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        室內定位

        發布時間:2019.02.28 來源: 瀏覽次數:

        在室內環境無法使用衛星定位時,使用室內定位技術作為衛星定位的輔助定位,解決衛星信號到達地面時較弱、不能穿透建筑物的問題。最終定位物體當前所處的位置。

        室內定位技術主要分基站定位和慣導定位兩種服務商。基站定位服務商主要有:谷歌、諾基亞、TI、蘋果、高德、百度等采用WIFI定位;慣導定位服務商主要有:美國的NAVISEER,龍旗瑞譜科技,上海消防研究所。商用技術基本采用WIFI,RFID等無線通訊基站方案,針對應急救援主要采用慣性導航等技術方案,因為應急救援面對的場所應該都是災害性的,基站無線通訊都屬于癱瘓狀態,還有就是社會成本過高,所以只能采用慣性導航技術,它無需任何額外的基礎設施或網絡,以無線方式實時輸出人員的行走距離與方向信息,可以實現在各種復雜環境中人員的準確定位,為保證人員的生命安全提供有效的保證。

        定位技術

        除通訊網絡的蜂窩定位技術外,常見的室內無線定位技術還有:Wi-Fi、藍牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲波。

        Wi-Fi技術

        通過無線接入點(包括無線路由器)組成的無線局域網絡(WLAN),可以實現復雜環境中的定位、監測和追蹤任務。它以網絡節點(無線接入點)的位置信息為基礎和前提,采用經驗測試和信號傳播模型相結合的方式,對已接入的移動設備進行位置定位,最高精確度大約在1米至20米之間。如果定位測算僅基于當前連接的Wi-Fi接入點,而不是參照周邊Wi-Fi的信號強度合成圖,則Wi-Fi定位就很容易存在誤差(例如:定位樓層錯誤)。

        另外,Wi-Fi接入點通常都只能覆蓋半徑90米左右的區域,而且很容易受到其他信號的干擾,從而影響其精度,定位器的能耗也較高。

        藍牙技術

        藍牙通訊是一種短距離低功耗的無線傳輸技術,在室內安裝適當的藍牙局域網接入點后,將網絡配置成基于多用戶的基礎網絡連接模式,并保證藍牙局域網接入點始終是這個微網絡的主設備。這樣通過檢測信號強度就可以獲得用戶的位置信息。

        藍牙定位主要應用于小范圍定位,例如:單層大廳或倉庫。對于持有集成了藍牙功能移動終端設備,只要設備的藍牙功能開啟,藍牙室內定位系統就能夠對其進行位置判斷。

        不過,對于復雜的空間環境,藍牙定位系統的穩定性稍差,受噪聲信號干擾大。

        紅外線技術

        紅外線技術室內定位是通過安裝在室內的光學傳感器,接收各移動設備(紅外線IR標識)發射調制的紅外射線進行定位,具有相對較高的室內定位精度。

        但是,由于光線不能穿過障礙物,使得紅外射線僅能視距傳播,容易受其他燈光干擾,并且紅外線的傳輸距離較短,使其室內定位的效果很差。當移動設備放置在口袋里或者被墻壁遮擋時,就不能正常工作,需要在每個房間、走廊安裝接收天線,導致總體造價較高。

        超寬帶技術

        超寬帶技術與傳統通信技術的定位方法有較大差異,它不需要使用傳統通信體制中的載波,而是通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數據,可用于室內精確定位,例如:戰場士兵的位置發現、機器人運動跟蹤等。

        超寬帶系統與傳統的窄帶系統相比,具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統復雜度低、能夠提高精確定位精度等優點,通常用于室內移動物體的定位跟蹤或導航。

        RFID技術

        RFID定位技術利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數據,實現移動設備識別和定位的目的。它可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度的信息,且傳輸范圍大、成本較低;不過,由于以下問題未能解決,以RFID定位技術的適用范圍受到局限。

        1. RFID不便于整合到移動設備之中

        2. 作用距離短(一般最長為幾十米)

        3. 用戶的安全隱私保護

        4. 國際標準化

        ZigBee技術

        ZigBee是一種短距離、低速率的無線網絡技術。它介于RFID和藍牙之間,可以通過傳感器之間的相互協調通信進行設備的位置定位。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個傳感器,所以ZigBee最顯著的技術特點是它的低功耗和低成本。

        超聲波技術

        超聲波定位主要采用反射式測距(發射超聲波并接收由被測物產生的回波后,根據回波與發射波的時間差計算出兩者之間的距離),并通過三角定位等算法確定物體的位置。

        超聲波定位整體定位精度較高、系統結構簡單,但容易受多徑效應和非視距傳播的影響,降低定位精度;同時,它還需要大量的底層硬件設施投資,總體成本較高。

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