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0 858 2020-10-12
本帖最后由 无云 于 2020-10-12编辑

现如今,随着室内场景越来越复杂,大型商超、医院、交通枢纽、工厂、停车场等场景内对于定位和导航的需求也越来越迫切。大型商超通过借助室内定位技术为消费者提供室内的实时导航服务,并可基于其当前定位位置发送营销推广信息。医院希望对医疗设备等物资进行实时定位,便于需要时快速调用,对特殊病患进行定位监护,防止其发生意外。而化工厂需要对人员进行定位管理,避免安全事故的发生等。因此,室内定位在零售、餐饮、物流、制造、化工、电力、医疗等行业均展现出了愈发广阔的市场前景,而我国也产生了一批如智石科技这样的室内定位技术创新型企业。他们以物联网为背景,通过位置感知技术改变室内生态,让人与物的高效管理变得触手可及。

智石分享|浅谈6种常见的定位技术


以上几种主流定位技术的到底有什么不同,让我们接着看一看:

WiFi定位技术

智石分享|浅谈6种常见的定位技术


目前WiFi是相对成熟且应用较多的技术,这几年有不少公司投入到了这个领域。WiFi室内定位技术主要有两种:临近探测法和三角定位法。WiFi定位一般采用“近邻法”判断,即最靠近哪个热点或基站,即认为处在什么位置,如附近有多个信源,则可以通过交叉定位(三角定位),提高定位精度。

WiFi定位可以实现复杂的大范围定位,但精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。因此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。

RFID技术

智石分享|浅谈6种常见的定位技术


RFID室内定位的基本原理是,通过一组固定的阅读器读取目标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。

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。

目前有大量成熟的商用定位方案基于RFID技术,广泛应用于紧急救援、资产管理、人员追踪等领域。

超声波室内定位技术

超声波室内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。

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。

红外室内定位技术

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。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,但红外很容易被障碍物遮挡,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。

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。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。

蓝牙室内技术

智石分享|浅谈6种常见的定位技术


蓝牙是一种短程宽带无线电技术,是实现语音和数据无线传输的全球开放性标准,它使用跳频谱(FHSS)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等先进技术在校范围内建立多种通信与信息系统之间的信息传输。

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。

超宽带技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它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微秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有3.1~10.6GHz量级的带宽。目前,包括美国,日本,加拿大等在内的国家都在研究这项技术,在无线室内定位领域具有良好的前景。

超宽带(UWB)室内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。

超宽带室内定位的定位方案采用UWB(超宽带)脉冲信号,由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,多径分辨能力强、精度高,定位精度可达亚米级。

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