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在商业应用中,根据不同的应用场景,室内定位技术可分为消费级和工业级。
其中,消费市场主要应用有商场导购、家人防走散、停车场反向寻车、室内导航等。这类需求对于定位精度的要求不高,一般精度达到1m就可以满足大多数应用。
企业应用市场主要包含人流监控和分析、智能制造、紧急救援和人员资产管理等。这类需求对于定位精度要求更高,并且要区分操作对象、人群中的个人等,需与**标签和传感器配套使用。
人类都能战胜太空,岂能迷失在自己构筑的钢筋水泥中?
与室外卫星定位的情况略有不同,室内定位各种技术呈现出百花齐放的场景。
目前,室内定位常用的定位方法,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。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。目前主流技术主要有以下几种:UWB、蓝牙、WiFi、RFID、超声波室内定位等。
超宽带(UWB)室内定位技术
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。
从技术上看,UWB技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,而成为未来无线室内定位技术的热点和**。
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。
蓝牙室内定位技术
蓝牙定位技术的原理是基于RSSI信号强度定位,首先在区域内铺设蓝牙信标,由 Beacon 发射信号,蓝牙设备接收信号并反馈,当设备进入范围内时,估算系统中各蓝牙设备之间的距离,以此达到定位的目的。通过这种技术,定位系统在确定特定设备的位置时,精确度可达到米级。
蓝牙定位主要应用于小范围定位,对于持集成了蓝牙功能移动终端设备,只要设备的蓝牙功能开启,蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。
蓝牙定位的劣势表现在系统的稳定性跟不上,在复杂的环境下很容易**扰。
Wi-Fi定位技术
Wi-Fi 定位技术采用在区域内安置无线基站,根据待定位 Wi-Fi 设备的信号特征,结合无线基站的拓扑结构,综合确定待定位 Wi-Fi 设备的坐标。
Wi-Fi 定位技术便于利用现有的无线设备实现定位功能。
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。因此适用于对人或车的定位导航,在一些医疗机构、主题公园、工厂、商场等场合下应用。
Wi-Fi定位的劣势表现在必须处于联网状态,否则无法实现定位,此外需要打眼走线,部分环境施工较为困难。
RFID定位技术
RFID定位技术利用的是电磁感应原理,通过无线激发近距离无线标签,实现信息读取的技术。射频识别距离范围从几厘米到十几米。
相比其他定位技术可实现**定位,RFID则 主要用于辨识人员是否存在于某个区域,而无法实现实时跟踪,离我们生活息息相关的考勤系统是RFID 在人员定位方面的典型应用。
目前为止,RFID定位应用仍没有标准的网络体系。因此不适用于大型设备的巡检、人员安全的确认等用途。
超声波室内定位技术
超声波定位技术采用反射式测距法,通过多边形定位等方式确定位置。该系统由一个主测距器与多个接收器组成,前者一般放置于待测物体上,后者则固定在室内空间的某个位置。其定位过程如下:先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签,电子标签接收到后又反射传输给主测距器,从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离,并得到定位坐标。超声波定位技术的定位精度较高,可达到厘米级。
超声波定位技术的劣势表现在其受多径效应和非视距传播影响较大,且超声波频率还受多普勒效应和温度的影响。此外,超声波定位需要大量的基础硬件设施,这也造成了其需投入较高的成本。
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