室内定位技术简析
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带宽。超宽带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。
• 特点：穿透力强、功耗低抗多径效果好、
安全性高系统复杂度低、能提供精确定位 精度。可以应用于室内静止或者移动物体
以及人的定位跟踪与导航，提供十分精确的定位精度。
室内定位技术实现
------Wi-Fi技术 • 无线局域网络(WLAN)是一种全新的信息获取平台，可以在广泛的应 用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务，而网络节点自身 定位是大多数应用的基础和前提。当前比较流行的Wi-Fi定位是无线 局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。该系统采用 经验测试和信号传播模型相结合的方式，易于安装，需要很少基站， 能采用相同的底层无线网络结构，系统总精度高。 • 特点：信号易被干扰 从而影响精度，能耗高。
于图像分析、磁场以及信标定位等。
• 不管是哪一种技术都有一定的局限性，发挥各自的优长，则既 可以提供较好的精度和响应速度，又可以覆盖较广的范围，实 现无缝的、精确的定位。
其他定位技术
• 如计算机视觉，航位推算等，以及GNSS与无线定位技术的组合技术（A-GPS或A-GNSS）
室内定位技术实现
------红外线室内定位技术 • 描述： 红外线是一种波长间于无线电波和可见光 波之间的电磁波。
待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射机向室内固定放置
的红外接收机周期发送该待测物唯一ID，接收机再通过有线网络将数 据传输给数据库。
• 使用场景：应用对人的小范围定位，例如商场等
室内定位技术实现
------射频识别技术 • 描述：利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定 位的目的。这种技术作用距离短，一般最长为几十米。但它可以在几 毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围很大，成本较低。同 时由于其非接触和非视距等优点，可望成为优选的室内定位技术。 • 特点：标识的体积比较小，造价比较低，但是作用距离近，不具有通
室内定位技术简析
定位的概念
• 定位就是在一个特定的坐标系统中确定一个目标的空间位置。 • 定位是导航的基础；
• 定位有室内和室外区分
定位原理图解
• 单点定位：即绝对定位，通过一个接收器来确定位置； • 差分定位：即相对定位，通过增加一个参考接收器来提供定位精度。
目前定位精度最高。
室内定位常用算法
信能力，而且不便于整合到其他系统之中。
• 使用场景：仓库、工厂、 商场广泛使用在货物、商
品流转定位上。
室内定位技术实现
------超宽带技术 • 描述：超宽带技术是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信 新技术。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，从而具有GHz量级的
室内定位技术实现
------ZigBee技术 • 是一种短距离、低速率无线网络技术，它介于射频识别和蓝牙之间， 也可以用于室内定位。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感
器之间相互协调通信以实现定位。这些传感器只需要很少的Байду номын сангаас量，以
接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所 以它们的通信效率非常高。
室内定位技术实现
------蓝牙技术 • 蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线 传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于 多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微 微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。蓝牙技术主要 应用于小范围定位； • 特点：设备体积小、易于集成，设备价格贵， 稳定性差，受噪音信号干扰大。
• 起源蜂窝小区技术； • 时间到达法(TOA);
• 时间到达差法(TDOA)；
• 信号强度法(RSSI)； • 到达角度差法(AOA)
室内定位技术分类
GNSS技术(如伪卫星)
• 定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑
用；
物，而且定位器终端的成本较高，基本不可
无线定位技术
• 随着无线通信技术的发展，新兴的无线网络技术在室内应用广泛。无线通信信号、射频无 线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等；
• 特点：精度5-10米，传输距离短，易受墙体阻隔，灯光干扰，实用性
较低。 • 使用场景：适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自
走机器人的位置定位。
室内定位技术实现
------超声波定位技术 • 描述：超声波测距主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定 物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与 发射波的时间差计算出待测距离，有的则采用单向测距法。 • 特点：超声波定位整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效 应和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成本 太高。 • 使用场景：海上探矿，主要用于 • 无人车间的物品定位等。
• 特点：低功耗低成本。
室内定位技术实现
------IBeacon技术 • iBeacon 是苹果公司推出的一项室内定位技术，通过软件和硬件的结
合，从而大大提高室内精度，从原来的几百米，几十米，提高到一米
以内的定位精度。
小结
• 总之，使用无线通讯技术来实现定位的目标有很多，包括其他 新兴的还处于试验室阶段的如：计算机视觉、光跟踪定位、基
• 特点：穿透力强、功耗低抗多径效果好、
安全性高系统复杂度低、能提供精确定位 精度。可以应用于室内静止或者移动物体
以及人的定位跟踪与导航，提供十分精确的定位精度。
室内定位技术实现
------Wi-Fi技术 • 无线局域网络(WLAN)是一种全新的信息获取平台，可以在广泛的应 用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务，而网络节点自身 定位是大多数应用的基础和前提。当前比较流行的Wi-Fi定位是无线 局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。该系统采用 经验测试和信号传播模型相结合的方式，易于安装，需要很少基站， 能采用相同的底层无线网络结构，系统总精度高。 • 特点：信号易被干扰 从而影响精度，能耗高。
于图像分析、磁场以及信标定位等。
• 不管是哪一种技术都有一定的局限性，发挥各自的优长，则既 可以提供较好的精度和响应速度，又可以覆盖较广的范围，实 现无缝的、精确的定位。
其他定位技术
• 如计算机视觉，航位推算等，以及GNSS与无线定位技术的组合技术（A-GPS或A-GNSS）
室内定位技术实现
------红外线室内定位技术 • 描述： 红外线是一种波长间于无线电波和可见光 波之间的电磁波。
待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射机向室内固定放置
的红外接收机周期发送该待测物唯一ID，接收机再通过有线网络将数 据传输给数据库。
• 使用场景：应用对人的小范围定位，例如商场等
室内定位技术实现
------射频识别技术 • 描述：利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定 位的目的。这种技术作用距离短，一般最长为几十米。但它可以在几 毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围很大，成本较低。同 时由于其非接触和非视距等优点，可望成为优选的室内定位技术。 • 特点：标识的体积比较小，造价比较低，但是作用距离近，不具有通
室内定位技术简析
定位的概念
• 定位就是在一个特定的坐标系统中确定一个目标的空间位置。 • 定位是导航的基础；
• 定位有室内和室外区分
定位原理图解
• 单点定位：即绝对定位，通过一个接收器来确定位置； • 差分定位：即相对定位，通过增加一个参考接收器来提供定位精度。
目前定位精度最高。
室内定位常用算法
信能力，而且不便于整合到其他系统之中。
• 使用场景：仓库、工厂、 商场广泛使用在货物、商
品流转定位上。
室内定位技术实现
------超宽带技术 • 描述：超宽带技术是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信 新技术。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，从而具有GHz量级的
室内定位技术实现
------ZigBee技术 • 是一种短距离、低速率无线网络技术，它介于射频识别和蓝牙之间， 也可以用于室内定位。它有自己的无线电标准，在数千个微小的传感
器之间相互协调通信以实现定位。这些传感器只需要很少的Байду номын сангаас量，以
接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所 以它们的通信效率非常高。
室内定位技术实现
------蓝牙技术 • 蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线 传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于 多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微 微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。蓝牙技术主要 应用于小范围定位； • 特点：设备体积小、易于集成，设备价格贵， 稳定性差，受噪音信号干扰大。
• 起源蜂窝小区技术； • 时间到达法(TOA);
• 时间到达差法(TDOA)；
• 信号强度法(RSSI)； • 到达角度差法(AOA)
室内定位技术分类
GNSS技术(如伪卫星)
• 定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑
用；
物，而且定位器终端的成本较高，基本不可
无线定位技术
• 随着无线通信技术的发展，新兴的无线网络技术在室内应用广泛。无线通信信号、射频无 线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等；
• 特点：精度5-10米，传输距离短，易受墙体阻隔，灯光干扰，实用性
较低。 • 使用场景：适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自
走机器人的位置定位。
室内定位技术实现
------超声波定位技术 • 描述：超声波测距主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定 物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与 发射波的时间差计算出待测距离，有的则采用单向测距法。 • 特点：超声波定位整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效 应和非视距传播影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，成本 太高。 • 使用场景：海上探矿，主要用于 • 无人车间的物品定位等。
• 特点：低功耗低成本。
室内定位技术实现
------IBeacon技术 • iBeacon 是苹果公司推出的一项室内定位技术，通过软件和硬件的结
合，从而大大提高室内精度，从原来的几百米，几十米，提高到一米
以内的定位精度。
小结
• 总之，使用无线通讯技术来实现定位的目标有很多，包括其他 新兴的还处于试验室阶段的如：计算机视觉、光跟踪定位、基