室内定位原理与引擎架构
室内定位的原理
室内定位的原理
室内定位是指在封闭的室内环境中,利用无线技术和传感器等手段,对移动目标进行定位和跟踪的技术。
室内定位主要依赖于以下原理:
1. 无线信号测距原理:利用Wi-Fi、蓝牙和射频等无线信号的
传播和反射特性,通过测量信号的传播时间、信号强度和多路径衰落等参数,可以计算出目标与参考基站之间的距离或位置。
2. 地磁定位原理:地球的地磁场在不同位置和方向上有所变化,利用地磁传感器可以测量目标所处位置的地磁场参数,通过对比事先录制的地磁场地图,可以确定目标的位置。
3. 视觉定位原理:利用摄像头、激光雷达等设备采集环境中的图像或点云数据,通过图像处理、特征匹配和三维重建等算法,可以对目标进行定位和跟踪。
4. 惯性导航原理:利用加速度计和陀螺仪等惯性传感器测量目标的加速度和旋转角速度等参数,通过积分和滤波等算法,可以计算出目标的位移、速度和姿态信息。
5. 超声波定位原理:利用超声波传感器发送和接收超声波信号,通过测量超声波信号的传播时间和强度,可以计算出目标与传感器之间的距离。
以上原理可以单独应用,也可以进行组合使用,以提高定位的
准确性和稳定性。
室内定位技术在智能家居、物流管理、室内导航和安全监控等领域有着广泛的应用前景。
室内定位和导航系统的设计与实现
室内定位和导航系统的设计与实现概述随着人们对室内定位和导航需求的增加,室内定位和导航系统成为了一项重要的技术领域。
本文将探讨室内定位和导航系统的设计与实现,介绍其原理、挑战和解决方案。
一、室内定位和导航系统的原理室内定位和导航系统通过利用无线通信、地磁传感器、惯性测量单元等技术手段来确定用户在室内环境中的准确位置,并为其提供准确的导航指引。
以下是几种常见的室内定位和导航原理:1. 无线通信定位:利用WiFi、蓝牙、射频识别等无线通信技术,通过接收器接收来自参考节点的信号,计算用户与参考节点之间的距离,从而确定用户位置。
2. 地磁传感器定位:利用地磁传感器感知地磁场的变化,并通过对地磁场的分析,确定用户的位置。
3. 惯性测量定位:利用加速度计、陀螺仪等惯性测量单元,测量用户的加速度和角速度等信息,通过积分和滤波算法计算用户的位置和方向。
4. 视觉定位:利用摄像头、图像识别和计算机视觉等技术,对室内环境进行图像分析和特征提取,从而确定用户的位置和方向。
二、设计室内定位和导航系统的关键挑战在设计和实现室内定位和导航系统时,面临着一些关键挑战。
以下是几个常见的挑战:1. 多路径效应:室内环境中存在多个反射、干扰等问题,导致无线信号的多次传播和变形,造成定位误差。
2. 信号遮挡:在室内环境中,墙壁、家具等物体会阻挡信号的传输,导致信号弱化和失真,影响定位精度。
3. 定位算法优化:针对不同的定位原理,需要研发出适应各种复杂环境的定位算法,提高定位的准确性和鲁棒性。
4. 能耗问题:室内定位和导航系统需要长时间稳定运行,因此需要考虑系统的能耗问题,延长设备的使用时间。
三、室内定位和导航系统的解决方案为了解决上述挑战,设计室内定位和导航系统需要综合运用多种技术手段,采取合适的解决方案。
以下是几个常见的解决方案:1. 多路径效应和信号遮挡问题:可以采用多传感器融合的方式,结合不同的定位原理,通过对多个传感器获取的数据进行融合处理,提高定位的准确性和稳定性。
室内定位 原理
室内定位原理
室内定位是指在一个封闭的室内环境中,通过使用各种技术手段实现对移动设备或个体的精确定位。
它的原理主要依靠以下几种技术:
1. 蓝牙定位:利用蓝牙低功耗(BLE)技术来实现室内定位。
这种技术通常使用基站或标签节点在室内布置,通过与移动设备进行通信,测量信号的强度和时间差来计算移动设备的位置。
2. Wi-Fi定位:利用Wi-Fi信号来实现室内定位。
通过在室内
安装多个Wi-Fi接入点,测量移动设备与接入点之间的信号强
度和时间差,从而确定设备的位置。
3. 超声波定位:利用超声波的传播速度和传感器的接收时间来进行室内定位。
通过在室内布置超声波发射器和接收器,测量信号的传播时间,可以计算出移动设备的位置。
4. 激光定位:利用激光技术实现对室内设备的定位。
通过在室内安装激光发射器和接收器,利用激光束的反射时间和角度来计算设备的位置。
5. 地磁定位:利用地球磁场的变化来实现室内定位。
通过在室内布置地磁传感器,测量地磁场的强度和方向,可以确定移动设备的位置。
上述这些技术一般会结合使用,以提供更精确的室内定位结果。
此外,还有其他一些技术如惯性导航、压力传感器等也可以用
于室内定位。
室内定位技术的应用领域广泛,包括室内导航、智能家居、物流管理等。
基于导航技术的室内定位与导航系统设计与实现
基于导航技术的室内定位与导航系统设计与实现室内定位与导航系统是指利用导航技术在室内环境中实现定位和导航的技术和系统。
随着人们对室内导航需求的增加,室内定位与导航系统的设计与实现成为了一个热门研究领域。
本文将从室内定位技术、室内导航系统设计和实现等方面进行介绍和讨论。
首先,室内定位技术是室内定位与导航系统的核心。
在室内环境中,由于GPS信号无法穿越建筑物,传统的GPS定位无法实现精确定位。
因此,室内定位技术通过利用不同的传感器设备来实现精确的定位。
常用的室内定位技术包括无线传感网络(WSN)、光纤传感网络(FSN)、蓝牙低功耗(BLE)、超宽带(UWB)等。
这些技术可以通过部署传感器节点实现对室内环境的定位,同时结合算法来提高定位的精确度和稳定性。
其次,设计和实现室内导航系统需要考虑多个方面的因素。
首先是地图数据的准备和更新。
室内导航系统需要依赖准确的地图数据,包括建筑物的平面图、楼层分布、房间信息等。
这些地图数据需要实时更新,以适应建筑物结构的变化和用户需求的变化。
其次是定位算法的设计和优化。
在室内定位过程中,定位算法的准确度和响应速度是关键。
对于不同的室内定位技术,需要根据其特点设计对应的定位算法,并进行性能优化。
此外,用户交互界面的设计也是室内导航系统的重要组成部分。
用户交互界面应该简洁、直观,提供多种导航方式的选择,如文字导航、语音导航、箭头导航等,以满足不同用户的需求。
在实现室内导航系统的过程中,需要考虑多项技术和工具的支持。
首先是硬件设备的选择和部署。
不同的室内定位技术需要不同的硬件设备支持,如无线传感器、蓝牙信号发射器等。
在选择硬件设备时,需要考虑其功耗、通信距离和性能等因素。
其次是软件开发和数据处理技术的应用。
室内导航系统的实现需要进行地图数据处理、定位算法设计与优化、用户界面设计等多个软件模块的开发和集成。
同时,数据安全和隐私保护也是室内导航系统开发过程中需要考虑的重要问题。
最后,室内导航系统的实现对于提升用户体验和改善室内导航的效率和便利性具有重要意义。
室内定位系统技术原理与应用案例
室内定位系统技术原理与应用案例室内定位系统是指在建筑物内部对个体进行精确定位的一种技术系统。
随着人们对于室内导航和定位需求的增加,室内定位系统技术逐渐发展壮大,并在多个领域得到广泛应用。
本文将介绍室内定位系统的技术原理,并通过一些应用案例来展示其在实际中的应用。
一、室内定位系统的技术原理室内定位系统可以通过多种技术手段来实现,包括无线信号定位、传感器定位、视觉定位等。
其中,无线信号定位是应用最为广泛的一种技术。
1. 无线信号定位技术无线信号定位技术是利用建筑物内部已有的无线信号,如Wi-Fi、蓝牙、红外等,通过对信号强度、到达时间和信号的传播特性等进行分析和处理,从而确定设备的位置。
室内定位系统通常采用多点定位法,即在建筑物内部设置多个信号发射器,通过接收设备接收到的信号,利用三角定位或指纹定位等算法,计算出设备的准确位置。
2. 传感器定位技术传感器定位技术是利用传感器来感知设备的运动状态和环境信息,从而确定设备的位置。
常用的传感器包括加速度计、陀螺仪、磁力计等。
传感器定位技术可以通过设备的姿态信息和环境反馈信息来确定设备的位置,精度较高。
然而,该技术需要设备具备一定的传感器能力,且对硬件要求较高。
3. 视觉定位技术视觉定位技术是通过摄像头感知设备周围环境,并通过图像处理算法识别出特定的物体或特征,从而完成设备的定位。
这种技术需要建筑物内部布设摄像头,并采用计算机视觉算法进行图像处理。
二、室内定位系统的应用案例1. 商场导航与营销商场是室内定位系统应用的一个重要场景。
通过在商场内部布设定位设备和导航标识,顾客可以准确定位自己的位置,并通过手机APP等方式,获取商场的导航信息。
商场也可以利用室内定位系统进行推广营销,通过用户的位置信息推送相应的促销信息。
2. 酒店房间服务在大型酒店中,室内定位系统可以帮助客人快速找到所在的房间,并提供相应的服务。
客人可以通过手机APP或电视机上的界面,了解酒店的各项服务及附近的餐厅、景点等信息,实现更加便捷的入住体验。
面向物联网环境的室内定位与导航技术研究
面向物联网环境的室内定位与导航技术研究室内定位与导航技术是物联网环境中的重要研究领域。
随着物联网技术的不断发展和应用,室内定位与导航技术的需求也越来越迫切。
本文将对面向物联网环境的室内定位与导航技术进行深入研究,探讨其原理、应用以及存在的挑战。
一、室内定位与导航技术的原理室内定位与导航技术是指在室内环境中,通过一定的手段和算法,获取用户的位置信息,并提供相应的导航服务。
其原理主要包括以下几个方面:1. 信号传输原理:通过在室内环境中布设一定数量的传感器或信号发射器,如Wi-Fi、蓝牙、红外等,将信号传输到用户的移动设备上。
2. 信号接收与处理:用户的移动设备接收到传输的信号后,通过算法进行信号处理和分析,从而得出用户的位置信息。
3. 地图数据与定位精度:室内定位与导航技术需要依赖室内地图数据,通过将定位信息与地图数据进行匹配,实现对用户位置的准确定位。
而定位精度则受到多种因素的影响,如信号强度、多径效应、信道衰落等。
二、面向物联网环境的室内定位与导航技术的应用室内定位与导航技术在物联网环境中有着广泛的应用前景。
主要包括以下几个方面:1. 商场导航与广告推送:在大型商场中,室内定位与导航技术可以帮助用户准确找到所需商品的位置,并提供相关的促销信息。
2. 室内导览与游览:在博物馆、展览馆等场所,室内定位与导航技术可以为用户提供导览服务,使用户更加便捷地参观和了解展品信息。
3. 室内安全与紧急救援:在复杂的室内环境中,室内定位与导航技术可以提供实时的位置信息,帮助救援人员快速响应并定位受困者。
4. 室内物流与仓储管理:在仓库、物流中心等场所,室内定位与导航技术可以帮助仓库管理员实现对物品的定位、记录和管理,提高物流效率。
三、面向物联网环境的室内定位与导航技术面临的挑战面向物联网环境的室内定位与导航技术在应用中也面临一些挑战,主要包括以下几个方面:1. 信号覆盖与干扰:室内环境的复杂性使得信号传输容易受到遮挡、反射、多径效应等影响,导致定位误差增大。
室内定位技术的原理和实践
室内定位技术的原理和实践在现代科技发展的浪潮下,我们生活在一个智慧化的时代。
无论是在室外还是室内,定位技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
我们可以很方便地在手机上使用导航软件定位到陌生的地点,但是当我们进入室内时,却往往感觉到迷茫。
为了解决这一问题,室内定位技术应运而生。
本文将探讨室内定位技术的原理和实践。
一、室内定位技术的原理1. Wi-Fi信号定位技术Wi-Fi信号定位技术是一种基于Wi-Fi信号传输的室内定位技术。
当我们打开手机的Wi-Fi功能时,手机会主动搜索周围的Wi-Fi信号,通过与已知的Wi-Fi基站进行信号强度的比较,从而确定我们所处的位置。
这种技术的原理不仅仅依赖于信号的强度,还包括信号的传播模型、多径效应等因素。
2. 蓝牙信号定位技术蓝牙信号定位技术是一种基于蓝牙信号传输的室内定位技术。
类似于Wi-Fi信号定位技术,手机通过搜索周围的蓝牙信号,并与已知的蓝牙设备进行信号匹配,从而确定位置。
与Wi-Fi信号不同的是,蓝牙信号的传播距离相对较短,但室内使用蓝牙信号定位技术的精度更高。
3. 惯性传感器定位技术惯性传感器定位技术是一种基于手机内置的加速度计和陀螺仪等传感器设备来进行定位的技术。
通过监测手机在三维空间内的方向、速度和位移等信息,结合地图数据,可以实现对手机位置的定位。
这种技术的优势在于不受外界环境的干扰,但是在长时间使用后会有积累误差的问题。
二、室内定位技术的实践1. 商场导航在大型商场中,经常会出现迷路的情况。
利用室内定位技术,商场可以提供导航功能,让顾客更方便地找到目的地。
通过在商场内部建设一套完整的定位系统,顾客只需要打开手机上的导航应用,即可准确获得所需位置的引导。
这种实践不仅提升了购物体验,也增加了商场的竞争力。
2. 室内智能家居室内定位技术也可以应用于智能家居中,提供更智能、便利的生活环境。
比如,当我们走进房间时,可以通过室内定位技术自动调整室内的温度、光线亮度等参数,以提供更舒适的居住环境。
室内定位技术的研究与应用分析
室内定位技术的研究与应用分析近年来,随着智能设备的不断普及,如何实现室内定位也成为了一个重要的研究领域。
室内定位技术的发展和应用不仅可以解决消费者在购物等活动中的困扰,也可以促进物流、医疗等行业的发展。
本文将从室内定位技术的原理、技术及其应用分析三个方面探讨其研究现状和未来发展趋势。
一、室内定位技术的原理目前,常见的室内定位技术主要包括Wi-Fi定位、BLE(Bluetooth Low Energy)定位、声波定位、RFID(Radio Frequency Identification)定位、UWB(Ultra Wideband)定位、视觉定位等。
其中,Wi-Fi定位和BLE定位是最为常用的技术。
Wi-Fi定位利用无线信号在室内的传输特性,通过对设备发送出的Wi-Fi信号进行分析,从而确定设备的位置。
BLE定位则是利用低功耗蓝牙的信号与接收器之间的距离进行测量,实现设备的定位。
声波定位则是通过将特定频率的声波发送至设备,通过设备的反馈信号计算出设备的位置。
RFID定位则是利用标签识别技术,通过在设备上植入不同的标签,从而实现准确的定位。
UWB定位则是通过传输高频率信号,通过信号强度和时间差计算出设备的位置。
视觉定位则是通过在室内布置摄像头进行拍摄,并将图像分析后实现设备位置的定位。
二、室内定位技术的技术室内定位技术的技术主要集中在定位算法和技术方案的优化。
如何在不同的环境下提高定位的精度,是当前室内定位技术研究的关键之一。
对此,当前主流的研究方向主要包括基于信号强度模型的算法、滤波算法、集成定位算法、非线性算法等。
其中,基于信号强度模型的算法主要针对Wi-Fi定位和BLE定位进行优化。
通过建立信号强度与距离之间的关系模型,根据强度信号推算出设备的距离,从而实现设备的定位。
另外,滤波算法主要是解决定位数据的噪声问题,如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、粒子滤波等;集成定位算法则是通过融合多个定位技术,提高定位精度,如集成Wi-Fi与蓝牙的定位技术;非线性算法则是针对滤波算法不适用的复杂环境下,采用非线性的数值计算方法,解决设备定位的精度问题。
uwb室内定位系统详解
uwb室内定位系统详解室内定位是物联网的基础服务之一,根据应用场景不同,可以促进企业的运作和营销效率提升,或为消费端用户提供更加便捷的体验。
目前而言室内定位根据服务对象和网络构架的不同,室内定位市场可以分为专用场地应用和通用场地应用两大类,并构成不同的商业模式。
室内定位安全管理系统由硬件定位设备、定位引擎和应用软件构成。
系统采用UWB定位技术,通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位,定位精度优于30cm,单区域支持多于1000张/秒的定位标签,精度高,容量大。
高精度室内定位系统应用软件支持PC端和移动端访问,并提供位置实时显示、历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。
主要应用场景有:工厂人员/物资定位、监狱犯人定位、养老院老人定位、隧道/管廊施工人员定位、发电站定位。
室内定位系统架构:应用层通过解算层获取位置、人脸对比结果和视频联动视频流数据,以地图的形式实时显示个标签的位置和标签的携带者,并可以选择显示视频联动的监控画面。
服务层服务层包括定位引擎软件、系统管理软件、对内和对外接口软件组成,这些软件部署在系统服务器。
网络层网络层分为局域网,提供数据传输通道。
传输层传输层也称主干通信网(简称“主干网”),是定位基站、人脸识别和视频联动摄像头(设备)与解算层、应用层之间的数据传输通道,可以选择有线或者无线传输方式。
感知层设备层主要包括定位基站和标签、人脸识别和视频联动摄像头。
通过定位基站与定位标签的UWB定位信道实现对定位标签的定位,通过通信定位基站与定位标签的ZigBee通信信道实现定位基站对定位标签的参数配置、定位标签的状态回传以及定位标签上下行的数据。
UWB室内定位技术与GPS定位技术比较:高精度室内定位系统使用精度优于0.3米的UWB定位技术,可以实现人员位置的实时监控和运动轨迹的回放,在巡检以及高危作业中结合相关流程可以实现精准的状态和行为监管。
室内定位系统之人脸识别:该UWB室内人员定位系统使用在工业环境下高于99.38%识别准确率的人脸识别技术,进行考勤管理,配合员工资证系统管理,结合UWB定位能够完成风险等级管理。
UWB室内定位系统框架分析
UWB室内定位系统框架分析基于超宽带技术的研究,最初出现于二十世纪五六十年代,在七十年代开始兴起。
国内对超宽带技术的关注始于2003年之后,最初主要是成都电子科技大学、哈工大等高校在做一些理论研究。
而到了2012年之后,超宽带技术开始进入民用领域,国内做超宽带产品和技术方案的企业才开始涌现。
超宽带定位在众多无线定位技术中有相当大的优势,可以满足未来无线定位的需求。
超宽带室内定位系统构成为了对定位原理深入了解,我们可对定位系统结构进行分析。
EHIGH恒高UWB 定位系统由应用层、服务层、传输层和感知层(定位基站和定位标签)构成,传输层主干网通信方式采用有线或无线的通信方式。
系统架构如下图所示:感知层感知层主要包括定位基站和定位标签。
基站和标签是定位系统的核心设备,标签会按时隙广播携带有自身ID号的无线电信号,定位基站接收到标签发送的信号后,将接收到信号的时间戳和标签ID卡号通过主干网传输给服务层,完成对标签卡的定位,基站也可以接收到应用层下发的指令,完成相关的设置。
传输层传输层也称主干通信网(简称“主干网”),是基站与服务层、应用层之间的数据传输通道,向下将应用层相关指令传输给基站,向上将定位原始数据(标签与基站之间距离)传输给服务层,采用有线光纤方式进行数据传输。
服务层通过标签与覆盖该区域定位基站进行测距,顶层通过各基站的位置和标签距离,通过TDOA算法或者TOA算法解算出标签坐标。
除此之外,服务层还提供了灵活的设备管理和网络管理功能,以及各项前端功能和应用接口。
应用层通过服务层获取定位标签的具体位置,以一维、二维或三维地图的形式实时显示标签的位置,并提供轨迹回放,人员信息管理和呼叫求救等功能。
此外,应用层还提供websocket接口和http接口,通过websocket接口可获取标签卡的实时位置数据,通过http接口可获取系统相关的数据,因此,该定位系统易于二次开发和集成。
EHIGH恒高UWB室内定位系统,可实现零维、一维、二维、三维定位,并且该定位系统还可集成门禁、两票系统,视频人脸识别系统、传感器系统等。
GNSS+UWB 精确室内定位解决方案
GNSS+UWB精确室内定位解决方案一、简介UWB+GNSS定位系统,其主要的解决的问题是UWB标签在室外没有UWB的地方,可以通过GPS 来实现定位,通过运营商的NBIOT网络回传定位信息到定位引擎服务器,通过服务器反馈到用户界面。
在有UWB基站的环境中(无论是室内还是室外),WUB标签的定位数据由UWB基站传输到定位引擎服务器进行定位,在室内外地图中展示。
在室外没有UWB基站的环境中,北斗GPS定位数据通过NBIOT传输到定位引擎服务器,在地图中显示位置。
北斗GPS只能用在室外定位。
本文主要针对集成UWB和北斗GPS一体标签和UWB基站的使用。
G1000标签集成UWB,NBIOT和GNSS室内外定位技术一体的标签,可以用于室内外UWB和室外北斗GPS的无缝定位。
室内外UWB定位的数据由UWB基站传输到后台进行定位,在室内外地图中展示。
注意,如果室外也布局UWB基站,也是可以再室外定位的。
室外北斗GPS定位数据通过NBIOT传输到后台,在地图中显示位置。
北斗GPS只能用在室外定位。
UWB和GPS北斗融合定位架构框图基站:要用UWB技术给一个空间做室内定位,必须要预先在该空间安装好定位基站。
基站通过UWB信号和定位标签进行通信,实现标签的定位功能。
标签:标签发射UWB信号,与基站相互通信,使标签自身被定位。
定位引擎:环境中的基站实时通过互联网网络将原数数据发送给定位引擎(可能位于本地服务器或云端)。
定位引擎运行定位算法,实时计算出待定位标签的坐标位置置。
显示终端:定位引擎计算出的标签坐标,要在显示终端上呈现。
终端可能是PC、平板电脑、手机等任意有浏览器的屏幕。
二、软件管理平台定位管理平台,既可以部署在本地服务器,也可以部署在共有云上。
定位管理平台包含几部分主要功能:定位引擎、基站和标签配置、定位呈现和管理。
当定位管理平台部署完毕后,打开任意一种终端(PC、平板、手机等)的浏览器,即可访问。
三、软件功能实时精确定位:2D高精度定位展示,运动轨迹拖尾展示(可设置长度)历史轨迹回放:历史轨迹记录、回放(可加速)电子围栏管理:多类型区域划定(安全/警告/危险)、多种触发方式(进入/离开/进出)、多种报警方式(屏幕推送/声音提示/邮件/短信/电话)、自动日志记录灵活标签管理:人员信息设置,低电量报警,异常轨迹提醒,标签分组设置,标签图标设置多屏便捷查看:中央监控屏幕,PC/Pad/手机多屏显示(无需安装应用程序)账户权限管理:自助配置管理员/访客账户,账户写操作权限灵活设置手机自主定位:被定位人员可以用手机微信看到自己的位置开放API:标签位置坐标,传感器信息(电量等),事件上报(突破围栏等)摄像头联动:摄像头自动追踪、定位、联动,支持符合ONVIF接口标准的全球主流品牌摄像头大数据分析:热点分析,位置行为分析,工序效率分析,供应链路径分析等。
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
定位技术
0 1
Wi-Fi技术
0 2
蓝牙技术
0 3
红外线技术
0 4
超宽带技术
0 6
ZigBee技 术
0 5
RFID技术
动作捕捉技术
超声波技术
室内空间导航定位
通过无线接入点(包括无线路由器)组成的无线局域络(WLAN),可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任 务。它以络节点(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)。
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。
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。
蓝牙定位主要应用于小范围定位,例如:单层大厅或仓库。对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备,只要设 备的蓝牙功能开启,蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。
不过,对于复杂的空间环境,蓝牙定位系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大。
红外线技术室内定位是通过安装在室内的光学传感器,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。
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。
室内定位技术在智能导航系统中的应用
室内定位技术在智能导航系统中的应用智能导航系统是一种基于技术发展的创新应用,可以为用户在室内环境中提供准确、实时的导航服务。
而室内定位技术作为实现智能导航系统的关键技术之一,多年来得到了广泛的研究与应用。
本文将从室内定位技术的原理、应用案例和未来发展趋势等方面探讨室内定位技术在智能导航系统中的应用。
一、室内定位技术的原理室内定位技术是通过利用无线通信技术和传感器技术实现对室内环境中人体位置的判定。
主要的室内定位技术包括无线信号强度指纹定位、蓝牙定位、超声波定位和图像处理定位等。
无线信号强度指纹定位是最为常用的定位技术,通过在室内环境中设置一定数量的信号源,收集每个位置处的无线信号强度值,并建立强度指纹数据库。
当用户在该室内环境中需要定位时,通过与数据库的匹配,可以准确的确定用户的位置。
二、室内定位技术在智能导航系统中的应用案例1. 商场导航商场如今普遍拥有庞大的面积和复杂的布局,为了提供更好的用户体验,许多商场开始引入智能导航系统。
室内定位技术的应用可以帮助用户在商场中快速找到目标商店的位置,有效提升购物体验。
用户可以通过智能导航系统输入目标商店或者商品的名称,在手机上显示详细导航信息,引导用户准确地到达目的地。
2. 医院导航大型医院通常有复杂的布局,对于患者和访客来说,找到正确的科室和诊所是一项挑战。
室内定位技术可以在智能导航系统中应用,为患者和访客提供准确的导航服务。
患者只需在导航系统中输入目标科室的名称,系统会迅速显示最佳的导航路线,避免迷路和浪费时间。
3. 机场导航机场是一个非常复杂的室内环境,对于第一次来到机场的旅客来说,找到登机口、行李提取处等地点往往会感到困惑。
室内定位技术可以在智能导航系统中实现机场导航功能,旅客只需在导航系统中输入目的地,即可快速获得导航指引,提供更好的旅行体验。
三、室内定位技术在智能导航系统中的优势1. 提供实时导航:室内定位技术能够实时、准确地为用户提供室内导航服务,无需其他设备支持,用户只需携带智能设备即可获得定位信息。
室内定位——UWB测距及定位原理
室内定位——UWB测距及定位原理室内定位是指在室内环境中通过使用各种传感器和技术手段来确定人或物体的准确位置信息。
它在各种领域中具有广泛的应用,如室内导航、智能家居、商场导购等。
而其中一种常用的室内定位技术是使用超宽带(Ultra Wideband,UWB)进行测距和定位。
UWB是一种无线通信技术,它使用非常大的频带宽度来传输宽频脉冲信号。
传统的无线通信技术(如蓝牙和Wi-Fi)通常只使用几十兆赫兹的带宽,而UWB可以使用几个吉赫兹的带宽,从而提供了更高的数据传输速率和更精准的测距能力。
UWB测距的原理是利用信号的时延来计算距离。
UWB设备发射持续时间非常短且宽波带的脉冲信号,当这个信号通过空气或者其他介质传播时,信号会被环境中的物体反射、散射和传播而产生多径效应。
接收器会接收到原始信号和经过多路径传播形成的多个离散信号,然后使用信号处理算法来分析和提取信号的时延信息。
UWB定位系统通常由多个UWB设备和定位引擎组成。
每个UWB设备包含一个或多个天线和一个发射接收器。
当一个设备想要进行定位时,它会向周围的设备发送UWB信号,并收集其他设备返回的信号。
定位引擎会收集来自不同设备的信号,并计算出设备相对于其他设备的位置。
UWB定位的关键是在计算时延之前要对时延进行校准。
这可以通过在每个UWB设备上安装一个时钟和定位靶标来实现。
定位引擎通过接收设备发射的UWB信号,并测量信号与时钟信号之间的时延,从而计算出设备与定位靶标之间的距离。
一旦获得了设备与其他设备之间的距离,可以使用多种三角定位方法计算设备的准确位置。
最简单的方法是使用三边定位法,根据设备与三个已知位置的设备之间的距离计算出设备的准确位置。
还可以使用其他复杂的定位算法,如粒子滤波器和最小二乘法,来提高定位的精确度和准确度。
总的来说,UWB测距和定位的原理是通过发送宽频脉冲信号并测量信号的时延来计算设备之间的距离,然后使用三角定位方法来计算设备的准确位置。
室内精确定位的原理和应用
室内精确定位的原理和应用1. 简介室内精确定位是指在室内环境中利用无线通信、传感器和其他技术手段来确定特定目标的准确位置。
它可以帮助人们在室内环境中迅速找到目标位置,提高工作效率和用户体验。
本文将介绍室内精确定位的原理和一些常见的应用场景。
2. 原理室内精确定位的原理主要包括以下几种:2.1 信号强度指纹定位信号强度指纹定位是通过收集移动设备或传感器接收到的无线信号强度信息来确定位置。
这种方法利用了室内环境中无线信号的传播特性,通过建立信号强度模型和指纹数据库,通过与数据库中的指纹进行匹配来确定位置。
2.2 超宽带定位超宽带定位是一种利用超宽带技术实现室内定位的方法。
它通过生成超短脉冲信号,利用信号的传播时间差来计算目标位置。
超宽带信号具有较高的带宽和抗干扰能力,可以实现高精度的室内定位。
2.3 惯性导航定位惯性导航定位基于传感器的数据,如加速度计、陀螺仪和磁力计等,通过计算物体的移动轨迹来确定位置。
这种方法可以不受环境限制,适用于室内环境中无法获取信号的情况。
3. 应用室内精确定位在许多领域具有广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:3.1 室内导航室内导航是室内精确定位的主要应用之一。
通过在建筑物内部部署定位设备和收集信号,可以为用户提供准确的室内导航服务。
用户可以通过手机应用或导航设备获取室内地图和路径规划,帮助用户快速找到目标位置。
3.2 室内定位服务室内定位服务是商场、展览馆、机场等公共场所常见的应用。
通过在建筑物内部部署定位设备,用户可以通过手机应用或终端设备获取定位服务,方便用户查找商店、设施和服务。
3.3 非智能物品追踪室内精确定位还可以应用于非智能物品的追踪。
通过将定位设备绑定在物品上,可以对其进行追踪和监控,方便管理和寻找。
这在物流、供应链管理和仓库管理等领域有着重要的应用价值。
3.4 室内导览和虚拟现实通过室内精确定位,可以为用户提供室内导览和虚拟现实的体验。
在博物馆、艺术馆等场所,用户可以通过手机应用或终端设备获取导览服务,了解展品的信息和背景。
基于定位技术的室内导航系统研究
基于定位技术的室内导航系统研究随着人们生活水平的不断提高,室内导航系统被越来越广泛地应用于商场、展览馆、机场、火车站、医院、办公楼等地,为用户提供了更加方便、快速、准确的路径规划导航服务。
本文将从室内导航系统的基本原理、定位技术和研究进展三个方面展开探讨。
一、室内导航系统基本原理室内导航系统的基本原理是将用户的位置信息与建筑空间信息结合起来,实现室内定位和路径规划。
室内导航系统通常包括用户终端设备、定位系统、地图引擎和路径规划算法等组成部分。
其中,定位系统的精度、稳定性和成本是影响整个系统性能的关键。
二、室内导航系统定位技术室内导航系统的定位技术包括无线信号定位技术、惯性导航技术、视觉定位技术、声纳定位技术和红外定位技术等。
下面我们将分别介绍几种典型的定位技术。
1、无线信号定位技术无线信号定位技术是室内导航系统中常用的一种定位技术,其原理是通过用户终端设备与室内信号基站或WIFI接入点之间的信号强度进行距离估计,然后利用多点定位算法计算用户的位置。
这种技术存在的问题是信号不稳定、干扰大,同时受建筑物物理结构、电磁干扰等因素影响定位精度较低,误差在5-10米左右。
2、惯性导航技术惯性导航技术是利用加速度计和陀螺仪等惯性传感器,通过计算用户设备在空间中的加速度和转角变化来确定设备的位置,然后与地图匹配得到用户的位置信息。
这种技术在小范围内可以实现高精度定位,但是长时间使用会存在漂移问题,误差逐渐递增。
3、视觉定位技术视觉定位技术是通过摄像头获取建筑物内特定区域的视频图像,然后通过图像识别和匹配算法,定位用户的位置信息。
这种技术需要建立特定的视觉特征库,计算复杂度较高,而且对环境光照和物体遮挡等干扰较大。
三、室内导航系统研究进展目前,室内导航系统的研究进展主要集中在以下几个方面:一是提高定位精度和稳定性,如增加参考点和优化算法等;二是加强深度学习和机器视觉技术研究,提高视觉定位技术的准确性和实时性;三是提高用户交互体验,如加入语音导航和虚拟增强现实技术等。
室内定位与导航系统设计与应用
室内定位与导航系统设计与应用随着科技的不断发展,室内定位与导航系统在日常生活中的应用越来越广泛。
从购物中心到医院,从机场到大型公司,室内定位与导航系统为人们提供了便利和方便。
本文将探讨室内定位与导航系统的设计原理和应用场景,并提出改进的建议。
一、室内定位与导航系统的设计原理室内定位与导航系统是通过利用无线技术,如Wi-Fi、蓝牙或超宽带等,来确定使用者在封闭空间中的具体位置。
基本的设计原理可以分为两种方法:信号定位法和传感器定位法。
信号定位法是利用信号传播的特性来确定用户的位置。
其中,Wi-Fi定位是一种常见的技术。
通过在室内安装多个Wi-Fi基站,并利用使用者设备与基站之间的信号强度来计算距离和位置。
蓝牙定位和超宽带定位也采用类似的原理。
传感器定位法则是通过使用加速度计、陀螺仪和磁力计等传感器来实时监测用户的移动和方向。
利用这些传感器的数据,系统可以计算用户的位置和方向,并提供准确的室内导航。
二、室内定位与导航系统的应用场景1. 购物中心:在复杂的购物中心中,用户经常迷路。
室内定位与导航系统可以帮助用户快速找到自己感兴趣的商店或特定商品的位置。
用户只需输入目的地,系统就能提供最佳的导航路线,并给出相应的指引。
2. 医院:医院通常庞大且复杂,患者和访客经常误入歧途。
室内定位与导航系统可以为他们提供准确的室内定位服务,帮助他们找到正确的科室、门诊处所或医生办公室。
3. 机场:机场通常人流量大且迷宫般的布局常常让旅客感到困惑。
室内定位与导航系统可以引导旅客准确找到登机口、行李领取区以及其他必要的设施。
4. 大型公司:大型公司内部常常错综复杂,新员工经常无法快速适应环境。
室内定位与导航系统可以为他们提供导航服务,帮助他们找到会议室、办公室或者其他需要的地点。
三、改进的建议虽然室内定位与导航系统已经在很多场景中应用广泛,但仍然存在一些问题和挑战。
以下是一些建议,以进一步改进室内定位与导航系统的性能和用户体验。
室内定位原理与引擎架构
本文档为面向iBeacon架构的BLE室内定位整体框架设计说明。
文档中所涉及的算法,在无特殊说明的情况下,可面向通用室内定位系统。
本文档涉及以下内容:1.室内定位理论与公开算法实现2.室内定位工程实施通用流程本文档不涉及以下内容:1.经验算法与模型,包括但不限于:基于工程的定位经验算法,基于场景的定位校正算法,室内定位勘测方案2.室内定位工程实施细节基于移动终端的室内定位,一般利用可检测的无线信号,如wi-fi与蓝牙,进行定位,包括以下三种基本方法:标签定位标签定位指利用信号源作为定位锚点,将用户位置固定到某一个锚点上。
标签定位流程如下:1.预先取得室内信号源的位置,包括水平坐标,楼层2.扫描信号3.当扫描到数据库对应的信号源信号,以rssi最大的信号源所在的位置作为当前的定位位置标签定位的优点是:1.没有计算量2.部署简单3.定位不会出现不合理的偏差标签定位的劣势是:1.定位精度取决于信号源部署密度2.无法覆盖区域,只能标识热点区域三角定位三角定位通过rssi值计算用户与信号源间的距离(rssi-dist mapper),再通过基本的几何运算计算确定用户的位置。
定位流程如下:1.预先取得无线信号源的几何位置,包括水平坐标,高度2.扫描信号3.当扫描到至少三个已知信号源信号,根据预置的rssi-dist mapper计算出用户与各个对应信号源的直线距离4.根据3中换算的直线距离,进行三角定位计算,得出当前的水平位置坐标三角定位的优点:1.无须勘测2.计算量小3.便于快速部署三角定位的缺点:1.精度一般2.需要部署硬件3.rssi-dist mapper容易受室内环境影响,如反射,障碍指纹定位指纹定位是三角定位的变种,指纹定位通过比较已知的无线信号强度分布(指纹)与用户采集的信号强度,寻找出定位区域最匹配的区域。
定位流程如下:1.预先取得室内无线信号强度的区域分布,即勘测区域2.扫描信号3.当扫描到已知信号源的rssi值,按rssi强弱顺序,选取一个信号源rssi,计算它和勘测区域中所有位置该信号源的rssi差值,将差值最小位置集合作为最优定位区域。
室内导航系统中的位置定位技术研究
室内导航系统中的位置定位技术研究随着科技的不断发展和应用场景的拓宽,室内导航系统越来越受到人们的关注和需求。
无论是购物中心、机场、医院还是大型商业建筑物,人们希望能够准确、快速地找到目的地。
然而,与室外导航系统相比,室内导航面临着更大的挑战。
在室内环境中,卫星定位技术的精度和可靠性大大降低,因此需要针对室内环境开发特定的位置定位技术。
本文将重点研究室内导航系统中的位置定位技术,讨论其原理、应用和发展趋势。
一、室内导航系统中的位置定位原理1. Wi-Fi定位技术Wi-Fi定位技术是一种基于Wi-Fi信号的室内定位方法。
通过收集周围的Wi-Fi信号强度和特征,结合事先建立的Wi-Fi信号数据库,可以进行室内位置的定位。
这种技术的优点是成本低、易于实施,但也存在一定的定位误差和受到物体遮挡的影响。
2. 蓝牙定位技术蓝牙定位技术利用蓝牙信号进行室内定位。
通过安装一定数量的蓝牙信标,可以实现对目标位置的定位。
蓝牙定位技术具有较高的定位精度和稳定性,但需要投入大量的设备和成本,并且对于室内环境的覆盖范围存在一定限制。
3. 超声波定位技术超声波定位技术是一种利用超声波传感器进行室内定位的方法。
通过发射和接收超声波信号,可以计算目标位置与参考点之间的距离。
这种技术的好处是准确性高,但存在成本较高、受到环境噪声和干扰的影响等问题。
二、室内导航系统中的位置定位应用1. 商场导航系统商场是人流量较大且面积较大的室内场所,为顾客提供精确的导航服务可以提升购物体验。
通过室内导航系统中的位置定位技术,顾客可以快速找到目标店铺或商品,增加购物效率。
2. 医院导航系统在复杂的医院环境中,患者和访客常常会感到迷失和困惑。
室内导航系统可以为患者和访客提供准确的导航服务,指引他们到达目的地,减少时间的浪费和压力的产生。
3. 城市交通系统城市交通系统中经常出现交通拥堵和停车难的问题,室内导航系统可以提供准确的停车场导航和空余车位信息,帮助司机快速找到停车位,提高停车效率和交通流畅度。
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本文档为面向iBeacon架构的BLE室内定位整体框架设计说明。
文档中所涉及的
算法,在无特殊说明的情况下,可面向通用室内定位系统。
本文档涉及以下内容:
1.室内定位理论与公开算法实现
2.室内定位工程实施通用流程
本文档不涉及以下内容:
1.经验算法与模型,包括但不限于:基于工程的定位经验算法,基于场景的
定位校正算法,室内定位勘测方案
2.室内定位工程实施细节
基于移动终端的室内定位,一般利用可检测的无线信号,如wi-fi与蓝牙,进行定位,包括以下三种基本方法:
标签定位
标签定位指利用信号源作为定位锚点,将用户位置固定到某一个锚点上。
标签定位流程如下:
1.预先取得室内信号源的位置,包括水平坐标,楼层
2.扫描信号
3.当扫描到数据库对应的信号源信号,以rssi最大的信号源所在的位置作为
当前的定位位置
标签定位的优点是:
1.没有计算量
2.部署简单
3.定位不会出现不合理的偏差
标签定位的劣势是:
1.定位精度取决于信号源部署密度
2.无法覆盖区域,只能标识热点区域
三角定位
三角定位通过rssi值计算用户与信号源间的距离(rssi-dist mapper),再通过基本的几何运算计算确定用户的位置。
定位流程如下:
1.预先取得无线信号源的几何位置,包括水平坐标,高度
2.扫描信号
3.当扫描到至少三个已知信号源信号,根据预置的rssi-dist mapper计算出
用户与各个对应信号源的直线距离
4.根据3中换算的直线距离,进行三角定位计算,得出当前的水平位置坐标
三角定位的优点:
1.无须勘测
2.计算量小
3.便于快速部署
三角定位的缺点:
1.精度一般
2.需要部署硬件
3.rssi-dist mapper容易受室内环境影响,如反射,障碍
指纹定位
指纹定位是三角定位的变种,指纹定位通过比较已知的无线信号强度分布(指纹)与用户采集的信号强度,寻找出定位区域最匹配的区域。
定位流程如下:
1.预先取得室内无线信号强度的区域分布,即勘测区域
2.扫描信号
3.当扫描到已知信号源的rssi值,按rssi强弱顺序,选取一个信号源rssi,
计算它和勘测区域中所有位置该信号源的rssi差值,将差值最小位置集合
作为最优定位区域。
4.通过3计算来自不同信号源的信号强度差值,获得每个信号源的最优定位
区域。
5.计算所有信号源最优定位区域的重叠部分,重叠部分的质心即为定位估测。
指纹定位的优点:
1.无须硬件部署
2.精度可以根据需求调节
指纹定位的缺点:
1.需要勘测,且勘测质量决定定位准确性
2.计算量大
3.容易出现区域干扰,即不同的勘测区域或为勘测区域具有一样的无线信号
指纹
基本混合定位:
1.三角定位与指纹定位可以通过BLE,RFID,二维码等信号模块,为室内设
置一些定位锚点,可以有效地降低定位误差与定位位置跳动。
例如,当使
用指纹定位时,如果两个区域具有相同的指纹,则可在其中的一个区域附
近布置一个iBeacon,通过检测iBeacon信号的存在进行区域的选择
2.同时使用三角定位与指纹定位,在某些场合可以提高定位的准确度。
例如,
当信号强度非常大的时候,指纹定位由于不同区域的指纹太过接近而跳动,而三角定位则可以避免这种跳动
整体架构
一个完整的三角定位系统,由两部分构成,工程部分(Engineering section, 以
下简称Eng),代码部分(Coding section,以下简称Cod)
•Eng主要负责提供:
i.定位区域信号源分布图,包括信号源的水平坐标,高度,其他的位
置标识数据,如楼层,部署方式(天花板,墙面,门框等),ID,
信号源其他属性。
这部分数据一般称作勘测数据(surveyData)ii.基于应用场景的rssi-dist映射模型
•Cod主要负责提供以下代码实现:
i.三角定位引擎,用于封装各种定位算法,在这里,指三角定位类算
法
ii.勘测数据库的生成与管理器,提供面向定位引擎的查询与导入接口
iii.GIS,基本功能包括:
iv.Map,一个可供定位应用的地图显示,支持基本的操作如缩放,旋转,偏移,图层加载
v.GisInfo,负责将地图信息数字化,显示基本的信息如文字识
vi.Marker,一个可以基于Map与Gis添加额外标识(坐标,路径,热点区域,等)
•为便于勘测数据管理与维护,可提供以下辅助app 4. 基于GIS的勘测数据生成与管理app 5. 基于应用场景与硬件设备的rssi-距离映射模型校正
app
三角定位引擎架构
为了简化引擎架构,以下描述了三角定位应用场景
1.基于BLE的广播数据进行定位,采用iBeacon兼容架构,以下简称iBeacon
2.终端主动定位:终端手机主动扫描iBeacon获取其rssi值进行定位计算,
引擎本地实现
3.Eng部分已完成,即surveyData和rssi-distance模型已提供。
三角定位引擎流程
定位本质是引擎对定位请求数据进行时间与空间上的滤波。
一次完整的定位由两阶段(phase)组成,空间滤波(spatial filtering,SFilter),时间滤波(temporal filtering,TFilter),如下图所示:
为了保证实时定位,即定位不存在时延,一般不采取SFilter与TFilter迭代,即对信号反复进行SFilter-TFilter-SFilter。
在精度差错允许的范围内,引擎采用级
联结构,首先利用三角定位对每次定位数据进行位置估测,然后在时间上滤除不合理的位置估测。
定位流程如下:
1.用户发起连续的,或一定长度的Positioning request,向引擎传送监测
iBeacon信号
2.引擎首先对每一次Positioning request按照如下流程进行三角定位,即
SFilter
3.获取至少3个iBeacon的信号
4.根据iBeacon的几何信息与对应的rssi-dist mapper,计算用户-iBeacon
绝对距离
5.根据下图计算用户-iBeacon水平距
离
6.根据基本的几何关系,可以算出各iBeacon对应的水平距离的半径圆的交
点,如下图
7.取交点中靠得最近的一些点,如上图中A,B,C三点,求它们的质心
(A+B+C)/3,即是最终定位点
8.实际计算中,可根据更多的iBeacon信号进行以上的定位计算,存在两种
方法:
9.选取iBeacon中rssi最强的信号进行定位,这种方法最合理,但容易受环
境干扰
10.选取不同的3个iBeacon信号组合进行定位,获取一组定位位置,这种方
法得到的是一组位置估测,需要配合时间滤波进行选择
11.选取所有的iBeacon信号,计算每两个iBeacon的距离半径圆交点,计算
靠得近的一组的交点的质心,这种方法性能类似1
12.获得了一次的定位信号,将其放入Position buffer, 进行TFilter,TFilter
可采用多种方法,如LP滤波,Kalman滤波,kNN
13.完成TFilter,对外输出定位位置。
引擎流程架构
三角定位引擎由四个部分构成,附功能描述:
1.engine:引擎核心
2.rssi-dist mapper:距离计算
3.survey data base:存储surveyData并供engine and rssi-dist mapper调
用
4.positioning buffer:缓存定位记录
引擎整体流程如下图所
示
##Rssi-Dist 距离计算原理
Rssi是系统对送入基带信号处理模块之前的信号强度,rssi的计算模型如下:•rssi = txPower+txGain+rxGain+pathloss
其中,txPower为发射功率,txGain为发射端增益(包含系统增益与天线增益),rxGain为接收端增益,pathloss为信号传播的路径损耗。
在以上公式中,仅pathloss与信号传播的路径长度有关,而其他的参数,一般认为是恒指,因此上式可以简化为:
•rssi = gain + pathloss
其中gain是通信的整体信号增益
理想的室内2.4GHz路径损耗服从线性关系
•pathloss [db] = C + N*lg(d)
其中,d为iBeacon与用户的绝对距离,lg()是底数为10的对数函数,N为适配参数。
因此,可以将rssi计算模型简化为:
•rssi = Const + N*lg(d)
rssi校正,即确定Const与N,分两步:
1.选取d = 1 m, 则rssi = Const
2.选取d = 2 m,则N = (rssi-Const)/0.3。