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常见的室内定位技术对比及发展趋势分析

如今,停车场、商场、机场等场所的定位和导航需求开始日趋清晰,工程建设、智慧工业、智慧医疗、智慧养老等行业对室内定位的需求也日益增加,这些市场需求为室内定位技术带来巨大商机。今天我们来谈谈常见的室内定位技术优劣势及它们的发展趋势。
 


 

最常见的室内定位技术主要有蓝牙定位、Wi-Fi定位、超宽带定位、红外线定位、RFID等技术。

1、Wi-Fi技术
通过无线接入点(包括无线路由器)组成的无线局域网络(WLAN),可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。它以网络节点(无线接入点)的位置信息为基础和前提,采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,对已接入的移动设备进行位置定位,最高精确度大约在1米至20米之间。如果定位测算仅基于当前连接的Wi-Fi接入点,而不是参照周边Wi-Fi的信号强度合成图,则Wi-Fi定位就很容易存在误差(例如:定位楼层错误)。

另外,Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域,而且很容易受到其他信号的干扰,从而影响其精度,定位器的能耗也较高。

2、蓝牙技术
蓝牙通讯是一种低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后,将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备。这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。


3、红外线技术
红外线技术室内定位是通过安装在室内的传感器接收各移动设备(红外线IR标识)发射调制的红外射线进行定位,具有相对较高的室内定位精度。

但是,由于光线不能穿过障碍物,使得红外射线仅能视距传播,容易受其他灯光干扰,并且红外线的传输距离较短,使其室内定位的效果很差。当移动设备放置在口袋里或者被墙壁遮挡时,就不能正常工作,需要在每个房间、走廊安装接收天线,导致总体造价较高。

4、超宽带技术
超宽带技术与传统通信技术的定位方法有较大差异,它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,可用于室内精确定位,例如:战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。

超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点,通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。

5、RFID技术
RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据,实现移动设备识别和定位的目的。它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且传输范围大、成本较低;不过,由于以下问题未能解决,以RFID定位技术的适用范围受到局限。

1)RFID不便于整合到移动设备之中
2)作用距离短(一般最长为几十米)
3)用户的安全隐私保护
4)国际标准化

6、超声波技术
超声波定位主要采用反射式测距(发射超声波并接收由被测物产生的回波后,根据回波与发射波的时间差计算出两者之间的距离),并通过三角定位等算法确定物体的位置。
超声波定位整体定位精度较高、系统结构简单,但容易受多径效应和非视距传播的影响,降低定位精度;同时,它还需要大量的底层硬件设施投资,总体成本较高。

 


 

发展趋势:室内定位伪需求的时代已经过去,随着室内技术的突破和精度提高,逐步向制造业、建筑业、交通、仓储等行业拓展,成为应用行业一波新浪潮。
 





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