室內定位
室內定位是指在室內環境中實現位置定位,主要采用無線通訊、基站定位、慣導定位等多種技術集成形成一套室內位置定位體系,從而實現人員、物體等在室內空間中的位置監控。
物聯網時代,位置服務已成為人們工作生活中重要的服務之一。藍牙、5G、北斗、GPS等高精度定位技術的高速發展,給定位市場帶來新的機遇與挑戰。而基于人們對室內定位的諸多需求,室內定位技術已成為各國科技工作者研究的熱點。
室內定位的幾個關鍵要素
室內定位不是獨立的設備就能完成,需要一定范圍的預置輔助裝置作為參考點,預置的參考點的覆蓋范圍和密度,決定了定位的精度和范圍。就技術角度而言,室內定位的指標主要包括定位精度、覆蓋范圍、可靠性、成本、功耗、響應時間幾個方面。
01 精度,不同類型的應用對于精度的要求大有不同,比如超市或倉庫管理中,需要亞米級的定位精度迅速鎖定物品;而商場或者購物中心中,尋找一個特定的品牌店則需要5米甚至10米的精度即可;樓層之間可能還有高度差。
02 覆蓋范圍,定位需要特定的設備或終端輔助,其相應的覆蓋范圍有所限制,定位也只能在特殊范圍有效。
03 可靠性,室內環境有著比外部環境更強的動態性,定位所依賴的基礎參考點也會經常發生變化,參考點的位置變化對定位精度有很大影響。
04 成本,參考點的覆蓋范圍和密度,也就是數量,定位需求影響布局成本。
05 功耗,功耗是導致用戶成本提升的一個關鍵因素,特別是使用電池的移動設備。
06 響應時間,目標對象移動時系統更新其位置所需的時間是響應時間,不同應用場景對于響應時間的需求也不相同,比如移動用戶和導航應用需要更快的位置更新,而靜態的資產定位則不需要。
室內定位方法
目前,室內定位常用的定位方法,從原理上來說,主要分為:鄰近信息法、質心法、極點法、多邊定位法、場景分析法和航位推算法。
01. 鄰近信息法
又稱Cell-ID法,利用信號作用的有限范圍,確定待測目標是否在某個參考點的附近,但只能提供大概的定位信息,能滿足某些應用的要求,定位精度依賴于參考點的分布密度。
02. 質心法
根據信號范圍內所有已知參考點的位置計算質心坐標,作為待測目標的位置,可以根據信號強度設置參考點的計算權重,得到權重質心坐標。質心法算法簡單,計算量小,精度取決于已知參考點的分布密度。
03. 極點法
根據距離一個參考點的距離和方位來計算待測節點的位置。極點法非常方便,只需根據一個節點進行測量,在大地測量中應用廣泛。
04. 多邊定位法
通過測量待測目標到參考點之間的距離來計算目標的位置,是應用較泛的定位算法。常用的測距方法包括基于信號達到時間(TOA)、基于信號達到時間差(TDOA)、基于信號達到角度(AOA)和基于接收信號強度指示(RSSI)。
05. 場景分析法
一般又稱為位置指紋定位,在定位空間中采集不同位置發出的信號特征參數建立指紋數據庫,通過將實際接收信號與數據庫中的信號特征參數進行對比來實現待測目標的定位。指紋定位的優點是所需定位的參考測量點少,定位精度高;缺點是前期工作量大,且不適合環境變化太大的區域。
06. 航位推算法
航位推算是根據預先確定的位置、估計或已知的速度和時間來估計當前的位置,在慣性導航定位中使用,但是精度誤差隨時間而累積。室內定位中常使用行人航跡推算,PDR技術通過慣性傳感器檢測人行走的步長、步數和行走方向來進行定位計算。
室內定位正處于百家爭鳴、技術爆發的階段,無論選擇哪種定位技術,都要契合用戶的實際需求。像化工企業這樣的復雜應用場景可以選擇新銳科創自主研發的藍牙融合定位技術。
新銳科創藍牙融合定位系統具備這些優勢:全程無線傳輸,部署、維護簡單快捷;超低功耗設計,可到12-14ua,且發送頻率靈活可調;同步支持4G和TCP/ip雙重鏈路,斷電也不怕;8通道并發設計,卡容量更大,系統更強大;軟件同步支持公有云、私有云、混合云、本地化,各種環境輕松應對;更強大的底層技術,可同步支持5萬標簽,10萬信標;取得本質安全型防爆認證,同時全線通過粉塵防爆認證,認證級別屬行業最高。新銳科創藍牙融合人員定位技術能供給定位精度更高、信號覆蓋更廣的方位服務,應用于公共安全、物資防盜、智慧交通、無人設備、智慧物流和特殊人群關愛等多種領域,發揮的作用越來越大……