常见的室内定位技术定位原理是怎么样的
2021-3-2 17:04:41 分享到:
因卫星无法在室内定位,导致室内定位技术的诞生,在室外定位技术中应用最广泛的无疑是gps定位系统,再加上俄罗斯格洛纳斯(glonass)、欧洲伽利略(galileo)系统、中国北斗卫星导航系统,室外定位系统的江山基本上被瓜分了,和室外定位系统差不多,室内定位系统也拥有多样性,不同的是室内定位系统处于百家争鸣的状态,不像室外定位系统一家独大,常见的室内定位系统,原理是什么样的呢。
目前wifi是相对成熟且应用较多的技术,这几年有不少公司投入到了这个领域。wifi室内定位技术主要有两种。
wifi定位一般采用“近邻法”判断,即最靠近哪个热点或基站,即认为处在什么位置,如附近有多个信源,则可以通过交叉定位(三边定位),提高定位精度。由于wifi已普及,因此不需要再铺设专门的设备用于定位。用户在使用智能手机时开启过wi-fi、移动蜂窝网络,就可能成为数据源。该技术具有便于扩展、可自动更新数据、成本低的优势,因此最先实现了规模化。不过,wifi热点受到周围环境的影响会比较大,精度较低。为了做得准一点有公司就做了wifi指纹采集,事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。
wifi定位可以实现复杂的大范围定位,但精度只能达到2米左右,无法做到精准定位。因此适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。
蓝牙定位技术
蓝牙定位技术目前部署的也比较多,也是相对比较成熟的技术。蓝牙跟wifi的区别不是太大,精度会比wifi稍微高一点。蓝牙定位技术的正常运作,需要蓝牙定位硬件、智能终端上的应用、云端上的应用后台协同工作。通过蓝牙向周围广播自身的id,终端上的应用在获得附近定位的id后会采取相应行动,终端可以测量其所在处的接收信号强度,以此估算与定位间的距离。
红外定位技术
红外定位主要有两种具体实现方法,一种是将定位对象附上一个会发射红外线的电子标签,通过室内安放的多个红外传感器测量信号源的距离或角度,从而计算出对象所在的位置。
这种方法在空旷的室内容易实现较高精度,可实现对红外辐射源的被动定位,但红外很容易被障碍物遮挡,传输距离也不长,因此需要大量密集部署传感器,造成较高的硬件和施工成本。此外红外易受热源、灯光等干扰,造成定位精度和准确度下降。该技术目前主要用于军事上对飞行器、坦克、导弹等红外辐射源的被动定位,此外也用于室内自走机器人的位置定位。
超声波技术超声波定位主要采用反射式测距法,通过多边定位等方法确定物体位置,系统由一个主测距器和若干接收器组成,主测距仪可放置在待测目标上,接收器固定于室内环境中。定位时,向接收器发射同频率的信号,接收器接收后又反射传输给主测距器,根据回波和发射波的时间差计算出距离,从而确定位置。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,且超声波频率受多普勒效应和温度影响,同时也需要大量基础硬件设施,成本较高。
超宽带定位技术
超宽带(uwb)定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。从技术上看,无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析,uwb无疑是最理想的工业定位技术之一。