• 來源: 轉載 簡書
• 日期: 2020-05-25

提起定（dìng）位導（dǎo）航，大家首先想到的是GPS，中國（guó）也推出了自己的衛（wèi）星定位係統北（běi）鬥衛（wèi）星定位係統。但是，衛星定位隻能用在室外環境，一（yī）到（dào）室（shì）內（nèi），由於導航（háng）信號衰減太快，衛星定位就無法使（shǐ）用。

隨（suí）著時代飛（fēi）速變遷，科學技術（shù）迅猛發展，信（xìn）息服務（wù）質量效率提高，受幹擾度小，在人（rén）們的生活工作及科（kē）學研究中起到（dào）了非常重要的作用。室內定位技術非常實用，具有較大的拓展空間（jiān），其應用範圍廣泛，在複雜環境下，如圖書（shū）館，體（tǐ）育館，地下車庫，貨品倉庫等都（dōu）可以實現對（duì）人員以及物品（pǐn）的（de）快速定位。

但是（shì）作為（wéi）LBS最後一米的室內定（dìng）位飽（bǎo）受（shòu）關注，但技術的不夠成熟依然是不爭的事實。不（bú）同於GPS，AGPS等室外定位係統，室內定位係統（tǒng）依然沒有形成一個有力的組織來製定統（tǒng）一（yī）的（de）技術規範，現行的技術手段都是在各個企業各自定義的私有（yǒu）協議和方（fāng）案下發展，也（yě）致使各種室內定位技術相映生輝。

以下麻豆免费视频針（zhēn）對幾種不同原理的（de）室內定位技（jì）術，分別進行描述與對比。

紅外線定位技（jì）術

紅外線（xiàn）室內定位有兩種，第（dì）一種是被定位目標使用（yòng）紅外線IR標識作為移動點，發射調製的紅外射線，通過安裝在室內的光學傳感器接收進行定位;第（dì）二種是通過多對發射器和接收器織紅外線網覆蓋待測（cè）空間，直接對運動目標進行定位。

紅外（wài）線的技術已經非常成（chéng）熟，用於室內定位精度相對較高，但是由（yóu）於紅外線隻能視距（jù）傳播（bō），穿透性極差(可以參考家裏的電（diàn）視遙控器)，當標識被遮擋時就無（wú）法正常工作，也極易受燈光、煙霧等環境因（yīn）素影響明顯。加上紅外線的傳輸距離不長，使其在布局上，無論哪種方（fāng）式，都需要在每個（gè）遮擋背後、甚至轉角都安裝接收端，布局複雜，使得成本提升，而定位效果有限。

紅（hóng）外線室內定（dìng）位技術比較適用於實驗室對簡單物體的軌跡精確定位記錄以及室內自（zì）走機器人的位置定位（wèi）。

藍牙室內（nèi）定位技術

藍牙室內（nèi）定位技術是采用基於藍牙的三角定（dìng）位技術（shù），使用iBeacon設備實現室內定位，如雲裏（lǐ）物裏的E5定位型iBeacon就廣泛應用於室內定位。藍牙（yá）室內技術是利用在室內安裝的若幹個iBeacon，把網絡（luò）維持成基於多用戶的基礎（chǔ）網絡連接模式，並保證藍牙局域（yù）網接入點始終是這個的主設（shè）備，然後通過測量信號強度對新加入的盲節點進行三角定位。

藍牙室（shì）內定位（wèi）技術最大的優點是設備體積（jī）小、短距離、低功耗，容易集成在手機等移動設備中。隻要設備的（de）藍牙功能開啟，就能夠（gòu）對其進行定位。藍牙傳（chuán）輸不受視（shì）距的影響，但對於複雜的空間（jiān）環境，藍牙（yá）係統的穩定性一般，藍牙室（shì）內定位主要應用於對人的小範圍定（dìng）位，例如單層大廳或商（shāng）店（diàn）。現在已經被某些廠商開始用於LBS推廣。

超寬帶室內定位技（jì）術

超寬帶定位技術是一種全新的（de）、與（yǔ）傳統通信定位技（jì）術有極大（dà）差異的新技（jì）術。它利用事先布置好的已知位置的錨節點和橋節點，與新加（jiā）入的盲節點進行通訊，並利用三角定（dìng）位或者“指紋”定位方式（shì）來確定位置（zhì）。

超寬（kuān）帶定位的代表是Ubisense，其定位方案（àn）采用UWB（超寬帶）脈（mò）衝信號，由多個傳感器（qì）采用TDOA和AOA定位算法對標簽位置進行分析，多徑分辨（biàn）能力強、精度高（gāo），定位精度可達亞米級。

超寬帶通信不需要使用傳統（tǒng）通信體製中的載波，而是通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈衝來傳輸數據，因此（cǐ）具有GHz量級的帶寬。由於超寬帶定位技術具有穿透力強、抗多徑（jìng）效果好、安全性高、係統複雜度低、能提供精確定（dìng）位精度等優點，前景相當廣闊。但由（yóu）於新加入的盲節點也需要主（zhǔ）動通信使得功耗較高，而且事先也需要布局，使得成本還無法降低。

超（chāo）寬帶室內定（dìng）位可（kě）用於各個領域的室內精確（què）定位和導航，包括人（rén）和大型物品，例如汽車地庫停車（chē）導（dǎo）航、礦井人員定位、貴重物品倉儲（chǔ）等。

超聲（shēng）波室內定位（wèi）技術

超聲波室內定位係統（tǒng）是基（jī）於超聲波測距係統而開發，由若幹個應答（dá）器和主測距器組成（chéng）：主測距器放置（zhì）在被測物體上，向位置固定的應（yīng）答器發射同無線電信號，應答器在收到信號後向（xiàng）主（zhǔ）測距器發（fā）射超（chāo）聲（shēng）波信號，利用反射式測距法和（hé）三角定位等算法確定物體的位置。

超聲波室（shì）內定位整體精度很高，達到了厘米級，結構（gòu）相對簡單，有一定的穿透性而且（qiě）超（chāo）聲波本身具有很（hěn）強的抗幹擾能力，但是（shì）超聲波在空氣中的衰減較大，不（bú）適用於大型場合，加上反射（shè）測距時受多徑效應和（hé）非視距傳播影響很大，造成需要精確分析計算的底層硬件設施投資，成本太高。

超聲波定位應用案例的代表（biǎo）是Shopkic，在店鋪安裝超聲波信號盒，能夠被手機麥克（kè）風檢測到，從（cóng）而實現定位，主要用於店鋪的簽到。在數碼筆（bǐ）上已經被廣泛利用，而海上探礦也用到了（le）此類技術，室內定位技術（shù）還主要用於無人車間的物品定（dìng）位。

LED定位

LED定位的代（dài）表是Bytelight， LED定位係統通過往天花（huā）板上的LED燈具（jù）實現，燈具發出（chū）像莫斯電報密碼一樣的閃爍信號，再由用戶智能手機照相機接收並進行檢測，而且用（yòng）戶不需要將手機相機對準某一個特定（dìng）方向，亦（yì）可以接收到反饋過來的直接光源信號，定位精度可以在1米之內。LED定位需（xū）要改造LED燈具，增加芯片，增加成本，盡管如此（cǐ），LED定位是一種很有潛力的室內定位技術。

Wi-Fi室內定位技術

Wi-Fi定位技術有兩種，一種（zhǒng）是通過（guò）移動設備和三個無線網絡接入點（diǎn）的無線信號（hào）強（qiáng）度，通過差分算法，來比較精準地對人和車輛的進行三角定位。另一種是事先記錄巨量（liàng）的確定位（wèi）置點的信號強度，通（tōng）過用新加入的設備的信號強度對（duì）比擁有巨量數據的數據庫，來（lái）確（què）定位置(“指紋”定位)。

WifislamMeridian智慧圖Wi-Fi定（dìng）位由（yóu）於Wi-Fi網絡的普及，變得非（fēi）常流行。Wi-Fi定位可以達（dá）到（dào）米級定位（1~10米），傳統的Wi-Fi定位產品主要應用在專業（yè）行業領域（yù）（礦井、監獄、醫院、石油石化等），如Aeroscout和Ekahau公司（sī）的Wi-Fi定位產品（pǐn）。一些Wi-Fi網絡設備廠商如Cisco、Motorola等公（gōng）司也有自己的Wi-Fi定位產品，並隨著其Wi-Fi網絡設備的推廣，已經有很多應用。隨著市場（特別是大眾消費相關行業）對室內定位需求的增加（jiā），google把Wi-Fi室內定位和室內地圖引入了google地圖，一年多來已經覆蓋了北美和歐洲一萬大家大型場館，近（jìn）期也湧（yǒng）現出一批Wi-Fi定位很有特色的公（gōng）司，如、、、wifarer、wifront等公司。百度、高德、四維等公司也在研發Wi-Fi室內定位產品。

Wi-Fi定位可以在廣泛的應用領域內（nèi）實現複雜的大範（fàn）圍定位、監測和追蹤任務（wù），總精（jīng）度比（bǐ）較高，但是用於室內定（dìng）位的精度隻能達到2米左右，無法做到精準定位。由於Wi-Fi路由器和移動終端的普及，使得定位係統可以與其他客戶共享網絡，硬件（jiàn）成本很低，而且Wi-Fi的定位係統可以（yǐ）降低了射頻(RF)幹擾可能性（xìng）。

ZigBee室內（nèi）定位技術

ZigBee室內定位技術（shù）通過若幹個待定位的盲節點和一個已知位置的參考節點（diǎn）與網關之間形成組網，每個微小的盲節點之間相互協調通（tōng）信以實現全（quán）部定位。

ZigBee是一種新興的短距（jù）離（lí）、低速率無線網絡（luò）技術，這些傳感器隻需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個節點傳到另一個節點，作為一個低功（gōng）耗和低成本的通信係統，ZigBee的工作效率非常高。但ZigBee的信號傳輸受（shòu）多徑效（xiào）應和移動的（de）影響都很大，而且定位（wèi）精度取（qǔ）決於信道物理品質、信號源密度、環（huán）境和算法的準確性，造成定位軟件的成本（běn）較高，提高空間還很大。

ZigBee室內定位已經被很多大（dà）型的工廠和車（chē）間作為人員在崗管（guǎn）理係統所采（cǎi）用。

射頻識別(RFID)室內定位技術

射頻識別室內定（dìng）位（wèi）技術利用射（shè）頻方式，固定天線把無線電（diàn）信（xìn）號（hào）調成電磁場，附著於物品的標（biāo）簽進過磁（cí）場後感應電流生成把數據傳送出去，以多對雙向通信交換數據以達到識別（bié）和三角定位的（de）目的。(感應門禁卡和商場（chǎng）防盜係統（tǒng）用的就是這（zhè）種技術)

射頻識（shí）別室內定位技術作用距離很近，但它可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度（dù）的信息，且由於電磁場非視距等（děng）優點，傳輸範圍很大，而且標識的體積（jī）比較小，造價比較低。但其不具有通信能力，抗幹擾能力較差，不便於整合到其（qí）他（tā）係統之中，且用（yòng）戶的安（ān）全隱私保障和國際標準（zhǔn）化都不夠完善。

射頻識別室內定位已經被倉庫、工廠、商場廣泛（fàn）使用（yòng）在貨物、商品流轉定位上。

綜合來說，以下的圖表從精度（dù）及成本的角度很好的（de）表征了目前常（cháng）見的室內定位方案的對比：