室内定位技术的研究综述
室内定位技术综述及发展趋势
室内定位技术综述及发展趋势近年来，室内定位技术的发展日益壮大，得到了越来越多的关注。
我们可以通过室内定位技术，追踪物品、人员、车辆等目标的位置信息，从而实现安全监控、场馆管理、室内导航、精准营销等的应用。
一、室内定位技术的种类目前，室内定位技术主要有以下几种：1. WiFi定位技术：利用WiFi信号的强度和信号延迟来确定目标位置。
2. 蓝牙低功耗（BLE）技术：通过信标的设置，利用蓝牙信号来实现室内定位。
3. 智能灯光技术：通过控制灯光的亮度和色彩，从而获取目标的位置信息。
4. 超声波定位技术：通过超强音波的控制和测量，得到目标的位置信息。
5. 光学定位技术：使用相机、激光、红外线等光学设备来获取目标的位置信息。
二、室内定位技术的应用1. 安全监控：利用室内定位技术，监控场馆内的人流动态、物品状态等信息，以保障人员和财产的安全。
2. 场馆管理：通过定位技术，实现人员或设备位置的实时监控，在场馆管理方面得到应用。
3. 室内导航：利用室内导航系统，为人们提供室内导航、定位服务，解决人们在室内寻找特定地点的难题。
4. 精准营销：利用室内定位技术，采集用户数据后，对其进行个性化推荐、营销等服务。
三、室内定位技术的发展趋势1. 低成本、高精度：未来的室内定位技术将更注重降低成本，并且提高定位精度。
2. 安全和隐私：在定位技术使用过程中，必须保证数据安全和个人隐私，避免信息泄漏或滥用。
3. 多样化的应用场景：随着技术的发展，将出现更多的应用场景，如室内智能停车场、室内自动驾驶、室内AR/VR等。
4. 与物联网、人工智能的融合：室内定位技术将与物联网、人工智能等技术实现融合，构建更加智慧化的室内服务系统。
总之，室内定位技术是未来数字化生活的必备技术之一。
未来，它将在更多的应用场景得到应用，实现更好的服务和效果。
室内定位技术现状和发展趋势
室内定位技术现状和发展趋势摘要室内定位技术是一种可以帮助用户在室内环境中定位的技术，其一直受到用户的青睐，在近几年中发展迅速。
20世纪90年代的时候，主要使用的是基于基站定位技术，以及GPS/INS技术，而现在，已经可以利用Wi-Fi，蓝牙，基站定位，RFID等新技术进行室内定位。
在本文中，将介绍室内定位技术的现状和未来发展趋势。
传统的定位技术，如GPS，无线电导航等，有许多缺点，例如低精度和无法覆盖室内环境，这为室内定位技术的发展提出了新的挑战。
因此，未来可能会出现更多的室内定位技术，例如视觉定位，声纳定位和计算机视觉定位等。
此外，深度学习可以用来提高室内定位系统的精度和可靠性。
随着5G网络的发展，室内定位也将受到支持，这将有助于构建具有更强功能的室内定位系统。
关键词：室内定位，GPS，Wi-Fi，5GIntroductionIndoor positioning is a technology that helps users locate themselves in indoor environments. It has been popular withusers and is developing rapidly in recent years. In the 1990s,the main technologies used for indoor positioning were based on cell station technology, as well as GPS/INS technology. Now, new technologies such as Wi-Fi, Bluetooth, cell station positioning, RFID, etc., can be used for indoor positioning. In this paper,the current state and future trends of indoor positioning technology are discussed.Current State Future Trends Conclusion。
室内外定位技术综述
第１３卷㊀第１０期Ｖｏｌ．１３Ｎｏ．１０㊀㊀智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用ＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＣｏｍｐｕｔｅｒａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ㊀㊀２０２３年１０月㊀Ｏｃｔ．２０２３㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９５－２１６３（２０２３）１０－０１７９－０５中图分类号：ＴＮ９２５文献标志码：Ａ室内外定位技术综述苏素燕１，陈金旺１，王林芳１，陈㊀芳２，陈㊀俊２，林明睿２（１国网福建省电力有限公司厦门供电公司，福建厦门３６２４００；２福州大学㊀物理与信息工程学院，福州３５０１０８）摘㊀要：随着科学技术的不断发展，定位服务深入生活，越来越多的行业及个人因定位技术的发展而受益，也正是社会的不断进步以及环境的复杂多变，越来越高的定位需求在人们心中产生，越来越多的定位技术也随之诞生㊂文章从室内外定位角度出发，分别介绍了几种当下应用比较多的室内外定位技术，对其原理进行简单的阐述，分析其各自的发展与存在的不足，最后介绍了这些技术所涉及的一些主流算法㊂关键词：室内外定位；定位服务；定位算法ＡｒｅｖｉｅｗｏｆｉｎｄｏｏｒａｎｄｏｕｔｄｏｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙＳＵＳｕｙａｎ１，ＣＨＥＮＪｉｎｗａｎｇ１，ＷＡＮＧＬｉｎｆａｎｇ１，ＣＨＥＮＦａｎｇ２，ＣＨＥＮＪｕｎ２，ＬＩＮＭｉｎｇｒｕｉ２（１ＳｔａｔｅＧｒｉｄＸｉａｍｅｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，ＸｉａｍｅｎＦｕｊｉａｎ３６２４００，Ｃｈｉｎａ；２ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔＷｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｅｒｖｉｃｅｓａｒｅａｐｐｌｉｅｄｉｎｌｉｆｅ，ａｎｄｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓａｎｄｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｂｅｎｅｆｉｔｆｒｏｍｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｆａｃｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｏｃｉｅｔｙａｎｄｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘａｎｄｃｈａｎｇｅａｂｌｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｈｉｇｈｅｒｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｎｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｒｅｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｄｍｏｒｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓａｒｅｄｅｖｅｌｏｐｅｄ．Ｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｉｎｄｏｏｒａｎｄｏｕｔｄｏｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ，ｔｈｅｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｓｅｖｅｒａｌｉｎｄｏｏｒａｎｄｏｕｔｄｏｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｔｈａｔａｒｅｍｏｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ｂｒｉｅｆｌｙｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｉｒｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ，ａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｉｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓ，ａｎｄｆｉｎａｌｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｍｏｒｅｍａｉｎｓｔｒｅａｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｔｈｅｓｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ʌＫｅｙｗｏｒｄｓɔｉｎｄｏｏｒａｎｄｏｕｔｄｏｏｒｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ；ｌｏｃａｔｉｏｎｓｅｒｖｉｃｅｓ；ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ基金项目：国网福建省电力有限公司研究开发项目（５２１３４０２２０００５）㊂作者简介：苏素燕（１９９０－），女，硕士，工程师，主要研究方向：电力通信网建设与运维；陈金旺（１９７２－），男，硕士，高级工程师，主要研究方向：电力系统自动化技术及电力通信网管理；王林芳（１９８９－），男，学士，高级工程师，主要研究方向：电力通信网建设和运行管理㊂收稿日期：２０２２－１０－０６０㊀引㊀言随着技术水平的不断提升，社会各行各业的兴起和发展，位置服务受到了越来越多人的关注和重视，定位服务也因此变得越来越商业化㊁普遍化㊂定位系统开始投入到各行各业，如：地图导航㊁森林消防㊁房屋建筑㊁交通安防等［１］都离不开定位系统，可以说定位服务极大程度的改变了人们的生活水平，推进了社会的发展与进步㊂由于行业的兴起和技术的发展，以及生活环境的不断复杂化，对定位精度的要求也越来越高㊂美国的ＧＰＳ定位系统和中国北斗导航定位系统，撑起了整个的室外定位㊂然而，其在复杂多变的室内环境下并不适用，因此越来越多满足室内定位需求的定位技术被研发实施㊂如：蓝牙㊁ＷＩＦＩ㊁超声波等定位技术［２］，通过结合不同的算法，甚至与不同技术的融合，使室内定位精度达到一个新的高度㊂１㊀室外定位技术１．１㊀ＧＰＳ定位技术ＧＰＳ定位是目前最为精确，应用最为广泛的定位技术，ＧＰＳ系统由空间端㊁控制端㊁用户终端组成㊂其定位原理是通过用户端发出的定位请求，空间端就会发送定位的卫星信号，接收器随之接收相关定位信息，再由用户端接收由地面控制中心计算出来的位置结果㊂ＧＰＳ定位方法包括绝对定位（单点定位）和相对定位（差分定位）等㊂该系统广泛应用于房屋建筑㊁车辆定位㊁农业养殖等领域［３］，但由于定位过程的轨道误差㊁时钟误差以及各种延迟和噪声的干扰，定位精度只能达到米级㊂１．２㊀北斗定位技术北斗定位系统由空间端㊁地面控制端㊁用户端组成，是主动式双向测距二维导航㊂地面控制中心解算供用户定位的三维数据㊂北斗定位原理与ＧＰＳ大致相同，多采用 三球交汇 的原理来实现㊂即地面接收设备需同时测量至少三颗卫星与用户的距离㊂用户端分别以每颗卫星为球心，其与该卫星间的距离为半径，画出相交于两点的３个球面，根据地理常识选取相对位置较低的交点，即为用户的实际坐标位置点［４］㊂迄今为止，北斗导航系统已经发展到 北斗三号 ，北斗三号实现了全球范围的无源定位，在抗干扰能力方面要强于ＧＰＳ定位系统㊂北斗定位精度为米级，被广泛应用于通信㊁水利㊁交通㊁森林防火等，且北斗是唯一可以进行通信聊天的定位系统，北斗地面增强站系统已实现广域覆盖，可为全球用户提供高精度定位数据支持，具有无限的发展潜力㊂目前，国家正在推进北斗与５Ｇ技术的融合定位［５］㊂２㊀室内定位技术２．１㊀ＷＩＦＩ定位技术目前ＷＩＦＩ是相对成熟且应用较多的技术，近年来有不少公司投入到了这个领域㊂ＷＩＦＩ室内定位技术需要通过定位标签，在布满无线局域网的区域按照一定的周期发出相关信号，最后由定位服务器接收该信号㊂根据接收信号的强弱以及信号到达时差，来推算出人员所在的位置，并让具体位置在电子地图显示［６］㊂因成本低㊁覆盖范围广㊁传输速度高等原因ＷＩＦＩ成为室内定位的主流㊂ＷＩＦＩ室内定位算法大致分为两大类：一是不基于ＲＳＳＩ的算法，其中包括到达时间（ＴｉｍｅＯｆＡｒｒｉｖａｌ，ＴＯＡ）㊁到达时间差（ＴｉｍｅＤｉｆｆｅｒｅｎｃｅｏｆＡｒｒｉｖａｌ，ＴＤＯＡ）以及到达角度（ＡｎｇｌｅｏｆＡｒｒｉｖａｌ，ＡＯＡ）算法；另一种是基于ＲＳＳＩ的三角定位算法和指纹算法㊂就目前来说，ＷＩＦＩ技术定位应用最可行的算法是基于ＲＳＳＩ的指纹定位算法［７］㊂利用该算法进行室内定位，在正常情况下能满足室内需求，但环境复杂多变，很容易影响ＷＩＦＩ信号，使其定位精度降低，定位漂移现象尤其严重，且标签功耗大㊁略昂贵，再加上指纹定位的数据采集阶段工程量繁琐，且很容易受基站变换的影响㊂２．２㊀ＲＦＩＤ定位技术ＲＦＩＤ定位技术适用于区域位置定位，即通过２．４Ｇ和低频１２５Ｋ的ＲＦＩＤ技术，实现对人和物的识别以及定位管理㊂ＲＦＩＤ定位主要是读取所测ＲＦＩＤ标签的相关特征信息，该过程通过一组固定的阅读器实现，再通过相关方法（如接收信号强度等），把标签所在的具体位置计算出来㊂基于ＲＦＩＤ的定位方法有室内静态目标定位算法和室内动态目标定位算法㊂室内静态目标定位算法包括测距定位算法以及非测距定位算法㊂如：距离矢量跳数节点定位算法㊁质心定位算法和ｋ邻近定位算法等㊂动态目标定位算法包括：时间域相位差测距算法㊁频率域相位差测距算法和空间域相位差测距算法［８］等等㊂ＲＦＩＤ定位技术信号传输范围较广㊁应用成本低，具有非接触以及非视距等优点，适用于室内定位㊂但由于该技术作用的距离有限，缺乏通信能力，与其他系统融合在一起的效果并不好，因此定位不够精准㊂２．３㊀超声波定位技术超声波定位原理是基于超声波测距技术，大多采用反射式测距法［９］㊂定位过程如下：首先通过固定在被测物体上的声波发生器，周期性的发送同频率的信号给各个位置已知的电子标签，通过不同时间所接收到的同一信号，具体推算出其各自之间的相关距离，从而推算出被侧目标的定位坐标㊂常见超声波测距采用传播时间检测法进行，超声波的传输路程等于超声波传播时间与超声波在空气中的传播速度的乘积㊂利用定位算法并结合多组超声波测量的距离数据，即可计算出被定位物体的具体位置坐标㊂超声波定位主要应用ＴＯＡ定位算法和ＴＤＯＡ定位算法实现㊂该方法成本低㊁功耗小㊁定位精度可观，但对于复杂的环境定位效果仍不佳㊂２．４㊀蓝牙定位技术蓝牙定位技术的实现，需要在室内环境下建立３个及以上的ｂｅａｃｏｎ基站［１０］，然后通过带有蓝牙功能的移动设备来接受从基站发出的广播报文，以此来推算出功率，计算出移动设备与基站间的距离，从而确定移动设备的位置㊂蓝牙定位系统主要采用测距交汇法（又称传播模型法）和指纹匹配法两种定位方式㊂测距交汇法基本原理为：先构建室内环境下的蓝牙信号衰减模型，使用衰减模型将信号强度信息转换为两者之间的距离信息，再采用定位算法计算出目标位置㊂该方案的优势是无需构建指纹数据库，理论定位精度高；指纹匹配定位方法是将位置信息和蓝牙信号强度特征形成特殊的映射关联，即对室内场景下的位置坐标信息形成与之唯一对应的信号强度特征指纹［１１］㊂０８１智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１３卷㊀蓝牙定位技术是一种短距离（一般在２－５米左右）适用于室内的无线传输技术，具有较高的商业价值，且功率消耗低，定位精度相对较高㊂其缺点是受环境影响较大，稳定性较差，而且系统作用的范围比较小㊂２．５㊀惯性导航定位技术惯性导航技术是一种纯依靠客户端的技术，通过终端惯性传感器采集物体运动过程的相关数据信息（其中包括物体的速度㊁方向㊁加速度等），再利用各种定位运算方法推算出被测物体的大概位置㊂惯性导航系统是一个自主式的导航系统，由惯性测量单元和积分器组成的积分系统㊂惯性导航技术在没有通讯设备和网络的情况下，就可以输出用户的具体位置信息，并且这一过程是实时进行的，也就是说在各种复杂多变的环境中，仍然可以做到对人员位置的精确定位㊂在惯性导航定位的基础上，还有一些技术可以辅助，从而达到更好的定位效果，如与ＷＩＦＩ指纹技术的结合［１２］㊂该技术不会被电磁信号所干扰，安全隐蔽性强，而且产生的导航信息噪声低，定位过程中的数据更新率高，能在短时间内有比较好的精度和稳定性；但是随着时间的变化，误差也会随之增大，再加上传感器价格昂贵等原因，该技术也无法满足人们对室内定位的需求㊂２．６㊀超宽带（ＵＷＢ）定位技术超宽带技术是一种无线通讯技术［１３］，其不使用传统通信体制中的载波（不采用正弦载波），而是通过对极窄脉冲的发送和接收来进行数据传输㊂该脉冲为非正弦，且脉冲宽度须在纳秒甚至微秒级以下，具有３．１ １０．６ＧＨｚ量级的频谱带宽㊂该技术具有良好的室内定位发展应用前景，隐含着很高的商业价值㊂随着硬件设施以及对应操作水平的不断提高，提高ＵＷＢ定位精度以及达到普遍化应用的重点，是将该系统与其他定位技术相融合；再加上深度学习的发展，将给该技术带来更大的突破和影响㊂该技术主要用于室内定位，具有数据传输性能好㊁低功耗㊁安全保密性强㊁高处理增益㊁很强的抗干扰能力和定位精度高等特点［１４］㊂超宽带技术通过与不同技术的融合，以及采用不同算法的应用，定位精度保持在０．１ ０．５ｍ的范围㊂３㊀定位算法３．１㊀ＡＯＡ定位算法如图１所示，ＡＯＡ到达角度定位方法，主要是通过建立两个基站，分别以基站坐标为起始位置，形成两条经过移动台的射线，而两射线相交的点就是移动台所在的大概位置［１５］㊂移动台基站2基站1βα图１㊀ＡＯＡ定位示意图Ｆｉｇ．１㊀ＡＯＡｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ㊀㊀当基站内设有天线阵列时，移动台作为信号的发送端发出信号，并且由两个基站进行接收，进而可以得到两个基站的入射角，即图中所示的α㊁β，再以各基站坐标作为出发点，沿着入射角所对应方向形成的交点，就是移动台所在的位置㊂假设移动台位置坐标为（ｘ，ｙ），Ｎ个基站的位置坐标为（ｘｉ，ｙｉ）㊂根据其几何意义，坐标之间存在以下关系：ｔａｎαｉ＝ｙ－ｙｉｘ－ｘｉ（１）㊀㊀将式（１）展开可得ｙｉ－ｘｉｔａｎαｉ＝ｙ－ｘｔａｎαｉ（２）㊀㊀将式（２）化简可得ｙ１－ｘ１ｔａｎα１ｙ２－ｘ２ｔａｎα２ｙｎ－ｘｎｔａｎαｎéëêêêêùûúúúú＝－ｔａｎα１㊀１－ｔａｎα２㊀１－ｔａｎαｎ㊀１éëêêêêùûúúúúｘｙéëêêùûúúＹ＝ＡＸ㊀㊀最后可以利用最小二乘法解得Ｘ㊂该算法通信成本低，定位精度较高，常应用室内定位过程中㊂３．２㊀ＴＯＡ定位算法ＴＯＡ到达时间定位方法，是通过记录移动台（信号发送端）发出信号到基站接收到信号所消耗的时间，再利用相关公式转换为两者间的距离，从而进行位置定位㊂该方法的实现至少需要３个基站的参与，才能计算目标的位置，其定位示意如图２所示㊂基站2基站3基站1节点d1d2d3图２㊀ＴＯＡ定位示意图Ｆｉｇ．２㊀ＴＯＡｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ１８１第１０期苏素燕，等：室内外定位技术综述㊀㊀三个基站与信号接收节点的距离分别为ｄ１㊁ｄ２㊁ｄ３，以基站所在位置为圆心，所测得的距离为半径画３个圆，相交于一点，即目标节点所在位置㊂在计算过程中一般利用最小二乘法计算待测节点的大概位置［１５］㊂假设节点处位置坐标为（ｘ，ｙ），Ｎ个基站的位置坐标为（ｘｉ，ｙｉ）㊂根据其几何意义，则坐标之间存在以下关系：（ｘｉ－ｘ）２＋（ｙｉ－ｙ）２＝ｒｉ２（３）㊀㊀其中，ｉ＝１，２，３， ，Ｎ，设：Ｋｉ＝ｘｉ２＋ｙｉ２，Ｒ＝ｘ２＋ｙ２，将公式（３）化简得到：ｒ２１－ｋ１ｒ２２－ｋ２︙ｒ２ｉ－ｋｉéëêêêêêêùûúúúúúú＝－２ｘ１－２ｙ１１－２ｘ２－２ｙ２１︙︙︙－２ｘＮ－２ｙＮ１éëêêêêêùûúúúúúｘｙＲéëêêêùûúúúＹ＝ＡＸ㊀㊀要得到坐标（ｘ，ｙ），即求得Ｘ的值，可利用最小二乘法可得Ｘ＝（ＡＴＡ）－１ＡＴＹ，进行求解计算㊂因该方法部署过程方便且性价比高，特别适用于室内㊁岩洞㊁森林㊁峡谷等ＧＰＳ拒止环境下的目标定位，并且随着环境以及技术的变化，该算法在不断的被改进更新㊂该算法主要应用于ＷＩＦＩ室内定位技术和ＵＷＢ室内定位技术中㊂３．３㊀ＴＤＯＡ定位算法到达时间差算法ＴＤＯＡ，是对ＴＯＡ算法的改进与加强，只需保持各基站时钟同步即可㊂该算法主要利用多个基站接收到同一信号的时间差计算出对应的距离差，再确定信号源所在位置㊂定位示意如图３所示：基站3基站2基站1d 1d 3d 2节点图３㊀ＴＤＯＡ定位示意图Ｆｉｇ．３㊀ＴＤＯＡｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍ㊀㊀各个基站从同一时间开始接受信号源的信号，根据信号接收端接收到数据的时间不一，会产生一个时间差，再通过相关的计算公式，计算出各个基站之间的距离差，距离差＝时间差ˑ电磁波的速度㊂如图３所示，可以选取基站１作为相对固定点，分别与其他基站联合作为焦点，可以得到两条双曲线，两条双曲线的交点就是信号节点所在的位置㊂通过各基站的坐标以及各基站到节点的距离，就可以计算出节点处坐标㊂ＴＤＯＡ算法的优势是不存在任何相位模糊问题，且该系统构建复杂度较低，定位精度相对高，常常被应用于各种室内外定位技术中［１５］㊂随着定位精度需求的不断提高，该算法也被多次改进，其中包括基于ＴＤＯＡ的Ｆａｎｇ算法㊁Ｃｈａｎ算法以及泰勒级数法等等㊂３．４㊀指纹定位算法指纹定位算法是基于无线信号的室内定位中比较经典的定位算法，其主要思想就是将某一需要进行定位的区域进行网格划分，将这些网格的交点分别设置其对应坐标，在每一个坐标上，都可以收到一组对应接入点（ＡｃｃｅｓｓＰｏｉｎｔ，ＡＰ）的特征量，这组特征量就相当于一个指纹上的多个特征（这也是位置指纹这个名字的由来，指纹只是一种比喻），依靠这组特征就可以确定定位节点所在的网格位置㊂该方法的实现分为离线采集和在线测试两个阶段［１６］㊂离线阶段负责采集指纹信息，通过将某一需要进行定位的区域进行网格划分，对每个交点处分别设置对应坐标后，采集每个小网格区域内所表现出来的ＲＳＳＩ值，将指纹信息图片化处理，然后构建指纹数据库㊂在线阶段进行定位测试，通过相关算法得到待测点处ＲＳＳＩ值以及大致坐标值，与数据库中的指纹坐标信息进行匹配对比，从中找出与待测点处ＲＳＳＩ值最为接近的点，此点的坐标就可视为待测点处坐标㊂该阶段可采用Ｂａｙｅｓ法㊁ＫＮＮ法进行坐标加权计算，用Ｋ－ｍｅａｎｓ等方法对指纹数据进行聚类运算［１７］，减少匹配时间㊂指纹定位算法的精确度，很大程度取决于指纹信息分类的精细程度，分类越精细，定位精度就越高㊂因此，可以结合分类器对指纹信息进行分类，以此提高定位精度㊂但是，该方法也存在很大的不稳定性，当周边环境变化或者基站数量或位置变化时，该定位算法精确度就会很低，而且需要进行指纹信息重新采集，而采集工作相当繁琐，任务量较大㊂因此，该算法时常与ＷＩＦＩ定位技术相结合应用于室内定位㊂３．５㊀ＲＳＳＩ测距定位算法ＲＳＳＩ信号是将ＲＳＳ经过转换后的值，ＲＳＳＩ值由无线局域网的供应商按照自己特定的方式去定２８１智㊀能㊀计㊀算㊀机㊀与㊀应㊀用㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第１３卷㊀义㊂将原有的ＲＳＳＩ区间值通过特有的公式，对应到自己定义的区间㊂室内定位常用对数距离路径损耗模型，从而得到以下计算公式（４）：ＲＳＳＩ（ｄ）＝ＲＳＳＩ（ｄ０）－１０ｎｌｇ（ｄ／ｄ０）＋Ｘσ（４）㊀㊀其中，ＲＳＳＩ（ｄ０）即为距离发射点ｄ０处的ＲＳＳＩ（仅为参考点），往往以１ｍ作为这个参考点；ＲＳＳＩ（ｄ）是与发射点相差ｄ处的ＲＳＳＩ；Ｘσ是一个均值为０，方差为σ变量，并服从高斯分布；ｎ为信号衰减指数，与环境有关，通常值为２ ４之间㊂根据所搭建的模型，可得到发送端距离接收端的长度ｄ，不同发送端所在的位置不一，所以得到同一接收端的距离也不同，最后依据多边定位等计算方法，计算出大致的位置坐标［１８］㊂４ 结束语本文从对定位技术的需求出发，对多种室内外定位技术以及相关定位算法进行概括阐述，得出其各自适用的领域与环境㊂由于复杂多变的环境，导致定位精度的大大降低，现存的单一定位技术已无法满足目前的发展需求，多种定位技术甚至算法的融合定位才是未来室内外定位的发展方向㊂目前的融合定位系统并未成熟，迫切需要新技术的投入，而５Ｇ通信技术的兴起给该领域带来新的机遇，尤其是当下正处于探索阶段的 北斗＋５Ｇ 融合定位技术，是未来定位系统领域的重点研究对象㊂参考文献［１］闫大禹，宋伟，王旭丹，等．国内室内定位技术发展现状综述［Ｊ］．导航定位学报，２０１９，７（４）：５－１２．［２］陈献，王鑫．室内定位技术发展及应用研究［Ｊ］．科学技术创新，２０１９（１７）：８３－８５．［３］陈加丰．ＧＰＳ测量定位技术在桥梁中的应用与展望［Ｃ］／／中国土木工程学会总工程师工作委员会２０２１年度学术年会暨首届总工论坛会议论文集．，２０２１：４２９－４３０．［４］刘永战，冯阳，李苒．北斗定位导航技术的应用及展望［Ｊ］．数字技术与应用，２０２２，４０（７）：１８－２０．［５］刘海蛟，刘硕，刘文学，等．北斗＋５Ｇ融合定位技术研究［Ｊ］．信息通信技术与政策，２０２１，４７（９）：４１－４６．［６］赵航．基于ＷＩＦＩ室内定位方法的研究［Ｄ］．大连：辽宁师范大学，２０２０．［７］祝文飞．基于位置指纹的ＷｉＦｉ定位技术研究［Ｊ］．信息与电脑（理论版），２０２１，３３（２）：１４－１６．［８］李阳．基于ＲＦＩＤ的室内定位技术研究与实现［Ｄ］．南京：南京邮电大学，２０２１．［９］韩丙辰，马引群，李平．基于超声波的室内定位技术研究［Ｊ］．山西大同大学学报（自然科学版），２０１７，３３（６）：２１－２４．［１０］丁子璇．基于蓝牙５．０Ｂｅａｃｏｎ的室内定位技术研究［Ｄ］．南京：东南大学，２０２０．［１１］赵心域．蓝牙室内定位的动态指纹窗口模型及其应用方法研究［Ｄ］．南京：南京师范大学，２０１９．［１２］杨海效，吴虹，田菀玉，等．基于Ｗｉ－Ｆｉ指纹与惯性导航的室内定位技术研究［Ｃ］．第十一届中国卫星导航年会论文集 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高精度室内定位算法与技术综述
0 引言在日常生活中，以位置为基础的服务（Location-based services，LBS）已经和人类的生活息息相关。
可靠的LBS 服务离不开准确的位置信息。
当前，依赖全球卫星导航系统（global navigation satellite system, GNSS）的室外定位技术[1]已经趋于成熟，甚至在于特定需求下可以达到亚米级的精度。
但是看似相似的室内定位技术实际却是截然不同，室内定位技术受环境影响较大，室外环境下障碍物较少，一般情况下二维定位即可满足需求。
而室内环境复杂，各种家具、楼房等等都会对定位产生影响，并且室内定位的精度需求远远高于室外，往往需要“厘米级”精度[2]才能满足用户需求，因此利用GNSS 提供位置服务的方案不太合适。
根据数据统计，在实际生活中，人类在室内度过的时间平均可以达到70% - 90%，对于LBS 的需求更迫切，GNSS 服务无法满足用户需求的情况下，需求精准室内位置信息已经成为室内LBS 服务发展的红线。
同时，随着几种主流室内定位技术,包括有Wi-Fi、蓝牙、超宽带、蜂窝移动网络的发展，已经能更为精确地实现信号的传递与检测。
1 应用前景随着定位技术的发展，基于位置的服务越来越受到人们的关注。
目前，LBS 已经渗透到人们日常生活的方方面面，关于室内定位的需求价值早已远远超出早期学者的预期，精确、实时的位置信息打破了虚拟空间的数据信息与真实世界物理对象的壁垒，掀起零售、制造、物流、急救、大型公共场所导航等行业的革命，真正意义上推动万物互联的进程。
[3]在商场、停车场、机场、火车站、医院等大型公共场所中，LBS 是不可或缺的。
比如，在人们外出旅游时，LBS 可以给人们带来方便，便于人们查询景点、餐厅、酒店宾馆等信息；当发生事故时，LBS 可以更加准确地提供具体信息。
同时，在信息时代的背景下，随着人工智能、机器人技术的发展，一些新型行业的兴起，比如无人医疗护理、智能制造、智能物流等行业也更加需要LBS 提供技术支撑。
室内自主移动机器人定位方法研究综述
室内自主移动机器人定位方法研究综述一、本文概述随着科技的飞速发展，室内自主移动机器人已成为现代生活与工作中不可或缺的一部分。
无论是在家庭环境中的扫地机器人、智能搬运机器人，还是在工业环境中的自动化生产线、仓库管理系统，室内自主移动机器人都发挥着越来越重要的作用。
然而，实现机器人的自主移动，首要解决的问题就是定位。
本文旨在深入探讨和研究室内自主移动机器人的定位方法，以期为未来机器人的发展和应用提供有益的参考和启示。
我们将首先介绍室内自主移动机器人定位技术的基本概念、研究背景和发展现状。
接着，我们将重点分析几种主流的室内定位方法，包括基于全球定位系统（GPS）的定位、基于无线信号的定位、基于视觉的定位以及基于多传感器融合的定位等。
我们还将讨论这些方法的优缺点以及在实际应用中的挑战。
我们还将展望室内自主移动机器人定位技术的未来发展趋势，探讨新技术、新方法和新应用的可能性。
通过本文的综述，我们期望能为读者提供一个全面、深入的视角，以理解和评价室内自主移动机器人定位技术的现状和发展。
我们相信，随着科技的进步和研究的深入，室内自主移动机器人的定位技术将越来越成熟，为我们的生活和工作带来更多的便利和效率。
二、室内自主移动机器人定位技术概述随着科技的飞速发展，室内自主移动机器人已经成为现代生活与工业生产中不可或缺的一部分。
无论是智能家居中的清洁机器人，还是医院、仓库中的物流运输机器人，其核心技术之一便是定位技术。
室内自主移动机器人的定位技术是指机器人在室内的物理空间中，通过特定的传感器和算法，确定自身位置和方向的能力。
室内自主移动机器人的定位技术主要分为两大类：基于全局定位的方法和基于局部定位的方法。
全局定位主要依赖如激光雷达、深度相机等传感器获取环境的全局信息，如地图、特征点等，通过与预先构建的地图进行匹配，实现机器人的精确定位。
这类方法通常需要较为复杂的预处理和后处理步骤，如地图构建、特征提取等。
局部定位则主要依赖如超声波、红外、RFID等传感器，通过测量机器人与周围环境中特定物体的相对距离或方向，实现局部范围内的定位。
室内定位技术3篇
室内定位技术室内定位技术（一）室内定位技术，顾名思义就是在室内环境中精确地定位和跟踪移动的目标物体或者人员。
室内定位技术的出现，可以让人们更加高效地管理室内物品和人员，并在特定的场合下提高安全性和服务质量。
然而，由于室内环境中出现了种种复杂情况，如建筑物结构、电磁信号干扰等等，因此室内定位技术的研究和应用也面临着更大的挑战。
目前，室内定位技术主要包括WiFi定位、蓝牙定位、红外定位、超宽带定位、声频信号定位等多种技术。
1、WiFi定位技术WiFi定位技术主要是通过采集WiFi信号的强度和位置信息来进行定位。
在室内环境中，WiFi信号的分布比较规律，因此可以通过建立基站和测量WiFi信号强度进行定位。
由于WiFi信号能够穿透墙壁，无需安装额外的设备，因此WiFi定位技术具有很大的优势。
2、蓝牙定位技术蓝牙定位技术主要是通过蓝牙模块进行室内定位。
当移动设备和基站之间的距离变化时，蓝牙信号的强度也会发生变化。
因此可以通过测量蓝牙信号的强度来判断移动设备的位置。
蓝牙定位技术流行于室内零售行业，可以在店内为用户提供导购服务。
3、红外定位技术红外定位技术主要是通过发射和收集红外信号来进行定位。
在室内环境中，红外信号的传输距离较短，需要在室内安装一系列的红外发射器和接收器来进行测量。
由于受到光线干扰的影响较大，并需要定期更换电池维护，因此该技术的应用范围比较有限。
4、超宽带定位技术超宽带定位技术主要是通过发射和接收超短脉冲信号来进行定位。
由于超短脉冲信号的时间非常短，所以具有很高的定位精度和稳定性。
该技术不但适用于室内定位，还可以应用于工厂物流、安全监控等领域。
5、声频信号定位技术声频信号定位技术主要是通过声音波段的信号来进行定位。
由于声音传播有一定的合理性和可控性，因此可以利用它来进行精确的室内定位。
该技术也可以应用于安防等领域。
总的来说，室内定位技术的发展非常迅速，但其准确性和稳定性仍然需要进一步的提高和完善。
室内定位分类、方法与应用综述
室内定位分类、方法与应用综述一、本文概述随着科技的飞速发展和智能化时代的到来，室内定位技术作为连接物理世界与数字世界的桥梁，正逐渐展现出其巨大的潜力和应用价值。
本文旨在对室内定位技术进行全面而深入的探讨，包括其分类、方法以及在不同领域的应用。
我们将首先概述室内定位技术的背景和重要性，然后详细介绍各种室内定位方法的原理和特点，接着分析这些技术在实际应用中的优势和挑战，最后展望室内定位技术的未来发展趋势和可能的应用领域。
通过本文的综述，我们希望能够为读者提供一个清晰、全面的室内定位技术知识体系，帮助读者更好地理解和应用这一领域的前沿技术。
我们也期望能够激发更多的研究者和开发者对室内定位技术的兴趣和热情，推动该领域的持续发展和创新。
二、室内定位技术分类室内定位技术是指通过特定的设备和方法，在建筑物内部实现精确位置定位的技术。
随着物联网、移动互联网和大数据技术的快速发展，室内定位技术已成为当今科技研究的热点之一。
室内定位技术按照不同的定位原理和应用场景，可以大致分为以下几类。
基于无线信号的室内定位技术：这类技术主要利用无线信号（如Wi-Fi、蓝牙、RFID等）的传播特性和接收设备的位置信息，通过测量信号强度、传播时间等参数，实现室内位置的定位。
常见的基于无线信号的室内定位技术有Wi-Fi指纹定位、蓝牙信标定位、RFID定位等。
基于图像处理的室内定位技术：这类技术主要利用计算机视觉和图像处理技术，通过识别和分析摄像头捕捉到的图像信息，实现室内位置的定位。
常见的基于图像处理的室内定位技术有视觉SLAM （Simultaneous Localization and Mapping）定位、图像识别定位等。
基于惯性传感器的室内定位技术：这类技术主要利用惯性传感器（如加速度计、陀螺仪等）测量设备的运动状态，通过积分运算得到设备的位置信息。
常见的基于惯性传感器的室内定位技术有PDR （Pedestrian Dead Reckoning）定位等。
定位技术研究分析综述
定位技术研究分析综述发表时间：2019-05-13T15:58:53.293Z 来源：《知识-力量》2019年8月26期作者：王中宏汪国强[导读] 随着定位技术的研究与发展，其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用，在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。
文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。
然后介绍了目前主要的定位算法，包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统，以及主要的室内定位技术。
以及衍生出来的各种定位技术。
（黑龙江大学，黑龙江哈尔滨 150000）摘要：随着定位技术的研究与发展，其在人们的日常生活中也得到了越来越广泛的应用，在经济、军事等各行各业产生了一定的影响。
文中首先介绍了定位技术的应用背景以及发展现状。
然后介绍了目前主要的定位算法，包括基于无线传感器网络的定位技术及典型系统，以及主要的室内定位技术。
以及衍生出来的各种定位技术。
最后指出了定位技术亟待解决的问题，以及对下一步进行相关研究的展望。
关键词：无线传感器网络定位；典型系统；室内定位技术1.前言自从以GPS为代表的定位技术出现以来，其高效、方便、快速与准确的特点使人们的生活出现了巨大的变化，带动了一批应用和服务的快速发展。
基于用户位置信息的相关技术的应用和发展，位置服务（LBS）已经成为人们日常工作、生活所必须的一项基本服务需求。
无论是室内还是室外，人们对位置服务有着迫切的需要。
2.定位技术的发展现状定位技术可以分为室外定位技术和室内定位技术两种。
在室外环境下，全球定位系统（GPS）、北斗定位系统（BDS）等全球导航卫星系统（GNSS）为用户提供米级的位置服务，基本解决了在室外空间中进行准确定位的问题，并在日常生活中得到了广泛的应用。
在室内环境下，由于障碍物的遮挡等问题，对室内定位技术的精度、成本、可靠性、覆盖范围以及响应时间有了更高的要求。
3.定位技术概述 3.1 基于无线传感器网络的定位技术无线传感器网络是一种特殊的网络，可以应用于布线和电源供给困难以及人员不能到达的区域和一些临时场合等。
室内外定位技术研究综述
室内外定位技术研究综述摘要；随着社会的进步和科技的发展，定位技术已经渗透到了人们生活的方方面面，成为人们不可或缺的应用。
它不仅可以用于人员搜寻、位置查找、交通管理、车辆导航与路线规划等生活应用，还在军事领域以及预防自然灾害方面也发挥着重要作用。
通过对敌方指挥作战中心的精确定位，可以实施精准打击和搜索救援。
在一些自然灾害频繁发生的无人值守区域，如地震和泥石流滑坡地区，通过无线传感器网络与定位技术的结合，相关部门能够对该范围进行实时监控，从而防范于未然，减少灾害发生所造成的财产损失。
定位技术的巨大应用价值使得各国都对其展开了相关研究，很多成熟技术已经投入日常使用。
总体来说，定位可以划分为室内定位和室外定位两个方面，它们采用不同的定位技术，应用于不同的定位场景。
关键词：室内外；定位；技术现如今,随着科技日益进步,电子产品越来越普及,功能也越来越强大,人们对位置信息的需求越来越大,不仅在人们的日常生活方面需要位置的信息,在工业、商业和服务业都对位置的信息有着很大的需求。
定位,就是确定某人或物体的位置。
定位技术根据环境不同又可以分为室外环境下的定位技术和室内环境下的定位技术,这两种技术之间看似相似却大相径庭。
首先是环境的不同,室外环境相对空旷,障碍物较少,而室内环境障碍物多,例如墙壁、家具等;其次是维数不同,室外环境下,一般实现二维定位即可,而在室内环境下因为楼房和地下建筑较多,二维定位已经远远不能满足需求;再有对定位精度的要求也不同, 室外定位实现“米级” 已经可以满足绝大部分普通用户的需求,甚至“十米级”也已足矣,但是在室内环境中的定位对精度要求更高甚至要达到“厘米级”才能满足用户的需要。
一、室外定位室外定位具有定位场景多样、范围广和距离远的特点。
由于受到各种环境因素的影响，同样的定位技术在不同地带的定位精度会有明显差别。
目前应用于室外定位的主流技术主要有卫星定位和基站定位两种。
1、卫星定位。
全球定位系统 GPS是现阶段技术最为成熟、使用最为广泛的卫星定位技术，它由美国自主研发，全球覆盖率高达98%，具有很高的定位精度。
室内定位技术研究
室内定位技术研究摘要：近年来，随着科技的进步和发展，人们对室内定位的需求越来越多，各种室内定位技术蓬勃发展起来。
本文对现有的几种室内定位技术的工作原理进行了阐述，每种技术选取了一个典型系统进行研究，包括其系统结构、定位原理、定位精度，阐述了各个定位技术的优缺点和局限性，最后对各定位技术进行了对比，分析了各个定位技术的应用场景，并指出需要根据不同的使用环境选择不同的定位技术。
关键词：室内定位；定位技术；定位方法中图分类号：TP391.41 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2016.04.0030 引言随着美国全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GlobalOrbiting Navigation Satellite System，GLONASS）、我国北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite svstem，BDS）以及欧盟伽利略卫星定位系统（GalileoSatellite Navigation System，GALILEO）的蓬勃发展，室外定位技术已经非常成熟，人们可以很容易地在室外进行路线导航、地址定位，精度非常高。
然而，上述四种定位系统采用的是卫星定位技术，在室内卫星信号受到屋顶以及其他障碍物的遮挡，无法进行定位，因此需要发展其他的室内定位技术。
室内定位的应用非常广泛。
在医院，需要对某些特殊病人进行实时定位，以确保其安全；在商场或超市，如果能对小孩进行定位，就不用再担心走丢；在展览馆，对参观者进行定位，可以做到讲解的有的放矢；在发生火灾或其他突发事件时，还可以对被困者进行定位以实施有效救援。
本文针对目前已有的室内定位技术进行了研究，每种技术选取一种典型系统进行分析，阐述了该系统的定位原理，分析了已有室内定位技术的优缺点，对已有室内定位技术进行了对比，提出要根据不同的使用环境选择不同的定位技术。
基于人工智能的室内定位技术研究
基于人工智能的室内定位技术研究近年来，基于人工智能技术的室内定位技术发展已渐入佳境。
室内定位技术的普及是一个长时间的过程，需要对可靠性、成本、易用性等多方面因素进行深入研究。
目前，室内定位技术已经被广泛应用于商场、博物馆、医院等室内场所，并成为了许多企业的研究重点。
一、室内定位技术的意义随着人工智能、物联网等新技术的发展，室内定位技术越来越被人们所看重，因为它可以在室内场所实现人员位置和物品位置的识别和定位，这对于室内场所的管理、服务、安全等都具有重要的意义。
例如，在商场中，如果用户自己在不知道宝贵物品所在位置的情况下需要找到它，那么室内定位技术就会在这个时候发挥它的巨大价值。
二、室内定位技术的现状当前室内定位技术主要有以下几种方案。
1.基于WiFi信号的室内定位技术。
通过手机获取周边所有WiFi信号的强度值，将这些信号值上传到云端，并将这些上传到云端的信号进行比对和处理，从而计算出用户所在的位置。
这种技术方案的优点是成本低、易实现，但是存在信号干扰、误差较大的缺点。
2.基于蓝牙信号的室内定位技术。
类似于WiFi信号定位技术，通过蓝牙信号的强度值判断用户的位置。
与WiFi 信号定位技术相比，基于蓝牙信号的室内定位技术的定位精度更好，但是需要用户的手机支持蓝牙4.0及以上的版本。
3.基于声波定位技术。
声波定位技术通过向四周发出特定频率的声波，在手机端通过声波传感器测得声波强度，从而判断手机位置。
这种技术的优点在于可以在局域网范围内实现较高的精度。
但是，声波传输在长距离传输中容易受到环境因素的干扰，从而导致定位误差。
以上三种方案均有各自的优缺点，目前还没有一种方案能够完全符合所有应用要求。
三、未来发展方向未来，室内定位技术的发展方向主要有以下方面。
1.技术的精度提升。
在技术难度极大的室内定位技术的研究和应用中，能够提升技术的定位精度是未来研究的关键。
2.技术的成本降低。
当前，室内定位技术因为硬件、软件等各个方面的成本都比较高。
室内定位技术研究综述
室内定位技术研究综述近年来，随着智能家居和物联网技术的不断发展，室内定位技术逐渐成为人们关注的焦点之一。
室内定位技术是指在室内环境下通过无线电波、红外线、可见光和声学等信号，实现对人员和物品的精准定位。
该技术在智能家居、安防、无线电子商务和智能交通等领域都有广泛的应用。
一、技术原理室内定位技术的原理主要包括三种：无线电波、红外线和声音。
其中，最常用的是无线电波。
1.无线电波无线电波定位技术是基于无线电波传输的一种定位方式。
该技术主要依靠无线电频率探测目标位置。
采用的无线电波类型主要有超短波、微波、卫星导航信号等，其中，超短波无线电波是目前应用较广泛的一种。
2.红外线红外线定位技术是利用红外线传输数据，并通过反射、折射、散射等方式根据目标物体反射的信号和光线路径来实现定位的技术。
主要应用于短距离的室内定位。
3.声音声音定位技术也是一种室内定位技术。
它是通过记录声波在空气中的传播时间和传播速度，从而实现目标物体的定位。
但由于室内环境的各种噪音，该技术的定位误差较大，适用性较差。
二、技术应用室内定位技术的应用主要涉及到智能家居、安防、商场导航等领域。
智能家居是在家庭环境中运用各种技术手段实现智能化、自动化管理的一种生活方式。
室内定位技术在智能家居中可以用于控制家居设备、识别家庭成员等方面。
例如，通过室内定位技术，可以实现自动化控制家庭照明、智能音响、智能电视等设备。
2.安防室内定位技术在安防领域中的主要应用是人员识别、场所监控等方面。
例如，在公共场所、企事业单位中，可以通过室内定位技术实现员工考勤、管理进出口、检测异常事件等功能。
3.商场导航室内定位技术在商场导航方面应用也十分广泛。
例如，通过在商场内部部署定位设备，可以通过手机APP等方式为顾客提供导航服务，帮助顾客更好地了解商场货品信息、促销信息等。
三、技术发展趋势室内定位技术的发展趋势主要表现在以下几个方面。
1.技术标准化目前，室内定位技术标准不统一，各个企业和机构提出的技术存在差异性，定位准确度和精度各不相同。
室内定位技术的现状与发展
室内定位技术的现状与发展室内定位技术是指利用各种现代技术手段，在室内环境下实现对人或物体位置的准确定位和跟踪。
它在商业、安全、医疗、娱乐等领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和发展，室内定位技术也取得了长足的进步，但在实际应用中，仍然存在一些挑战和难题。
本文将重点探讨室内定位技术的现状与发展，并对其未来的发展方向进行展望。
一、室内定位技术的现状目前，室内定位技术主要包括无线信号定位、红外线定位、超声波定位、摄像头定位、UWB定位、RFID定位、惯性导航定位等多种技术手段。
这些技术在实际应用中各有优劣，因此常常需要根据具体的需求和环境来选择适合的定位技术。
1. 无线信号定位无线信号定位技术是通过Wi-Fi、蓝牙等无线信号设备来实现对用户位置的定位。
这种技术成本低、易部署，但精度较低，容易受到干扰，尤其是在高密度的环境中容易发生信号混叠、冲突等问题。
2. 红外线定位红外线定位技术利用红外发射器和接收器来实现无线通信和位置监测。
这种技术通常用于室内环境下的短距离定位，精度较高，但受到物体遮挡和干扰的影响较大。
3. 超声波定位超声波定位技术通过发送超声波信号，利用超声波传感器来测量声波的传播时间，从而计算出目标位置。
这种技术精度高，但易受到环境中其他声音的干扰，而且需要在室内环境中增加传感器的部署密度。
4. 摄像头定位摄像头定位技术通过分析目标在摄像头视频中的位置和轨迹，来实现对目标位置的定位。
这种技术需要依靠计算机视觉和图像识别算法，精度和准确性较高，但受到光照和遮挡等因素的影响。
5. UWB定位UWB（Ultra Wide Band）定位技术是一种利用超宽带脉冲信号进行定位的技术，其定位精度高，抗干扰性能好，但成本较高，需要专门的硬件设备支持。
6. RFID定位RFID（Radio Frequency Identification）定位技术是利用无线电波识别标签来跟踪和定位目标位置，这种技术在物流、仓储等领域有着广泛的应用，但在室内环境下的定位精度和实时性相对较低。
室内定位技术的研究与应用
室内定位技术的研究与应用近年来，室内定位技术得到越来越多的关注和应用。
它可以为室内环境下的位置识别、导航、监测等提供有效的解决方案。
本文将探讨室内定位技术的研究进展、应用场景以及未来展望。
一、室内定位技术的研究进展室内定位技术的研究始于上世纪90年代，最初的解决方案主要利用无线电信号如蓝牙、Wi-Fi、ZigBee等，通过信号强度、到达时间和角度等方式来实现室内智能定位。
然而，由于室内环境的复杂性以及信号受障碍物和环境影响的不稳定性，这些技术的精度存在较大的局限性。
随着技术的不断升级和深入研究，新的室内定位技术开始涌现，例如：超宽带(UWB)技术、惯性导航技术、环境感知和视觉导航技术等。
其中，UWB技术因其高精度、高密度和低功耗的优势备受关注。
它通过发送和接收电磁脉冲波，利用多径效应和时间差测距来计算定位信息。
目前，UWB技术已被广泛应用于场景识别、室内导航、智能楼宇等领域。
另外，惯性导航技术也是一种可靠的室内定位技术，它通过测量加速度、角速度和磁场强度等信息来计算位置。
虽然惯性导航技术存在累积误差和漂移等问题，但结合其他技术可以提高定位精度和可靠性。
二、室内定位技术的应用场景室内定位技术的应用领域涉及范围较广，例如商业、医疗、安防等。
下面我们将介绍其中几个典型的应用场景。
1.商业在商业领域，室内定位技术可以实现消费者行为分析、精准广告投放以及室内导航。
例如，电子商务平台可以通过室内定位技术了解消费者的购物路径和行为偏好，为商家提供更好的服务和营销方案。
同时，室内导航功能也可以帮助消费者更方便地找到自己想要的商品。
2.医疗室内定位技术在医疗领域的应用主要集中在患者监测和护理方面。
例如，一些医院已经使用基于UWB技术的定位系统，可以通过患者佩戴的标签实时监测患者的位置和动态信息，确保医护人员能够及时响应和照顾患者的需求。
3.安防室内定位技术在安防领域的应用也很广泛。
例如，一些商场和高档写字楼已经使用室内定位技术来监测人员进出情况和区域访问权限，以保障安全和保密性。
室内定位研究方法综述
1 环境因素
2 定位实现
室内环境的特殊性使得原有的 GPS 信号发生中断，因
应 当 根 据 具 体 环 境 设 计 合 理 的 方 法 实 现 定 位 ，方 法 一
收稿日期：2018-12-16 作 者 简 介 ：王 星 星（1994-），女 ，中 央 民 族 大 学 信 息 工 程 学 院 硕 士 研 究 生 ，研 究 方 向 为 室 内 指 纹 定 位 ；丛 思 安（1994-），女 ，中 央 民 族 大 学
此在室内继续采用 GPS 技术难以实现精准定位。室内环 境 的 复 杂 性 对 定 位 的 影 响 主 要 体 现 在 两 个 方 面 ：① 环 境 变 化 引 起 的 定 位 精 度 下 降 ；② 原 有 语 义 信 息 失 准［4］。
一 方 面 ，信 号 在 室 内 传 播 时 由 于 衰 减 、非 视 距 传 播 （Non-Line of Sight，NLOS）、反射、衍射、多径等造成信号强 度 不 稳 定 ，从 而 引 起 定 位 误 差 。 墙 体 等 建 筑 的 厚 度 、材 质 以 及 结 构 、室 内 人 员 的 密 度 、人 员 活 动 、室 内 温 度 及 湿 度 的 变 化 也 会 对 无 线 信 号 的 强 度 造 成 一 定 程 度 的 干 扰［5］；另 外 在 采 集 信 号 时 ，移 动 设 备 的 型 号 、用 户 手 持 移 动 设 备 的 方 向 以 及 人 体 遮 挡 ，甚 至 是 采 集 时 间 不 同 也 会 导 致 信 号 强 度 存在差异和不稳定性。
室内导航技术综述
室内导航技术综述摘要：为了更好的在室内进行导航需要建立固定的路径约束，将空间路径化，因此在室内空间提取导航路网成为近年来室内导航研究的领域之一。
本文总结概括了室内导航技术发展历程，以及关键的路径规划技术、主流算法、数据来源种类及路网模型的构建原则，分析了当前室内导航技术的发展前景，为未来进一步的研究室内导航技术提供一定的帮助。
关键词：室内导航室内定位路径规划路网模型数据种类发展Overview of Indoor Navigation TechnologyAbstract: In order to better conduct indoor navigation, it is necessary to establish a fixed path constraint and make the space path. Therefore, the extraction of the navigation road network in the indoor space has become one of the research fields of indoor navigation in recent years. This article summarizes the development process ofindoor navigation technology, as well as the key path planning technology, mainstream algorithms, data source types and road network model construction principles, analyzes the development prospects of current indoor navigation technology, and provides for furtherresearch on indoor navigation technology in the future. Certain help.Keywords: indoor navigation, indoor positioning, path planning,road network model, data type, development0.引言随着城市变化突飞猛进，高大的建筑物不断增加，而且越来越多样化室内导航以及基于位置服务（location-basedservice，LBS）显得越来越重要。
室内定位技术在智能导航系统中的应用研究
室内定位技术在智能导航系统中的应用研究智能导航系统是指通过一系列的技术手段，结合定位、导航和信息推送等功能，为用户提供室内导航、位置服务以及相关信息的系统。
它可以帮助人们在室内环境中准确快速地定位和导航，解决室内空间复杂、迷失方向的难题。
室内定位技术在智能导航系统中的应用研究是目前比较热门的研究领域，本文将从室内定位技术的概述、主要应用和研究挑战三个方面对其进行探讨。
首先，室内定位技术是实现智能导航系统的关键技术之一。
与室外的GPS定位系统相比，室内环境复杂，信号受限，导致传统的GPS定位在室内无法实现。
因此，研究者们开始关注如何在室内环境中实现准确的定位。
目前应用较广泛的室内定位技术包括无线信号定位、惯性导航和视觉定位等。
无线信号定位是最常见的一种室内定位技术。
利用Wi-Fi、蓝牙、超宽带等无线信号，通过测量信号强度、到达时间差、角度信息等，可以实现对物体的定位。
这种技术通常需要事先布置一定数量的信号发射节点，并通过算法计算接收节点与发射节点之间的距离或位置，从而确定物体的位置。
这种技术的优点是成本低、易于实施，但由于受到信号传播环境的影响，精确度有限，尤其在复杂的室内环境中。
惯性导航是利用搭载在移动设备上的加速度计、陀螺仪等传感器，通过测量物体在空间中的加速度、角速度等信息，推算出物体的位置和方向。
这种技术不依赖于外部设备，适用于不需要高精度定位的应用场景。
然而，由于惯性传感器具有漂移等误差，惯性导航技术在长时间导航中容易累积误差，导致位置不准确。
视觉定位是通过相机或摄像头等设备获取环境中的图像信息，并通过计算机视觉和图像处理算法，将图像与地图等进行对比，确定摄像头位置。
这种技术的优势是对环境要求较低，适用于较为简单的室内场景。
其次，室内定位技术在智能导航系统中有广泛的应用。
首先是室内导航服务。
通过室内定位技术，智能导航系统可以为用户提供准确的室内导航服务，帮助用户在室内空间中快速找到目的地。
室内定位技术及应用综述_赵锐
2014年第27卷第3期Electronic Sci.＆Tech./Mar.15，2014收稿日期：2013-09-17作者简介：赵锐(1957—)，男，教授，硕士生导师。
研究方向:交通信息工程及控制。
E-mail :578314623@ 。
钟榜(1989—)，男，硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
朱祖礼(1989—)，男，硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
马乐(1990—)，男，硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
姚金飞(1991—)，男，硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
室内定位技术及应用综述赵锐1，钟榜2，朱祖礼2，马乐2，姚金飞2（1.军事交通学院基础部，天津300161； 2.军事交通学院研究生管理大队，天津300161）摘要室内定位技术作为当前的研究热点，对军事、经济以及人们的日常生活产生了深远的影响。
文中首先介绍了室内定位技术的应用背景以及发展方向，以及室内环境进行定位面临的主要难点。
然后介绍了目前主要的定位算法，包括邻近信息、场景分析和几何定位算法，以及各种算法衍生出来的各种定位技术。
最后指出了室内定位技术亟待解决的问题，以及下一步进行相关研究的突破口。
关键词室内定位;定位算法;定位技术中图分类号TN961文献标识码A文章编号1007－7820（2014）03－154－04Overview of Indoor Localization Techniques and ApplicationsZHAO Ｒui 1，ZHONG Bang 2，ZHU Zuli 2，MA Le 2，YAO Jinfei 2（1.General Courses Department ，Academy of Military Transportation ，Tianjin 300161，China ；2.Postgraduate Training Brigade ，Academy of Military Transportation ，Tianjin 300161，China ）AbstractAs a hotspot of currently research ，indoor localization has great influence on the military ，economyand everyday life．This article introduces the application ，development and main difficulties of indoor localization ，presents some major indoor localization algorithms ，including surrounding information ，scene analysis ，geometry lo-calization ，and various localization techniques derived from the localization algorithms ，and finally points out some key issues which are urgent to be solved and some related breakthrough．Keywordsindoor localization ；localization algorithm ；localization technique自从以GPS 为代表的定位技术出现以来，其高效、方便、快速与准确使人们的生活出现了巨大的变化，带动了一批应用和服务的快速发展，但传统定位技术由于技术原理的局限性，在室内环境的定位效果不尽理想，因此目前室内环境急需一种高效、便捷、准确的定位技术来填补空白。
室内定位方法综述_席瑞
特点使得室外 定 位 方 法 无 法 很 好 地 应 用 １ ０ １ ５ ７ ６ ２ ２ ０ ２ ０ １ 返修日期 ： － － － － ： ， ， 李玉军（ 席 瑞（ 男， 博士生 ， 男， 博 士， 主要研究领 域 为 移 动 互 联 网 、 室 内 定 位， 副 教 授， 硕士生 ９ ９ ０－ ） ａ ｉ ｌ ｒ ｒ ａ ｎ＿ ｘ ｉ ６ ３． ｃ ｏ ｍ； ９ ７ ５－ ） １ Ｅ－ｍ １ ＠１ ｙ ， 男， 博士 ， 导师 ， 主要研究领域为无线传感器网络 ； 侯孟书 （ 教授 ， 博士生导师 ， 主要研究领域为计算机网络 。 ９ ７ １－ ） １
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室内定位技术的研究综述作者：刘祺朱秋月冯莎来源：《计算机时代》2016年第08期摘要：室内定位是位置信息服务领域中的重要研究方向，其在日常生活、商业服务和公共安全等方面都有着良好的应用前景。
介绍了室内定位技术的由来和类别，以及当前主流的室内定位技术及其定位原理，举例描述了室内定位的应用场景，并分析了其未来发展趋势。
关键词：室内定位；类别；定位原理；应用场景；发展趋势中图分类号：TP271.+5 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2016）08-13-03Abstract： Indoor positioning technology is an important research direction in the field of location service research， and it has a promising application prospect in daily life， business services， public security etc. This paper discusses the origin， classification and the current mainstream of indoor positioning technology and introduces the positioning principles behind the indoor positioning technology， and exemplifies the application scenarios of indoor positioning and analyzes its future development trend.Key words： indoor positioning； category； positioning principle； application scenarios；development trend0 引言随着社会的进步，信息技术的发展以及各类电子智能设备的普及，定位技术已越来越贴近人们的生活。
作为成熟的定位技术的代表—GPS技术，因其性能稳定、成本低、精度能达到米级，而被越来越多的人所熟悉并使用。
例如车载导航，手机地图App等都运用了GPS技术。
在室内，由于受到钢筋混凝土等障碍物的遮挡和复杂室内环境的影响，接收到的GPS信号很弱，无法利用现有的GPS技术实现定位。
由于人们的大部分时间都在室内度过，所以室内定位在日常生活、商业服务以及公共安全中都有着极为重要意义。
因此，如何在室内实现精确的定位是定位技术研究领域中的一个重要方向。
1 室内定位技术的分类室内定位技术已有多年的发展历史，现有的室内定位技术按照不同的依据可以有多种划分。
其中，以定位机制为依据可以划分为：基于临近关系的室内定位技术、基于几何关系的室内定位技术和基于场景分析的室内定位技术[1]；按照其物理依赖可以划分为：基于GPS的室内定位技术、基于无线传感器网络（红外线、蓝牙、WiFi、超声波等）的室内定位技术和其他室内定位技术；按照定位范围可以划分为：广域室内定位和局域室内定位[2]。
2 现有的室内定位技术从室内定位被提出至今，已有十多年的发展。
在世界各国专家学者的研究下，已取得很多研究成果，产生了多种定位技术。
当前主要应用的定位技术有如下几种。
⑴红外线定位红外线定位是通过在待定位目标上安装红外线发射器，该发射器能发射具有惟一身份标识的信号，在室内各个方向上布置红外线接收器。
各个接收器都与控制中心相连，通过控制中心的计算分析后得以定位。
具有代表性的基于红外线的室内定位系统有AT&T剑桥实验室开发的Active Badge定位系统。
红外线技术的定位精度较高，但红外线的传播距离较短，只能在视距内传播，系统成本较高，这些缺陷在一定程度上限制了它的发展。
⑵超声波定位超声波定位[4]依据回波与发射波之间的时间差得到待测点和参考点之间的距离，通过三个或三个以上待测点到参考点之间的距离结合三角定位或其他算法得到待测点在室内的二维坐标。
基于超声波的室内定位解决方案有AT&T剑桥实验室提出的Active Bat定位系统、MIT开发的Cricket定位系统，Constellation定位系统。
其中，Cricket系统中不仅使用了超声波，还结合了射频技术，Constellation系统中还加入了其他传感器来增加它的定位精度。
超声波技术有很高的定位精度，但由于需要在定位空间布置大量的测量设备，使其有较高的定位成本。
⑶蓝牙定位蓝牙技术[5]通过计算移动终端接收已知高度的发射天线所发射的信号的角度，或者根据蓝牙信号强度定位。
2011年，NOKIA提出的HAIP（High Accuracy Indoor Positioning）室内定位解决方案，就是利用蓝牙信号的信号到达角度实现精确定位。
而苹果公司研制的iBeacon则是根据在待测点所测得的信号强度通过指纹匹配算法得以定位。
蓝牙定位技术的优点在于：设备体积小，易于集成在手持终端设备中，且定位精度较高。
其易于普及，但在复杂的室内环境中，其定位精度受外界的干扰较大，稳定性有待提高。
⑷ WLAN定位基于WLAN的室内定位技术近年来得以快速发展。
WLAN定位[6]主要是分为两个阶段：离线采集阶段和在线定位阶段。
具有代表性的基于WLAN技术的定位系统有微软研究院提出的RADAR系统。
此外，一些较著名的IT公司在其研发的室内定位产品中也用到WLAN技术，如谷歌地图中引入室内定位功能，我国的百度、高德公司研发的室内定位产品等。
现有的WLAN技术定位精度虽然一般，但由于WiFi设备广泛部署于人们周围，使其拥有良好的应用前景。
⑸射频定位射频识别（Radio Frequency Identification简称RFID）技术[7]利用射频信号进行非接触式双向通信，从而获得目标位置的相关信息。
2003年，密歇根州立大学Lionel M .Ni提出基于RFID的LANDMARC室内定位系统。
华盛顿大学推出的SpotON系统也基于RFID。
由于射频信号传输范围大、非视距、非接触式等优点，而且定位的成本较低，所以近年来被较多的应用。
但由于其传输距离短，不具备通信能力等缺陷，使其在发展中受到限制。
⑹超宽带定位超宽带（UWB）技术[8]是一种近年来发展迅速的新兴通信技术，通过发送和接收纳秒或纳秒级以下的急窄脉冲来传输数据，具有GHz量级的带宽。
由于其具有穿透力强，功耗低，抗多径效应能力强等特点，使其在室内定位中有独特的优势。
Ubisense是具有代表性的UWB 室内定位系统，其原理是TDOA和AOA定位算法的相结合。
基于UWB的室内定位系统具有亚米级定位精度，抗干扰能力强等优势，但UWB设备成本过高使其难以大范围的使用。
⑺ ZigBee定位ZigBee技术是一种新兴的无线传感器网络技术，由于其低功耗、低成本的特点，近年来在短距离室内定位中逐渐受到人们的关注。
ZigBee定位系统[9]通过在室内布置大量的参考节点，各节点之间协调通信实现室内定位。
TI公司推出的CC2431就是带硬件定位引擎的片上系统（SoC）解决方案，它的定位引擎是基于RSSI技术，根据接收到的信号强度和参考点的位置计算出待测点的坐标。
⑻其他室内定位技术除上述方案外，高通公司利用手机基站辅助GPS推出了A-GPS（Assistant-GPS，辅助全球定位技术）系统，IndoorAtlas公司提出基于地球磁场的定位解决方案，Qubulus公司的方案则是根据无线电信号来定位等。
现有的室内定位技术有着各自的优点，但同时也存在各自的缺陷，具体如表1所示。
3 室内定位技术在实际中的应用在日常生活中，当我们在大型商场中苦苦寻找想买的商品，或者急于找到出口时，忽然发现只要打开手机就能轻松找到想要的路线，这确实是一件很令人惊喜的事情。
当我们在景区游玩时，有时会发现我们的手机地图不起作用了，只能用纸质地图或通过路标定位。
其原因是有的地方不能收到GPS信号，或GPS定位精度不够等。
而当室内定位技术足够成熟时，通过室内定位技术和室外定位技术的融合，实现室内外定位技术的无缝切换，问题就会迎刃而解。
在商业服务领域，通过室内定位能够根据顾客的位置推荐当前区域内的商品。
在公共安全领域，当火灾发生时，室内定位能帮助消防员了解建筑内的布局，方便消防员展开营救工作，同时能定位消防员的实时位置，有利于保障消防员自身的安全。
4 总结及其未来的发展趋势室内定位技术已有多年的发展历史，有着良好的应用前景。
由于长期的探索已有多种定位技术被提出，甚至在有些实际场景中已在应用某种定位技术。
然而由于定位精度、定位成本、定位范围、应用环境等因素的限制，至今仍没有一种定位技术为大部分人所接受，而被应用于实际生活的各个领域中。
当前各种室内定位技术虽然存在各自的缺陷，但也有各自的优点。
所以，室内定位技术的发展趋势可以归纳为：在各种定位需求之间寻求平衡，融合多种现有的室内定位技术以弥补单一技术存在的不足；在融合多种技术的基础上，为各模块之间信息的交互制定标准；同时，对于保障位置信息的安全，如保障使用者位置信息的安全，保障有些人的位置信息不被定位系统获知，以及保障本定位系统不被他人使用等，也许会逐渐在未来的室内定位系统中体现出来。
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