室内定位技术及应用
室内定位技术综述及发展趋势

室内定位技术综述及发展趋势近年来,室内定位技术的发展日益壮大,得到了越来越多的关注。
我们可以通过室内定位技术,追踪物品、人员、车辆等目标的位置信息,从而实现安全监控、场馆管理、室内导航、精准营销等的应用。
一、室内定位技术的种类目前,室内定位技术主要有以下几种:1. WiFi定位技术:利用WiFi信号的强度和信号延迟来确定目标位置。
2. 蓝牙低功耗(BLE)技术:通过信标的设置,利用蓝牙信号来实现室内定位。
3. 智能灯光技术:通过控制灯光的亮度和色彩,从而获取目标的位置信息。
4. 超声波定位技术:通过超强音波的控制和测量,得到目标的位置信息。
5. 光学定位技术:使用相机、激光、红外线等光学设备来获取目标的位置信息。
二、室内定位技术的应用1. 安全监控:利用室内定位技术,监控场馆内的人流动态、物品状态等信息,以保障人员和财产的安全。
2. 场馆管理:通过定位技术,实现人员或设备位置的实时监控,在场馆管理方面得到应用。
3. 室内导航:利用室内导航系统,为人们提供室内导航、定位服务,解决人们在室内寻找特定地点的难题。
4. 精准营销:利用室内定位技术,采集用户数据后,对其进行个性化推荐、营销等服务。
三、室内定位技术的发展趋势1. 低成本、高精度:未来的室内定位技术将更注重降低成本,并且提高定位精度。
2. 安全和隐私:在定位技术使用过程中,必须保证数据安全和个人隐私,避免信息泄漏或滥用。
3. 多样化的应用场景:随着技术的发展,将出现更多的应用场景,如室内智能停车场、室内自动驾驶、室内AR/VR等。
4. 与物联网、人工智能的融合:室内定位技术将与物联网、人工智能等技术实现融合,构建更加智慧化的室内服务系统。
总之,室内定位技术是未来数字化生活的必备技术之一。
未来,它将在更多的应用场景得到应用,实现更好的服务和效果。
室内定位技术在智能家居中的应用

室内定位技术在智能家居中的应用智能家居作为现代家庭的高科技产品之一,正逐渐改变着人们的生活方式。
其中,室内定位技术成为了智能家居的核心之一,为用户提供了更加智能化、便捷化的生活体验。
本文将重点探讨室内定位技术在智能家居中的应用,并分析其带来的影响与优势。
一、室内定位技术的概述室内定位技术是指在室内环境中,利用无线信号、声音、光线等各种传感器和技术手段,准确获取用户在室内位置信息的一种技术。
与传统的GPS定位相比,室内定位技术更为准确、精细,并且不受地理环境的限制,为智能家居的发展提供了重要的支持。
二、1. 智能安防:通过室内定位技术,智能家居可以实时监测家庭内的人员位置,并与安防设备相连接,如门锁、摄像头等,实现智能化的安全管理。
当有陌生人闯入或异常行为发生时,系统会立即报警,并向用户发送警报信息,提高了居民的家庭安全感。
2. 智能照明:室内定位技术可以用于实现智能家居的智能照明系统。
通过分析用户的位置信息,智能家居可以根据用户的位置自动调整灯光亮度和颜色,提供个性化的照明服务。
当用户离开房间时,灯光会自动关闭,实现能源的有效利用。
3. 室内导航:在大型居住区或商场中,室内定位技术可以帮助用户准确找到目标位置,提供室内导航服务。
智能家居可以通过语音引导或在手机APP上显示室内地图,指引用户准确到达目的地,提高用户的使用体验。
4. 智能健康:在老年人居住区或养老院中,室内定位技术可以帮助监测老年人的位置和行动,实现智能健康管理。
例如,当老年人摔倒或出现异常情况时,系统会立即向家属或医护人员发送报警信息,及时进行救援和照顾。
5. 智能家电控制:室内定位技术可以与智能家电相连接,实现远程控制功能。
用户可以通过智能手机或语音助手,根据自己的位置信息,远程控制家中的电视、空调、洗衣机等设备。
例如,当用户离开家时,系统可以自动关闭所有电器设备,提高能源利用效率。
三、室内定位技术在智能家居中的优势1. 提高生活便捷性:室内定位技术可以实现智能家居的人性化设计,为用户提供便捷的生活体验。
室内定位技术和应用

室内定位技术和应用第一章:引言室内定位技术是一项基于现代无线通信、计算机技术和传感器技术的高科技技术,它可以帮助人们在没有外部信号帮助的室内环境中得到准确的定位。
随着人们对舒适度和便利性要求的不断提高,室内定位技术也得到了广泛的应用,例如:医院、机场、购物中心、办公室、仓库等行业。
与此同时,室内定位技术也为人们的安全提供了更多的保障。
第二章:室内定位技术的原理及分类1.室内定位技术原理室内定位技术通过计算机的运算和无线通信技术获得信号数据,结合传感器技术对信号信息进行处理,最终实现在室内环境中的精确定位。
2.室内定位技术分类室内定位技术按照其主要使用的技术分类可分为无线局域网(Wi-Fi)定位、蓝牙低功耗(BLE)定位、可见光通信(VLC)定位、超声波定位等。
不同的技术拥有各自的优缺点和适用场景。
第三章:室内定位技术的应用1.医院室内定位技术在医院中应用,医生和护士可以感知病人的位置,以及每个病人在哪个房间和床上。
同时,在紧急情况下,通过室内定位技术,急救人员可以快速到达目的地。
2.机场和大型购物中心在机场和大型购物中心中,室内定位技术成为指导乘客和客户的重要根据。
乘客可以准确地了解到登机门或是航班信息,消费者可以轻松找到自己所需的商品。
此外,运营商还可以通过精准定位,了解每个区域的热度和人流量等数据,进行区域规划和分析。
3.办公室室内定位技术在办公室中,可以帮助雇主实时了解每个员工的位置。
此外,还可以根据员工的位置进行空气质量监测,以便更好地改善工作环境。
4.仓库室内定位技术可以帮助工人快速找到需要的货物和更快地完成货物的移动。
室内定位技术还可以对货物进行实时监控,以实现更好的库存配对。
第四章:室内定位技术的前景和挑战1.前景随着智能城市建设的推进和商业、医疗、工业等多个领域对室内定位技术的需求,室内定位技术的市场空间将越来越大。
据相关报告显示,到2025年,全球室内定位市场规模将突破80亿美元。
室内定位的测绘技术方法及其应用案例

室内定位的测绘技术方法及其应用案例随着人们对室内空间利用的不断深入和要求的提高,室内定位的需求也日益增加。
室内定位技术是指在封闭的室内环境中,通过使用各种测绘技术手段,精确测定和记录室内空间的位置和特征,以便提供准确的定位和导航服务。
本文将探讨室内定位的测绘技术方法,并同时介绍一些实际应用案例。
一、无线信号测量法无线信号测量法是室内定位技术中常用的一种方法。
它利用室内的WiFi信号强度、蓝牙信号和移动通信信号等作为定位的依据。
通过在建筑物内部设置一定数量的信号基站,将其信号范围分为多个区域,并对不同区域的信号强度进行测量。
然后,根据信号强度的变化规律来确定用户所在的具体位置。
该方法需要借助于专门的定位设备,如WiFi接收器、蓝牙扫描器等。
例如,某医院为了更好地管理和服务患者,引入了室内定位技术。
通过在医院的各个楼层和科室内设置WiFi基站,并安装WiFi接收器,可以实时监测患者的位置信息。
医生可以通过手机或电脑查看患者所在的具体位置,减少了找不到患者的时间和误操作的风险,提高了工作效率。
二、惯性导航定位法惯性导航定位法利用惯性感测器和陀螺仪等装置测量目标对象的加速度、方向和角速度等信息,然后通过积分计算来估计目标对象的位置和姿态。
相比于无线信号测量法,惯性导航定位法的优点在于可以脱离基站的限制,实现更为灵活的定位。
以工业领域为例,某汽车生产厂引入了室内定位技术来优化生产线管理。
在汽车生产车间内安装了一系列的惯性导航传感器,并与计算机系统相连接。
工人在生产过程中,只需要佩戴配备有定位装置的工装终端,系统便能够实时跟踪和记录其位置和动作。
这样,管理人员能够根据实际情况对生产过程进行优化,提高生产效率和质量。
三、激光测距法激光测距法是一种高精度的室内定位技术方法。
它利用激光发射器发出激光束,通过测量激光束在空间中的传播时间或相位差来计算目标对象的距离,并结合地图和三维重建技术来确定目标对象的具体位置。
物联网中的室内定位技术研究与应用

物联网中的室内定位技术研究与应用随着智能家居的普及,室内定位技术也成为了物联网领域的热门话题。
传统的GPS定位技术在室内使用受到限制,因此需要研究新的室内定位技术以满足日益增长的智能家居需求。
本文将探讨室内定位技术的现状和未来发展趋势,以及这些技术的一些应用场景。
1. 室内定位技术的现状室内定位技术目前主要包括无线信号强度指纹(RSSI)定位、蓝牙定位、声波定位、红外线定位、视觉定位等。
前几者以无线电技术为基础,而后者则是利用摄像头或激光传感器等高级传感器技术。
这些技术各有优缺点,可以根据不同的应用场景和需求进行选择。
无线信号强度指纹(RSSI)定位是目前室内定位技术中使用最为广泛的技术之一。
这种技术可以通过在室内部署多个接收器来收集Wi-Fi信号的强度,将这些数据与实际位置相对应,使用信号强度的变化来确定现在所在的位置。
蓝牙定位技术是一种新兴的室内定位技术,通过蓝牙信号与手机或其他设备进行通信,依据接收到的信号强度和设备之间的距离测量来确定其定位。
这种技术具有精度高、成本低、功耗低等特点,适合于需要高精度的定位场景。
声波定位技术是一种利用声波通过声波检测器进行定位的技术。
这种技术适用于特定场景,如办公室、展览中心等,需要非常精确定位的场合,不过相对于其他技术来说,成本比较高。
红外线定位技术是一种通过红外线探测器对室内的人和物进行定位的技术。
由于其需要成对的标记和探测器来功能,因此实现难度和成本比较高。
视觉定位技术则是一种利用摄像头或激光传感器来进行定位的技术。
这种技术可以确定当前物体与摄像头之间的距离和角度,从而推算出其位置。
然而相比其他室内定位技术,这种技术的实现难度和成本都比较高。
2. 室内定位技术未来发展趋势未来室内定位技术趋势主要集中在提高精度、减少成本、节约能源等方面。
其中,融合多种技术的定位方案将是趋势之一,如Wi-Fi、蓝牙、声音、红外线、激光等多种技术的融合,从而有效提高定位的精度和稳定性。
室内定位方案

室内定位方案随着科技的不断进步,人们对于室内定位的需求也越来越迫切。
在室内环境中,我们常常会遇到迷路、找不到特定位置或者离开后忘记东西的困扰。
而室内定位的技术,正是为了解决这些问题而产生的。
本文将介绍几种常见的室内定位方案。
一、Wi-Fi 定位Wi-Fi 定位是一种利用 Wi-Fi 信号进行室内定位的技术。
在室内环境中,往往存在多个 Wi-Fi 热点,利用这些热点的信号强度和热点之间的距离关系,可以推测出用户的位置。
这一技术相对成本较低且易于实施,因为 Wi-Fi 热点的覆盖范围广泛,几乎每个室内环境都能找到 Wi-Fi 信号。
不过,Wi-Fi 定位的准确性有限,因为室内环境中的信号会受到遮挡、干扰等因素的影响。
二、蓝牙定位蓝牙定位是一种利用蓝牙信号进行室内定位的技术。
通过安装在室内的蓝牙基站,可以实时检测用户与基站之间的信号强度,然后根据强度的变化来确定用户的位置。
蓝牙定位的精度相对较高,较适用于室内定位场景,比如商场、博物馆等。
但是,蓝牙基站的布设需要一定的成本投入,并且室内的信号遮挡也会影响定位的准确性。
三、超声波定位超声波定位是一种利用超声波进行室内定位的技术。
通过在室内布设超声波发射器和接收器,在用户移动时测量超声波的传输时间,从而确定用户的位置。
超声波定位的优点在于其精度较高,甚至可以达到亚米级别的准确度。
然而,超声波的传输距离较短,因此需要在室内布设较多的发射器和接收器,从而增加了成本和实施的困难。
四、地磁定位地磁定位是一种利用地磁场进行室内定位的技术。
通过在室内布设地磁传感器,可以测量地磁场的强度和方向,进而确定用户的位置。
地磁定位技术无需额外的设备和信号源,因此成本较低且易于实施。
不过,地磁定位的精度相对较低,受到大楼结构、电磁干扰等因素的影响。
五、激光定位激光定位是一种利用激光信号进行室内定位的技术。
通过在室内布设激光发射器和接收器,可以测量激光信号的传输时间和强度,从而确定用户的位置。
室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例

室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例随着科技的发展和智能建筑的兴起,室内定位技术成为了一项热门的研究领域。
传统的GPS定位技术只能在室外准确定位,而对于室内环境,其定位精度相对较低。
为了解决这一难题,人们不断探索新的技术和方法,以实现在室内环境下的准确定位和导航。
室内定位技术的广泛应用为智能建筑和室内导航带来了许多便利,本文将介绍一些室内定位技术在智能建筑与室内导航中的应用案例。
一、智能家居中的室内定位技术应用智能家居是当今科技发展的一个重要方向,室内定位技术在智能家居中的应用为我们的生活带来了许多便利。
通过室内定位技术,我们可以在家中实现自动化管理和个性化服务。
举个例子,家庭成员可以佩戴智能手环或者手机,通过室内定位技术,智能家居可以实时监测家庭成员的位置信息。
当一个家庭成员离开某个房间时,智能家居系统可以自动关闭房间的灯光和电器设备,从而节省能源。
另外,智能家居还可以根据家庭成员的位置信息,为每个成员提供个性化的服务。
比如,当你走进客厅时,音乐系统可以根据你的喜好自动播放你喜欢的音乐。
二、商场和大型建筑中的室内导航在大型商场和建筑物中,人们常常会遇到迷路的情况。
但是有了室内定位技术,我们就可以轻松找到自己所需的目的地。
以商场为例,商场内部往往错综复杂,有了室内导航系统,我们可以通过手机App或者导航屏幕来选择我们想要去的店铺位置,然后系统会根据我们的位置信息,为我们提供一条最短的路径导航。
这让我们不需要再花费大量时间在商场中寻找目的地,提高了消费者的购物体验。
同样的,在大型建筑中也可以应用室内导航系统。
比如在医院中,患者和家属可以通过室内导航系统快速找到需要去的科室和病房,不再需要迷路或者花费时间询问工作人员。
三、室内定位技术在物流与仓储中的应用室内定位技术在物流与仓储领域的应用也是十分广泛的。
在仓储管理中,通过室内定位技术,可以实现对物品位置的准确监控。
在大型仓库中,人工管理物品位置往往效率低下且容易出错。
室内定位技术在智能导航领域的应用实践

室内定位技术在智能导航领域的应用实践导语:随着智能导航技术的迅猛发展,人们对于现代生活中的导航需求越来越高,尤其是在室内场所。
室内导航技术的应用实践已经取得了突破性进展,主要借助于室内定位技术的不断创新和优化。
本文将从室内定位技术的原理与分类、应用场景以及实践案例三个方面,详细介绍室内定位技术在智能导航领域的应用实践。
一、室内定位技术的原理与分类室内定位技术基于不同的原理和技术手段,可以分为无线信号定位、计算机视觉定位、惯性导航定位、超声波定位、红外定位等多种类型。
其中,无线信号定位技术是目前应用最广泛的一种。
1. 无线信号定位技术无线信号定位技术主要基于Wi-Fi、蓝牙和RFID等无线信号的接收和发送,通过对室内信号的强度、到达时间和到达角度等参数进行测量和分析,以确定接收者的位置坐标。
这种技术的优势是覆盖范围广、准确度较高,并且无需额外设备。
2. 计算机视觉定位技术计算机视觉定位技术主要依靠摄像头或摄像系统对室内环境进行图像采集和处理,通过对图像的分析和比对,识别出人体、物体或特定标志物的位置和轨迹,从而实现室内定位。
这种技术的优势是对室内环境变化适应性强,但对于光照和物体遮挡等因素比较敏感。
3. 惯性导航定位技术惯性导航定位技术主要基于加速度计和陀螺仪等传感器,通过测量物体在空间中的加速度、角速度和方位角等数据,实现对物体位置和姿态的判断。
这种技术的优势是适用于室内环境复杂、无法接收到无线信号的场景,但会存在随时间累积误差的问题。
二、室内定位技术的应用场景室内定位技术的应用场景主要集中在商场、医院、机场、展览馆、大型办公楼等室内环境中。
这些场所通常人流量较大,布局复杂,人们常常面临着找不到摆放商品的位置、迷路、无法准确找到目的地等问题。
1. 商场导购通过利用室内定位技术,商场可以为顾客提供精准室内导航服务,帮助顾客找到所需商品的具体位置。
不仅可以提高购物效率和顾客满意度,还可以在商场中进行精细的定点广告推送,提升商场的销售额。
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室内定位技术及应用一、定位技术和应用分类1.定位技术如下图所示,目前在用的定位技术主要分为三种:1)基于卫星网络的定位包括GPS、伽利略、GLONASS和我国的北斗定位。
2)射频网络定位包括运行商基站位置定位、蓝牙定位、红外定位、WIFI热点定位等。
3)基于传感器网络的定位包括基于惯性传感器的定位、利用磁场定位、LIFI可见光通信定位、激光定位等2.定位技术的应用分两类:1)室外应用主要是用于导航、智慧物流等室外作业,活动范围广泛,便于接收卫星信号的领域。
2)室内应用位置服务的相关技术和产业正从室外向室内发展,以提供无所不在的基于位置的服务。
包括作为室外定位技术的位置信息补盲(例如人员进入室内后的轨迹定位)、室内作业人员(甚至机器人、无人导引车等)位置跟踪与导向、室内关键物品固定位置的监控、轨道列车的导航和定位(包括信息服务等)。
二、室外定位目前应用于室外定位的主流技术主要有卫星定位和基站定位两种。
1.卫星定位卫星定位即是通过接收卫星提供的经纬度坐标信号来进行定位,卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中GPS系统是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术。
GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。
空间部分是由24 颗工作卫星组成,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到 4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象;控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制;用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。
GPS的定位通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。
卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。
而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距)。
当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。
导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个变量t 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。
所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。
如下图所示:2.基站定位基站定位一般应用于手机用户,手机基站定位服务又叫做移动位置服务(LBS,Location Based Service),通过电信移动运营商的网络获取移动终端用户的位置信息。
手机等移动设备在开机以后,会主动搜索周围的基站信息,与基站建立联系,而且在可以搜索到信号的区域,手机能搜索到的基站不止一个,只不过远近程度不同,再进行通信时会选取距离最近、信号最强的基站作为通信基站。
其余的基站并不是没有用处了,当你的位置发生移动时,不同基站的信号强度会发生变化,如果基站A的信号不如基站B 了,手机为了防止突然间中断链接,会先和基站B进行通信,协调好通信方式之后就会从A切换到B。
基站定位的原理也很简单:手机测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA (Time of Arrival,到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差),根据该测量结果并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法,就能够计算出移动电话的位置。
基站“三点定位”原理由于基站定位时,信号很容易受到干扰,所以决定了它定位的不准确性,精度大约在150米左右,基本无法开车导航。
定位条件是必须在有基站信号的位置,手机处于sim卡注册状态(飞行模式下开WiFi和拔出sim卡都不行),而且必须收到3个基站的信号。
但是,定位速度超快,一旦有信号就可以定位,目前主要用途是没有GPS且没有WiFi的情况下快速大体了解下你的位置。
定位技术GPS定位LBS定位原理卫星定位基站定位精度精度高(5-10m)精度较低(市区20-200m;郊区1000-2000m)耗电量很大,需要手机为GPS模块提供高压供电基站采集数据即可,不消耗手机电量优点室外定位精度高;覆盖广定位速度超快;不受天气、高楼、位置等等的影响;功耗低缺点 1.GPS系统的天线必须在室外并且能看到大面积天空,否则无法定位,受天气和位置影响很大; 2.比较耗电; 3.成本较高1.定位条件是必须在有基站信号的位置,手机处于sim卡注册状态),且必须收到3个基站的信号; 2.定位精度低三、室内定位近年来,位置服务的相关技术和产业正从室外向室内发展,以提供无所不在的基于位置的服务,其主要推动力是室内位置服务所能带来的巨大的应用和商业潜能。
许多公司包括OS提供商、服务提供商,设备和芯片提供商都在竞争这个市场。
1.室内定位技术的需求室内定位的需求越来越广泛,包括消防、学校、商场、医院、停车场、轨道列车、物流仓储、地下作业等场合,尤其是涉及到公共安全、地铁、矿洞作业等领域,室内定位技术的需求更为迫切。
2.室内定位面临的挑战室内定位主要是受室内环境布局的千变万化影响,布置的精细要求定位的精度更高。
室内定位的局限性也主要体现在了多路径布设、非视距、信号衰减快、信号传递的时变性以及精度等比较实用的室内定位技术需要满足精度、覆盖范围、可靠性、成本、功耗、可扩展性和响应时间等综合要求。
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:可扩展性指一个解决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。
3.室内定位技术室内定位的技术分支多样,下图是各种室内定位方案的对比图: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、定位原理描述特点临近探测法通过一些有范围限制的物理信号的接收,从而判断移动设备是否出现在某一个发射点附近。
该方法虽然只能提供大概的定位信息,但其布设成本低、易于搭建,适合于一些对定位精度要求不高的应用,例如自动识别系统用于公司的员工签到。
质心定位法根据移动设备可接收信号范围内所有已知的信标(beacon)位置,计算其质心坐标作为移动设备的坐标。
该方法易于理解,计算量小,定位精度取决于信标的布设密度。
多边定位法通过测量待测目标到已知参考点之间的距离,从而确定待测目标的位置。
精度高、应用广。
三角定位法该方法是在获取待测目标相对2个已知参考点的角度后结合两参考点间的距离信息可以确定唯一的三角形,即可确定待测目标的位置。
精度高、应用广。
极点法通过测量相对某一已知参考点的距离和角度从而确定待测点的位置。
该方法仅需已知一个参考点的位置坐标,因此使用非常方便,已经在大地测量中得到广泛应用。
指纹定位法在定位空间中建立指纹数据库,通过将实际信息与数据库中的参数进行对比来实现定位。
指纹定位的优势是几乎不需要参考测量点,定位精度相对较高;但缺点是前期离线建立指纹库的工作量巨大,同时很难自适应于环境变化较大的场景。
航位推算法是在已知上一位置的基础上,通过计算或已知的运动速度和时间计算得到当前的位置。
数据稳定,无依赖,但该方法存在累积误差,定位精度随着时间增加而恶化。
不同的室内定位方法选择不同的观测量,通过不同的观测量提取算法所需要的信息。
观测量简介RSSI(接收信号强度指示)测量它是通过计算信号的传播损耗,可以使用理论或者经验模型来将传播损耗转化为距离,也可以用于指纹定位建立指纹库。
TOA(到达时间)测量该方法主要测量信号在基站和移动台之间的单程传播时间或来回传播时间。
前者要求基站与移动台间的时钟同步。
TDOA(到达时间差)测量该方法同样是测量信号到达时间,但使用到达时间差进行定位计算,可利用双曲线交点确定移动台位置,故可以避免对基站和移动台的精确同步。
AOA(到达角度)测量该方法是指接收机通过天线阵列测出电磁波的入射角度,包括测量基站信号到移动台的角度或者移动台信号到达基站的角度。
每种方式均会产生从基站到移动台的方向线。
2个基站可以得到2条方向线,其交点即为移动台位置。
因此,AOA方法只需要2个基站即可确定移动台位置。
方向和距离获取方向和距离多用于航位推算定位,采用自包含传感器记录载体的物理信息,计算得到方向和距离,从而在已知上一位置的基础上计算得到当前的位置。
内定位技术进行简要介绍。
四、几种主流的室内定位技术1.WiFi定位技术1)工作原理在覆盖无线局域网的地方,佩戴在人员身上的定位卡或腕带周期性地发出信号,无线局域网访问点(AP)接收到信号后,将信号传送给定位服务器。
定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差判断出人员的位置,并通过电子地图显示具体位置。
基于无线局域网(Wi-Fi)的实时定位系统工作原理示意图2)系统组成一般的无线局域网实时定位系统构架如下图所示:系统架构图如上图所示,无线局域网实时定位监控系统主要由定位卡或腕带(Wi-Fi Tag)、无线局域网接入点(AP:Access Point))和后端监控管理中心(定位服务器)三部分组成。