說到底是結合多種定位渠道/感測器,也就是說,在實用上依然處於整合階段。

比方說某某廠製造了整合藍牙,wifi,gnss(包括gps,glonass,北斗,伽利略系統)數據機以及氣壓溫度濕度計加速度計重力計陀螺儀磁場儀羅盤等mems感測器的雙晶元組合。

軟體方面,現在各大手機系統都採用了一個統一的定位服務,應用程序並不直接獲取定位信息(儘管有時候這麼做也是允許的,比如要獲取原始gnss數據時),而是統一向定位服務索取。 定位服務會利用現有的資源,條件來決定使用哪些具體的定位手段。
最新進展是利用磁場地圖來定位。

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  隨著更多新型移動設備比如手機、平板電腦、可穿戴設備等,物聯網設備的性能飛速增長和基於位置感知的應用的激增,位置感知發揮了越來越重要的作用。

  在室內和室外的環境下,連續地可靠地提供位置信息可以為用戶帶來更好的用戶體驗。室外定位和基於位置的服務已經成熟,基於GPS和地圖的位置服務被廣泛應用,並成為各種移動設備被使用最多的應用之一。

  近年來,位置服務的相關技術和產業正向室內發展以提供無所不在的基於位置的服務,其主要推動力是室內位置服務所能帶來的巨大的應用和商業潛能。許多公司包括OS提供商、服務提供商,設備和晶元提供商都在競爭這個市場。

  室內位置感知可以支持許多應用場景,並且正在改變移動設備的傳統使用模式。舉一些應用的例子,用戶可以尋找特定的餐館或在商店裡尋找某個商品,從附近商場裏的商戶得到優惠信息,在辦公室裏找到同事,在機場或火車站找登機口/站臺或其它設施,在博物館裡更有效地瞭解展品信息和觀看展覽,醫院確定醫護人員或醫療設備的位置,消防員在起火大廈裏的定位等等。

  想像這樣的場景,當我們到會議室開會,手機會自動開啟靜音模式,我們逛商場看到一件感興趣的商品可是還在猶豫時,拍下照片並自動給照片打上位置標籤, 等下次決定要買時手機幫我們導航到該商品的位置。這些都會給我們日常的生活和工作,以及在緊急情況下帶來方便。

  室內定位面臨很多獨特的挑戰, 比如說室內的環境動態性很強可以說是多種多樣,不同的大廈會有不同的室內佈局;室內的環境更加精細,由此也需要更高的精度來分辨不同的特徵。

  室內環境的這些獨特特徵使得現有的很多解決方案是對特定的環境和應用有針對性的解決方案,如果移植到其他環境和應用會受到不同的侷限。

  那麼實用的室內定位解決方案都需要滿足那些要求呢?主要包括以下幾個方面:精度、覆蓋範圍、可靠性、成本、功耗、可擴展性和響應時間。

  精度:對精度的要求不同的應用差別很大,比如在超市或倉庫找一個特定的商品可能需要1米甚至更低的精度,如果在購物中心尋找一個特定的品牌或餐館,5-10米的精度就能滿足要求。

  覆蓋範圍:覆蓋範圍主要是指一個技術和解決方案可以在多大的範圍內提供滿足精度的覆蓋。有些技術需要相應或專用的基礎設施支撐並結合相應的定位終端使用,這樣它的覆蓋就只是佈局了相應技術的環境範圍。

  可靠性:前面提到室內環境動態性很強,會經常發生改變,比如商場的設置和隔斷會經常發生變化。另一方面,定位所依賴的基礎設施也會經常發生變化。舉個例子,一些大型的會議,參展商會架設自己的WiFi熱點, 這些設施會動態變化位置,甚至有時開有時關,如果定位技術是基於WiFi的,可靠的系統應該不會受到這些因素的影響。

  成本和複雜度:成本和複雜度指標涵蓋兩個方面。一個是定位終端的成本,是不是可以用終端已有的硬體而不添加新的硬體。另一方面是佈局和維護的成本及其複雜度,包括佈局與維護定位所需要的設施和採集相關的資料庫。


室內定位從最初開始,基本上都是採用無線電(即RSS,ReceivedSignalStrength原理),紅外線,超聲波這幾種傳播介質作為定位方案的實現載體。室內定位技術可以將真實世界中的人和物,與虛擬空間的豐富數據信息結合,令線下的人和物也能像線上信息一樣被搜索、定位、連接,從而打破真實世界與虛擬世界的邊界,實現萬物互聯。

室內定位技術的現狀

目前主流的室內定位技術是以藍牙技術為主導的米級室內定位方案和以UWB技術為主導的釐米級室內定位方案。

藍牙定位:藍牙定位基於RSSI(Received Signal Strength Indication,信號場強指示)定位原理。藍牙室內技術是利用在室內安裝的若干個藍牙區域網接入點,把網路維持成基於多用戶的基礎網路連接模式,並保證藍牙區域網接入點始終是這個微微網的主設備,然後通過測量信號強度獲得用戶的位置信息。根據定位端的不同,藍牙定位方式分為網路側定位和終端側定位。

UWB定位:超寬頻(UWB)定位技術是一種全新的、與傳統通信定位技術有極大差異的新技術。它利用事先佈置好的已知位置的錨節點和橋節點,與新加入的盲節點進行通訊,並利用TDOA定位演算法,通過測量出不同基站與移動終端的傳輸時延差來進行定位。

作為位置服務提供商的SKYLAB研發出的定位系統已經具備了很完善的功能,包括實時位置顯示、軌跡跟蹤與回放、電子圍欄、尋呼報警、視頻聯動、智能巡檢、電子點名與智能考勤等。SKYLAB能提供包括藍牙網關、藍牙Beacon、藍牙定位標籤、UWB定位基站、UWB定位標籤以及SDK演算法和後臺伺服器,幫助企業快速開發出基於UWB定位系統的應用軟體,實現企業安全管理,提高企業生產效率。

室內定位方案怎麼選擇?

室內定位從用途方向可以劃分消費類和工業類。消費類主要實現室內人員引導、消費推送、安全監控、智能家居等商業應用。工業類主要實現消防安全、人員監控、設備引導、財產安全、智能工廠等應用。有些是側重於單純的室內定位,而有些則更側重於導航功能、歷史軌跡、電子圍欄等功能,因此需要有針對性選擇方案。單純的室內定位、導航,對定位精度要求不高,可以優先選擇藍牙定位方案,側重歷史軌跡、電子圍欄這些功能則可以優先考慮UWB定位方案。


精度不高用藍牙4.0,成本低。藍牙容易受到幹擾,3-5米的精度。基站設置越密精度越高。

藍牙5.0可以到1米左右,5.1可以到釐米級別。因為使用5.x的硬體比較少,應用比較少。

UWB精度現在還是最高,可以到釐米級別。成本高。

WIFI,RFID等都是可以的。精度跟基站的密度有關。


現在來說室內定位已經應用非常廣泛,無論是商場還是停車場,而且很多都是使用藍牙信標來實現定位,成本低,多年不用換設備。定位精度一般都在3米的樣子,如果使用藍牙5.1設備就能做到釐米級別。


1 紅外線定位技術,紅外線室內定位有兩種,第一種是被定位目標使用紅外線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感測器接收進行定位;第二種是通過多對發射器和接收器織紅外線網覆蓋待測空間,直接對運動目標進行定位。

缺點:穿透性極差,極易受燈光、煙霧等環境因素影響明顯。精度不容易控制,所以實用性不好;

2 超寬頻室內定位技術

其定位方案採用UWB(超寬頻)脈衝信號,由多個感測器採用TDOA和AOA定位演算法對標籤位置進行分析,多徑分辨能力強、精度高,定位精度可達亞米級。

優點是穿透力強、抗多徑效果好、安全性高、系統複雜度低、能提供精確定位精度等優點,前景相當廣闊。但由於新加入的盲節點也需要主動通信使得功耗較高,而且事先也需要佈局,現階段還沒辦法降低成本!

3 超聲波室內定位技術

超聲波室內定位系統是基於超聲波測距系統而開發,由若干個應答器和主測距器組成:主測距器放置在被測物體上,向位置固定的應答器發射同無線電信號,應答器在收到信號後向主測距器發射超聲波信號,利用反射式測距法和三角定位等演算法確定物體的位置。類似蝙蝠晚上出來尋覓食物的情況

優點:抗幹擾能力強,缺點是超聲波在空氣中的衰減嚴重,不適用於大型場合的室內定位,加上反射測距時受多徑效應和非視距傳播影響也很大,如果在硬體方面加以優化,那硬體方面的投資成本將會很高

4 LED定位

LED定位系統通過往天花板上的LED燈具實現,燈具發出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,而且用戶不需要將手機相機對準某一個特定方向,亦可以接收到反饋過來的直接光源信號。目前飛利浦照明已經在國外的超市開始試用這種室內定位技術,反饋還不錯

5 Wi-Fi室內定位技術

Wi-Fi定位技術有兩種,一種是通過移動設備和三個無線網路接入點的無線信號強度,通過差分演算法,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的確定位置點的信號強度,通過用新加入的設備的信號強度對比擁有巨量數據的資料庫,來確定位置。

缺點:信號傳輸的穩定性差,安全性方面欠佳;定位精度不高

6 ZigBee室內定位技術

ZigBee室內定位技術通過若干個待定位的盲節點和一個已知位置的參考節點與網關之間形成組網,每個微小的盲節點之間相互協調通信以實現全部定位。

缺點是ZigBee的信號傳輸受多徑效應和移動的影響都很大,而且定位精度取決於信道物理品質、信號源密度、環境和演算法的準確性,造成定位軟體的成本較高,現階段來說不是很實用。

7 藍牙beacon室內定位

藍牙beacon是一項低耗能藍牙技術,低功耗藍牙連接和廣播兩種工作模式,這裡利用的是beacon的廣播模式。由Beacon發射信號,藍牙設備定位接受,反饋信號。當用戶進入、退出或者在區域內徘徊時,Beacon的廣播有能力進行傳播,可計算用戶和Beacon的距離(可通過RSSI計算),由此可知,只要有三個Beacon設備即可定位。目前天工測控的拉亞beacon定位精度可達到2米,信號穩定可靠。廣泛應用於圖書館、博物館、公眾場合,微信搖一搖、身份識別、考勤、打卡等等。詳情請點擊 Beacon_藍牙室內定位方案_深圳市天工測控技術有限公司

優點:穩定性強,安全性高,成本比較低,而且隨著藍牙5的發布,後期應用在beacon方面,會使定位精度進一步提高!現在智能手機內部的藍牙從4.0版本以後都支持低功耗藍牙,相對使用比較普及、方便。


磁場聽起來不太靠譜啊,還有就是磁場幹擾大.

利益相關。

之前的主流是藍牙、WiFi,UWB。其他的技術沒辦法大範圍使用。GPS不屬於室內。

Wifi,基本廢了,導航精度太差,還沒法識別蘋果手機,定位就更沒法做了。

UWB,精度還是很高的,成本也高一點,適用工業等場景,商業場景上成本還是有一定壓力的。很多大廠應該有做這種,比如用於人員管理等方面,還是比較合適的。

藍牙,目前在商業場景(商場、停車場、醫院、高鐵站、景區等)應用廣泛,精度1-2米比較合適,需要太精準的地方,藍牙還是沒有辦法的,成本不算高,優勢是可以和手機做交互。

整個行業還是在比較前期的階段吧!歡迎私聊溝通。歡迎瞭解我們公司的產品。


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