盡人皆知，在萬物互聯(lián)的大背景下，位置信息的獲取和應(yīng)用在項目落地中越來越重要。相對于室外定位，室內(nèi)定位的工作環(huán)境更為復(fù)雜、精細，其技術(shù)更是多種多樣。例如：智慧工廠人員及貨物管理與調(diào)度、 生產(chǎn)安全管理、地下停車場尋車導(dǎo)航、智慧大樓人員/訪客定位管理、 會展位置導(dǎo)航等。
一般情況下，我們根據(jù)技術(shù)原理和使用信號源的不同，可以將室內(nèi)定位技術(shù)分為：Wi-Fi定位、ZigBee定位、藍牙定位、UWB定位、RFID定位、衛(wèi)星定位、低頻觸發(fā)定位、基站定位、聲波定位、光定位、地磁定位等。下面就來探討一下WiFi、藍牙、UWB常見的三種室內(nèi)定位技術(shù)。
WiFi
2010年前后，Wi-Fi定位開始在基于定位標簽的人員監(jiān)控行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用起來，2013年，基于手機的Wi-Fi探測等應(yīng)用也隨之嶄露頭角。目前，Wi-Fi定位是比較流行的一種室內(nèi)定位技術(shù)，其定位方法是基于信號強度的傳播模型法和指紋識別法。
信號強度的傳播模型法，是指使用當(dāng)前環(huán)境下假設(shè)的某種信道衰落模型，根據(jù)其數(shù)學(xué)關(guān)系估計終端與已知位置AP間的距離，如果用戶聽到多個AP信號，就可以通過三邊定位算法來獲得用戶的位置信息;指紋識別法，則是基于Wi-Fi信號的傳播特點，將多個AP的檢測數(shù)據(jù)組合成指紋信息，通過與參考數(shù)據(jù)對比來估計移動物體可能的位置。
在定位精度為米級的一些場景，可利用Wi-Fi進行覆蓋，該技術(shù)適用于對人/車的定位導(dǎo)航，醫(yī)療機構(gòu)、商場、主題公園等場景。
藍牙
2014年左右，基于藍牙的定位技術(shù)開始在監(jiān)控定位領(lǐng)域被應(yīng)用。2017年7月，藍牙m(xù)esh正式推出，在一年半的時間里，已經(jīng)有超過105種具有藍牙m(xù)esh網(wǎng)絡(luò)功能的產(chǎn)品獲得認證，其中包含芯片、協(xié)議棧、模組及終端產(chǎn)品供應(yīng)商等。
為了滿足位置服務(wù)市場不斷增長的需求，全新藍牙5.1標準新增了尋向功能，可幫助設(shè)備明確藍牙信號的方向，進而幫助開發(fā)者解讀設(shè)備方向的藍牙接近(proximity)解決方案，實現(xiàn)厘米級位置精度的藍牙定位系統(tǒng)。
基于位置的藍牙服務(wù)解決方案通常分為兩類：接近類解決方案和定位系統(tǒng)。無論是實時定位，還是室內(nèi)定位，原理都是類似的，即在數(shù)據(jù)包傳輸中加入RSSI(接收信號強度)機制，通過RSSI來虛擬出產(chǎn)品的大致范圍，再通過三邊測量法，實現(xiàn)相互交集的測量算法，最終完成室內(nèi)定位。
藍牙定位，只要設(shè)備的藍牙功能開啟，就能夠?qū)ζ溥M行定位。藍牙傳輸不受視距的影響，但對于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大，且藍牙器件和設(shè)備的價格比較貴。
根據(jù)《2019藍牙市場最新資訊》顯示，位置服務(wù)已成為增長最快的藍牙解決方案，預(yù)計未來五年其年復(fù)合增長率將達到43%。
藍牙定位主要用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店，現(xiàn)在已經(jīng)被某些廠商開始用于LBS推廣。
UWB
近年來，隨著UWB芯片方案的成熟和成本的下降，國內(nèi)研究UWB定位技術(shù)的公司不斷涌現(xiàn)。UWB是一種傳輸速率高(最高可達1000Mbps以上)，發(fā)射功率較低，穿透能力較強的無線定位技術(shù)。目前使用UWB定位技術(shù)的行業(yè)是隧道、化工廠、監(jiān)獄、醫(yī)院、養(yǎng)老院、礦井等行業(yè)。
UWB定位是由多個傳感器采用TDOA(Time Difference of Arrival，到達時間差)和AOA定位算法對標簽位置進行分析，具有多徑分辨能力、精度高、定位精度可達厘米級等特點。
TDOA是一種利用到達時間差進行定位的方法又稱為雙曲線定位。標簽卡對外發(fā)送一次UWB信號，在標簽無線覆蓋范圍內(nèi)的所有基站都會收到無線信號。如果有兩個已知坐標點的基站收到信號，標簽距離兩個基站的間隔不同，那么這兩個基站收到信號的時間點是不一樣的。
基于信號時間的定位系統(tǒng)，例如UWB，一旦遇到墻體遮擋的情況就需要重新部署。同等面積，房間數(shù)量增加一倍，基站用量也將增加一倍，其在空曠場景基站更易部署。
隨著科技進步和人民生活水平的提高，精確定位的需求越來越迫切，無線局域網(wǎng)定位主要應(yīng)用于室內(nèi)定位，根據(jù)信號的特點以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同，其定位精度可從厘米級到米級。不同的場景，我們在選擇具體的定位技術(shù)時，不光要考慮精度性能，還得考慮成本和功耗。因此，盡管UWB精度最高，但是其他的定位技術(shù)也各有自己的市場。
下載文檔
