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      室內定位技術如此多?誰能夠輕松掌握室內空間定位?

      發(fā)布時間:2021-03-11

      瀏覽次數(shù):320

      如今室內定位的場景日漸趨于龐大和復雜,而許多行業(yè)對于定位的需求也越來越重要,大型商超綜合性醫(yī)院、機場、停車場等場所對于定位和導航的需求都逐步增多。

      如今室內定位的場景日漸趨于龐大和復雜,而許多行業(yè)對于定位的需求也越來越重要,大型商超綜合性醫(yī)院、機場、停車場等場所對于定位和導航的需求都逐步增多。

      展館/展廳希望借助室內定位技術為前來觀展的人員提供實時導引服務;醫(yī)院希望對醫(yī)療設備進行實時定位,希望對特殊病患進行定位監(jiān)護,防止其發(fā)生意外;高?;S需要對人員進行定位管理,防止發(fā)生安全事故等。

      可以說,室內定位在零售、餐飲、物流、制造、化工、電力、醫(yī)療等行業(yè)均展現(xiàn)出了廣闊的市場前景。

      無線定位技術和方案很多,常用的定位技術包括紅外線、超聲波、射頻信號等,但都不適合室內定位。紅外線只適合短距離傳播,而且容易被熒光燈或者房間內的燈光干擾,在精確定位上有局限性;超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大,不能用于室內環(huán)境;而射頻信號普遍用在室外定位系統(tǒng)中,應用于室內定位存在局限。

      各種室內定位技術各有優(yōu)劣,在不同應用場景、不同預算要求下,也可將不同的原理組合使用。主流技術有以下幾種:

      WiFi定位技術

            目前WiFi是相對成熟且應用較多的技術,這幾年有不少公司投入到了這個領域。WiFi室內定位技術主要有兩種。

             一種是通過移動設備和三個無線網(wǎng)絡接入點的無線信號強度,通過差分算法,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(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫,來確定位置(“指紋”定位)。

            目前,它應用于小范圍的室內定位,成本較低,但Wi-Fi收發(fā)器只能覆蓋半徑90m以內的地理區(qū)域,很容易受到其他信號干擾,從而影響定位精度,精度不高,而且定位器的能耗較高。

      藍牙技術

            藍牙信標技術目前部署的也比較多,也是相對比較成熟的技術。藍牙跟WiFi的區(qū)別不是太大,精度會比WiFi稍微高一點。

            藍牙定位技術的代表是Nokia,推出了HAIP的室內精確定位解決方案,采用基于藍牙的三角定位技術,除了使用手機的藍牙模塊外,還需部署藍牙基站,最高可以達到亞米級定位精度。

            藍牙定位技術最大的優(yōu)點是設備體積小、短距離、低功耗,容易集成在手機等移動設備中。只要設備的藍牙功能開啟,就能夠對其進行定位。藍牙傳輸不受視距的影響,但對于復雜的空間環(huán)境,藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差,受噪聲信號干擾大且在于藍牙器件和設備的價格比較昂貴。

      RFID室內定位技術

           RFID室內定位的基本原理是,通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標簽的特征信息(如身份ID、接收信號強度等),同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定標簽所在位置。

            射頻識別室內定位技術作用距離很近,但它可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度的信息,且由于電磁場非視距等優(yōu)點,傳輸范圍很大,而且標識的體積比較小,造價比較低。但其不具有通信能力,抗干擾能力較差,不便于整合到其他系統(tǒng)之中,且用戶的安全隱私保障和國際標準化都不夠完善。

           目前有大量成熟的商用定位方案基于RFID技術,廣泛應用于緊急救援、資產(chǎn)管理、人員追蹤等領域。

      超聲波室內定位技術

           超聲波室內定位主要采用反射式測距法,通過多邊定位等方法確定物體位置,系統(tǒng)由一個主測距器和若干接收器組成,主測距儀可放置在待測目標上,接收器固定于室內環(huán)境中。定位時,向接收器發(fā)射同頻率的信號,接收器接收后又反射傳輸給主測距器,根據(jù)回波和發(fā)射波的時間差計算出距離,從而確定位置。

            超聲波定位整體定位精度較高,結構簡單,但超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大,且超聲波頻率受多普勒效應和溫度影響,同時也需要大量基礎硬件設施,成本較高。

      超寬帶UWB室內定位技術

            超寬帶(UWB定位)室內定位技術利用事先布置好的已知位置的錨節(jié)點和橋節(jié)點,與新加入的盲節(jié)點進行通訊,并利用三角定位或者“指紋”定位方式來確定位置。

            超寬帶室內定位的定位方案采用UWB定位(超寬帶)脈沖信號,由多個傳感器采用TDOA和AOA定位算法對標簽位置進行分析,多徑分辨能力強、精度高,定位精度可達亞米級。

            超寬帶通信不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),因此具有GHz量級的帶寬。由于超寬帶定位技術具有穿透力強、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點,前景相當廣闊。

             之前的技術研究中,由于新加入的盲節(jié)點也需要主動通信使得功耗較高,而且事先也需要布局,使得成本還無法降低。

            但是在EHIGH恒高的產(chǎn)品設計之中,定位基站使用電池供電,滿足續(xù)航時間大于1年。且基站通過無線與通信基站傳輸數(shù)據(jù),不需要鋪設線纜,既節(jié)省了安裝的硬件成本,又節(jié)省安裝的時間成本。不僅如此,日常運行成本,受臺風、暴雨等影響時的恢復成本都會加到產(chǎn)品售出時的價格之上。對此,EHIGH恒高形成了一套自組網(wǎng)、自維護的產(chǎn)品設計,有效的將維護費用降低,優(yōu)化投入成本。

      從技術上看,無論是從定位精度、安全性、抗干擾、功耗等角度來分析,UWB室內定位無疑是最理想的工業(yè)定位技術之一。 


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