室内定位技术发展与研究综述
室内定位与导航技术研究与开发

室内定位与导航技术研究与开发随着现代社会生活的步伐加快,人们对室内定位与导航技术的需求越来越高。
尤其在大型商场、机场、医院、办公楼等室内环境中,传统的地图和标识已经无法满足人们的导航需求。
因此,室内定位与导航技术的研究与开发变得尤为重要。
室内定位与导航技术的研究与开发旨在解决室内环境下的人员定位和导航问题。
与室外环境相比,室内环境更为复杂,由于建筑物的密闭性和多层结构,导致GPS等全球定位系统无法直接应用于室内定位。
因此,研究人员提出了一系列技术方案来实现室内环境下的定位和导航功能。
在室内定位技术方面,目前主要有基于无线电频率、视觉识别、惯性测量等多种方法。
其中,基于无线电频率的技术包括Wi-Fi定位、蓝牙定位和射频识别定位等。
利用Wi-Fi定位,通过分析Wi-Fi信号强度和到达时间差等参数,可以实现比较准确的室内定位。
蓝牙定位则利用蓝牙信号的强度和到达时间差来确定位置。
而射频识别定位则是通过读取射频标签上的信息来确定位置。
除了无线电频率,视觉识别技术也被广泛运用于室内定位。
例如,利用摄像头进行人脸识别或者通过图像处理识别出室内环境中的标志物体,从而实现定位功能。
另外,还有利用传感器测量移动设备的加速度、陀螺仪和磁力计等信息,来进行惯性测量定位。
这些定位技术各有优劣,可以根据实际应用场景选择合适的方案。
除了定位技术,室内导航技术也是研究的重点之一。
室内导航技术旨在提供人员在室内环境中的导航指引。
目前,常见的室内导航技术包括声音导航、视觉导航和虚拟现实导航等。
声音导航一般通过耳机或扬声器向用户提供语音指引,指示用户朝着正确的方向前进。
视觉导航则利用摄像头或显示屏显示导航地图,并标示出当前位置和行走路径。
虚拟现实导航则结合了虚拟现实技术,通过头戴式显示器或智能眼镜向用户提供虚拟的导航场景,使用户能够更直观地感受到导航指引。
这些技术在室内环境中为用户提供了更加智能、便捷的导航体验。
在室内定位与导航技术研究与开发过程中,还需要解决一些技术难题。
室内定位技术的发展现状及前景分析

室内定位技术的发展现状及前景分析从技术发展角度来看,室内定位技术已经取得了长足的进步。
最早的室内定位技术主要依靠无线信号的接收强度进行定位,如Wi-Fi和蓝牙信号,但这种方法存在定位准确度较低、易受信号干扰等问题。
随后,出现了利用红外线、超声波和激光等技术进行距离测量的方法,提高了定位的精度和稳定性。
近年来,借助于传感器、地磁、惯性导航等技术的发展,室内定位技术实现了更高精度、更可靠的定位。
同时,基于大数据和机器学习的算法的应用也使得室内定位技术的准确度和稳定性得到了进一步提升。
在市场需求方面,随着智能手机和物联网技术的飞速发展,人们对室内定位技术的需求越来越大。
在商业领域,室内定位技术能够为商场、超市等地提供精确的定位和导航服务,帮助消费者更快速、有效地找到目标位置,提高购物体验。
在安全领域,室内定位技术可以应用于监控和紧急求助系统,实现实时定位和追踪,提高应急响应能力。
在医疗领域,室内定位技术可以用于医院导航、病人追踪等应用,提高医疗服务的效率和质量。
在旅游领域,室内定位技术可以为旅游景点提供导览和讲解服务,提升游客体验。
在应用场景方面,室内定位技术的应用前景广阔。
除了商业、安全、医疗、旅游领域,室内定位技术还可以应用于智能家居、智能办公、智慧城市等领域。
例如,在智能家居中,室内定位技术可以实现人员的定位和跟踪,根据不同的位置信息来控制家居设备的运行,提高家居的智能化程度。
在智慧办公中,室内定位技术可以帮助员工快速找到会议室、办公室等目标位置,提高办公效率。
在智慧城市中,室内定位技术可以与室外定位技术结合,为市民提供全方位的导航和定位服务,提高城市的便利性和安全性。
总的来说,室内定位技术在技术发展、市场需求和应用场景等方面都展现出良好的发展前景。
随着人们对室内定位需求的增加和技术的不断创新,预计室内定位技术的发展将越来越迅速,应用领域将更加广泛,为人们的生活和工作带来更多便利与安全。
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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室内定位行业报告

室内定位行业报告室内定位技术是指在建筑物内部实现精准定位和导航的技术。
随着人们对室内定位需求的增加,室内定位行业也逐渐成为了一个备受关注的领域。
本报告将对室内定位行业的发展现状、市场规模、技术趋势以及未来发展进行分析和展望。
一、室内定位行业的发展现状。
随着智能手机、物联网和人工智能等技术的快速发展,室内定位技术已经成为了一个备受关注的领域。
目前,室内定位技术主要应用于商场、机场、地铁站、医院、办公楼等场所,为人们提供室内导航、位置共享、安全监控等服务。
同时,室内定位技术也在室内定位广告、室内定位支付、室内定位营销等领域得到了广泛应用。
二、室内定位行业的市场规模。
根据市场调研机构的数据显示,2019年全球室内定位市场规模达到了50亿美元,预计到2025年将超过100亿美元。
中国作为全球室内定位市场最大的国家之一,其市场规模也呈现出快速增长的趋势。
室内定位技术的应用场景不断扩大,市场需求也在不断增加,这将为室内定位行业带来更多的商机和发展空间。
三、室内定位行业的技术趋势。
随着5G技术的普及和应用,室内定位技术将迎来新的发展机遇。
5G技术的低延迟、高带宽特性将为室内定位技术的精准定位和实时导航提供更好的支持。
同时,人工智能、大数据、云计算等新兴技术的不断发展也将为室内定位技术带来更多的创新应用。
未来,室内定位技术有望实现更高的定位精度、更快的响应速度和更丰富的应用场景。
四、室内定位行业的未来发展。
随着人们对室内定位需求的不断增加,室内定位行业将迎来更多的发展机遇。
未来,室内定位技术将在智能家居、智慧城市、智能制造等领域得到更广泛的应用。
同时,室内定位技术也将与虚拟现实、增强现实等新兴技术相结合,为用户提供更丰富、更便捷的体验。
室内定位行业有望成为未来智能化生活的重要基础设施,为人们的生活和工作带来更多的便利和安全保障。
总结,室内定位行业作为一个新兴的技术领域,其发展前景广阔,市场需求巨大。
随着技术的不断进步和应用场景的不断扩大,室内定位行业将迎来更多的发展机遇和商业机会。
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
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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。
室内定位技术的起源发展和前景
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室内定位技术的起源发展和前景
起源
室内定位技术源于20世纪60年代末,当时美国哥伦比亚大学被认为
是室内定位技术的发源地。
1960年,美国哥伦比亚大学先后推出了两种
室内定位技术,一种是由Kuklinski和Lerner首次提出的机器视觉定位
系统,另一种是由Walters提出的第一代脉冲定位系统。
其中,
Kuklinski和Lerner提出的机器视觉定位系统使用照相机作为输入装置,根据图像不同的纹理特征来确定目标物体的位置;Walters提出的第一代
脉冲定位系统利用特定的电脉冲,通过计算信号的传播时间、强度或其他
特征,以计算出物体的位置。
发展
随后,哥伦比亚大学的室内定位技术迅速发展,以及它所推出的各种
不同的定位系统,如超声波定位系统、无线定位系统、传感器定位系统、
机器学习定位系统和机器视觉定位系统。
这些定位系统都分别具有不同的特点,其中,超声波定位系统是一种
无线定位系统,它通过发射和接收超声波的方式实现室内定位;无线定位
系统则是一种基于无线电信号的定位系统,它可以通过检测无线信号的强
度和方向来定位物体的位置;传感器定位系统是一种基于传感器技术的定
位系统。
基于UWB的室内定位技术综述
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基于UWB的室内定位技术综述本文旨在综述基于UWB(超宽带)技术的室内定位技术,介绍其现状、发展趋势、原理、算法和精度评估方法,并探讨其应用前景和研究方向。
UWB技术是一种利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据的无线通信技术,具有高带宽、低功耗、抗干扰能力强等优点。
在室内定位中,UWB技术通过测量信号传输时间差来实现位置定位。
室内定位技术是指通过无线信号、传感器、图像识别等技术,在室内环境中实现目标物体的位置定位。
根据定位原理,室内定位技术可分为基于测距的定位技术和基于非测距的定位技术。
其中,基于测距的定位技术包括TOA、TDOA、AOA等,基于非测距的定位技术包括指纹库定位、基于场景分析的定位等。
在室内环境中,UWB技术具有较高的定位精度和稳定性,是一种有效的室内定位技术。
UWB技术在室内定位中具有以下应用场景和优势:室内精确定位:UWB技术通过测量信号传输时间差,可以实现厘米级的室内定位精度,适用于工厂、仓库、医院等需要高精度定位的场所。
人员跟踪与定位:UWB技术可以用于人员跟踪与定位,实现智能监控、紧急救援等功能。
例如,在医院病房中,可以通过UWB技术对医护人员进行实时跟踪和定位,以便在紧急情况下快速找到医生。
物联网应用:UWB技术可以与其他无线通信技术相结合,实现物联网应用中的定位功能。
例如,在智能家居中,可以通过UWB技术对智能设备进行精确的定位和控制。
然而,UWB技术在室内定位中也存在一些挑战和限制。
UWB信号容易受到多径效应和噪声干扰,这可能导致定位精度的下降。
UWB技术在室内的覆盖范围相对较小,这限制了其应用场景。
UWB技术的硬件成本较高,这也限制了其广泛应用。
为了提高UWB室内定位技术的精度和稳定性,可以采取以下措施:引入多天线技术:通过在发射端和接收端使用多个天线,可以有效地减小多径效应和噪声干扰,提高信号的接收质量。
优化信号处理算法:针对UWB信号的特点,可以开发针对性的信号处理算法,以减小多径效应和噪声干扰对定位精度的影响。
室内外定位技术研究综述
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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
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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。
室内定位技术研究综述
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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。
基于物联网技术的室内定位技术研究
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基于物联网技术的室内定位技术研究室内定位技术是指在封闭的室内环境中,利用不同的技术手段对移动目标进行精确定位的一种技术。
随着物联网技术的发展和智能家居的兴起,室内定位技术逐渐受到了关注和需求。
本文将围绕基于物联网技术的室内定位技术展开研究,并概述其发展现状、技术原理、应用场景和挑战。
室内定位技术的发展现状中,基于物联网的定位技术成为了研究热点。
物联网技术的快速发展为室内定位提供了更多的数据来源和通信手段。
传统的室内定位技术通常依赖于GPS信号,然而在室内环境下,GPS信号的传输受到了很大的限制,导致定位精度下降。
而基于物联网技术的室内定位技术则可以通过无线传感器网络、蓝牙、Wi-Fi、红外线等多种技术手段来实现室内目标的定位。
基于物联网技术的室内定位技术的核心原理是利用无线信号在室内环境中传播的特性进行定位。
通过部署在室内的无线设备,如Wi-Fi接入点、传感器节点等,可以收集目标设备发送的信号,从而确定目标设备的位置。
其中最常用的技术是Wi-Fi定位技术。
Wi-Fi定位技术通过收集Wi-Fi信号强度、信号延迟等信息,利用指纹库匹配或者信号强度法来实现室内目标的定位。
基于物联网技术的室内定位技术具有广泛的应用场景。
首先,它可以应用于智能家居领域。
通过室内定位技术,家居系统可以根据用户的位置信息,自动调节环境控制设备,如温度、照明、音频等,提供更加智能化的生活体验。
其次,室内定位技术可以应用于商场、超市等室内导航场景。
利用室内定位技术,消费者可以通过手机应用程序,精准地找到特定商品的位置,提高购物效率。
此外,室内定位技术还可以应用于物流管理、医院导诊等领域,提供更加便捷的服务和管理手段。
然而,基于物联网技术的室内定位技术仍然面临一些挑战。
首先,室内环境的复杂性使得定位过程存在一定的不确定性。
墙壁、家具和其他物体都会对信号的传播产生干扰,进而影响定位精度。
其次,用户隐私保护问题也是需要考虑的因素。
室内定位技术需要收集用户的位置信息,因此需要建立合适的隐私保护机制,避免用户的位置信息被滥用。
室内导航系统中的定位技术研究与应用
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室内导航系统中的定位技术研究与应用随着科技的进步和人们对便利的需求不断增加,室内导航系统的研究与应用在我们的日常生活中变得越来越重要。
室内导航系统能够为用户提供精准的位置信息,在室内环境中帮助用户确定自己的位置并导航至目的地。
为了实现室内导航系统的高效定位,需要依靠先进的定位技术。
本文将介绍几种常用的室内定位技术以及它们的研究与应用。
一、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方法。
该技术利用室内环境中的无线信号源(如Wi-Fi、蓝牙、RFID等)来确定用户的位置。
无线信号定位技术可以通过测量用户与信号源之间的距离、信号强度等指标来实现定位。
这种技术相对简单且成本较低,因此在室内导航系统中得到广泛应用。
二、惯性导航技术惯性导航技术是一种利用加速度计和陀螺仪等传感器来检测和测量用户的运动状态从而确定位置的方法。
它不依赖于室内环境和外部信号,因此具有较高的自主性和实时性。
然而,由于惯性传感器存在误差累积的问题,惯性导航技术在长时间使用或复杂环境中的定位精度会有所下降。
三、视觉定位技术视觉定位技术是一种基于摄像头和图像处理技术来实现室内定位的技术。
通过识别室内的特征物体或地标,如墙壁、家具、标志物等,结合图像处理算法,可以确定用户的位置。
视觉定位技术的优势在于对环境的适应性强,能够识别多种场景和物体,但对计算资源要求较高,且对光照条件、视野遮挡等因素较为敏感。
四、声音定位技术声音定位技术是通过麦克风和声音处理技术来实现室内定位的一种方法。
通过对环境中声音的收集和分析,可以确定用户的位置。
声音定位技术可以利用声音的传播特性来确定位置,例如声音的到达时间差、声音的强度等。
然而,声音定位技术对环境噪音的干扰较大,定位精度和可靠性有待进一步提高。
五、融合定位技术融合定位技术是将多种定位技术结合起来,利用它们的优势互补来提高定位精度和可靠性的一种方法。
融合定位技术可以通过采用多传感器数据融合、多算法融合等方式来实现。
室内定位技术的现状与发展
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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。
物联网环境中的室内定位技术研究
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物联网环境中的室内定位技术研究室内定位技术在物联网环境中扮演着重要的角色。
它能够帮助我们实现智能家居、智能办公和智慧城市等应用。
本文将围绕物联网环境中的室内定位技术展开研究,并探讨其应用和挑战。
一、室内定位技术简介室内定位技术是指通过无线通信、传感器等手段在室内环境中确定移动设备或用户的位置。
与室外定位技术相比,室内定位更加复杂,因为室内环境中存在更多的干扰和信号衰减。
目前常用的室内定位技术包括无线局域网(Wi-Fi)、蓝牙低功耗(BLE)、超宽带(UWB)、红外线(IR)等。
无线局域网(Wi-Fi)是目前最常用的室内定位技术之一。
利用手机或移动设备与Wi-Fi基站之间的信号传输,可以通过测量信号强度来确定设备的位置。
基于Wi-Fi的定位技术准确度较高,但需要部署大量的Wi-Fi基站,成本较高。
蓝牙低功耗(BLE)是另一种常用的室内定位技术。
手机和移动设备可以通过与周围的BLE设备进行通信,利用接收到的信号强度进行定位。
与Wi-Fi相比,BLE的功耗更低,定位精度也相对较高。
目前,BLE在商场、机场等室内场景中得到了广泛应用。
超宽带(UWB)是一种室内定位技术的新兴方向。
UWB技术能够提供高精度的定位,其原理基于测量信号的时延和到达时间差异。
UWB技术的优势在于高精度定位和抗干扰能力强,但需要专用的硬件支持。
红外线(IR)室内定位技术是基于红外线传感器的工作原理,通过发射和接收红外线信号来确定设备的位置。
它主要应用于室内地图导航和室内引导系统中,定位准确度较高,但在多设备同时工作时可能出现干扰。
二、物联网环境中的应用室内定位技术在物联网环境中具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用场景:1. 智能家居:通过室内定位技术,可以实现智能家居中的个性化服务。
比如,当用户进入某个房间时,系统可以自动调节温度、照明和音乐等设备,提供更舒适的居住体验。
2. 老人护理:利用室内定位技术,可以追踪老人的位置和活动,及时发现异常情况并提供帮助。
室内定位技术的现状与发展
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室内定位技术的现状与发展室内定位技术是指利用各种传感器和技术手段来确定室内物体或人员的位置。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,人们对室内定位技术的需求也日益增加。
室内定位技术已经被广泛应用于商场导航、室内定位服务、室内定位导航等领域,成为人们生活中不可或缺的一部分。
目前,室内定位技术已经有了相当大的发展。
室内定位技术包括无线定位技术、惯性导航技术、地磁定位技术、视觉定位技术、声纳技术等,这些技术的不断发展和应用,为人们的生活带来了极大的便利。
一、室内定位技术的现状1. 无线定位技术无线定位技术是通过无线通信技术来确定目标的位置。
它包括蓝牙定位、Wi-Fi定位、RFID定位等各种技术手段。
目前,这些无线定位技术已经在商场导航、仓库管理、智能家居等领域得到了广泛的应用。
2. 惯性导航技术惯性导航技术是利用加速度传感器、陀螺仪等传感器来测量和计算目标的运动状态和位置。
这种技术主要应用于室内定位导航、室内定位服务等领域。
1. 技术成熟度不断提高随着技术的不断进步和成熟,各种室内定位技术的精度、稳定性和可靠性也在不断提高。
这为室内定位技术的广泛应用提供了坚实的基础。
2. 应用场景不断拓展随着人们对室内定位技术需求的增加,室内定位技术的应用场景也在不断拓展。
除了商场导航、室内定位服务、室内定位导航等传统领域,室内定位技术还被应用于智能家居、智能工厂、智能医疗等新兴领域。
3. 产业链逐步完善随着室内定位技术的不断发展和应用,相关的产业链也在逐步完善。
从无线通信、传感器制造、芯片设计到软件开发、数据分析等各个环节,都在不断壮大,为室内定位技术的进一步发展提供了强大的支撑。
1. 高精度定位技术随着人们对室内定位精度要求的不断提高,未来室内定位技术的发展趋势将是朝着高精度定位技术方向发展。
这将需要在传感器、通信技术、算法等方面不断进行创新和突破。
2. 多传感器融合技术未来,室内定位技术将倾向于多传感器融合技术,通过不同传感器的互补和融合,来提高定位的精度和稳定性。
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新研究方向。
关键词:位置服务;室内定位;定位技术;创新应用
中图分类号:TP271+.5
文献标志码:A
文章编号:1006-8228(2018)08-01-04
A review of the development and research of indoor positioning technology
Shi Min1, Zhou Houpan1,2, Wu Hui1,2, Ruan Yiquan1, Qiu Ruiqing1
(1. Smart City Research Center of Hangzhou Dianzi University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China; 2. Regional Collaboration Innovation Center of Smart City)
定位技术的发展,如何实现精准可靠的室内定位成为 近年来研究的重点。
室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要 在采用无线通讯、基站定位以及融合其他技术的基础 上形成一套室内定位技术体系,从而实现人员、物体
1 室内定位技术
从室内定位技术的实现原理上看,有邻近检测[4]、 接收信息强度指示(RSSI)[5],以及到达时间(TOA)[6]、 到 达 时 间 差(TDOA)[7]、到 达 角 度(AOA)[8] 等 几 种 方
0 引言
等在室内空间中的位置监控[1]。从目前来看,有多种
美国的 GPS 定位系统和中国的北斗卫星导航系 技术解决方案能够完成室内定位的功能,主流且较为 统提供了室外定位导航服务的技术支撑,这种基于卫 成熟的定位技术有 Wi-Fi、蓝牙、超声波、惯导、光定位 星信号的定位方式技术成熟、定位精度高、实时性好、 (红外)、地磁、二维码等。采用单一的定位技术由于 抗干扰能力强,但是由于卫星信号容易被遮挡、室内 技术本身固有的缺陷往往无法满足人们对于定位的 环境复杂多变等原因导致这种定位方式无法应用于 实时性、准确性需求,再加上室内复杂的环境和多径 室内。然而,地下车库停车路线规划、商场购物引导、 效应的影响,故多种定位技术的融合是将来室内定位 火灾救援等发生在室内场景的定位需求,推动了室内 发展的必然趋势[2-3]。
从 2012 年开始,中国移动等就投入大量人力财力 建设大规模的 Wi-Fi 网络。商场、图书馆、小区的大部 分区域已经实现信号覆盖。Wi-Fi 信号资源覆盖率的 提高,为基于 Wi-Fi 的室内定位技术发展提供了有利 条件。Wi-Fi 室内定位的原理是通过无线接入点(包 括无线路由器)组成的无线局域网络,实现复杂环境 中的定位检测和追踪任务 。 [9-10] 它以网络节点的位置 信息为基础,采用经验测试和信号传播模型相结合的 方式,对接入的移动设备进行定位,定位精度在 1 米到 20 米之间。 1.2 蓝牙定位技术
摘 要:GPS 全球定位系统提供了完善的室外定位导航服务,但是由于信号遮挡问题,导致这一定位方式并不适用于室
内。因此,室内定位导航技术成为近年来研究的重点和热点。首先介绍目前主流的室内定位技术,包括每种不同定位技
术的优缺点和最新的研究进展,然后总结目前室内定位技术发展过程中所面临的挑战,最后提出未来室内定位技术的创
收稿日期:2018-05-11 作者简介:石敏(1991-),男,安徽安庆人,硕士在读,主要研究方向:室内定位。
·2·ห้องสมุดไป่ตู้
Computer Era No. 8 2018
式,再结合几何上的算法,如多变定位法、三角定位 法、双曲线法等[4]。从具体实现方式上看,有多种技术 能在上述定位方法的基础上实现室内定位功能,下面 对主流的相对成熟的室内定位技术进行简要介绍。 1.1 Wi-Fi 定位技术
计算机时代 2018 年 第 8 期
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DOI:10.16644/33-1094/tp.2018.08.001
室内定位技术发展与研究综述
石 敏 1,周后盘 1,2,吴 辉 1,2,阮益权 1,裘瑞清 1
(1. 杭州电子科技大学智慧城市研究中心,浙江 杭州 310018;2. 浙江智慧城市区域协同创新中心)