硬件而不添加新的硬件。另一方面是布局和维护的成本及其复杂度,包括布局与维护定位所需要的设施和采集相关的数据库。

    功耗:定位所产生的功耗是一个很重要的指标尤其对使用电池的移动设备,如果功耗大很快使设备没电了,就限制了用户的使用。有调查表明,电池消耗过快是很多用户不开启定位功能的一个主要因素。所以,如果要实现随时随地的位置感知,必须降低定位所增加的设备额外功耗。

    可扩展性:可扩展性指一个解觉方案扩展到更大的覆盖范围使用的能力,和方便地移植到不同的环境和应用的能力。

    响应时间:系统给出一个位置更新所需的时间是响应时间,不同的应用需求不同,比如移动用户和导航应用需要快的位置更新。

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  • 2020主流室内定位技术对比

    千次阅读 2020-06-22 17:57:08
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  • wifi室内定位技术

    2015-05-04 11:03:29
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空空如也

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室内定位技术