可见光通信与室内定位技术详解 - 可见光通信与室内定位技术详解

　　三、室内定位与可见光通信技术的结合

　　通过上述分析，我们知道可见光通信有很宽广的应用领域，而该技术的研究大体朝着一下几方面进展：

　　1）尽可能提高通信速率，通信速率一直都是某个通信方式研究的核心问题，但该方向对信息的编码及调制技术以及通信器件的研究要求较高，具有一定理论深度与难度；

　　2）提高通信的可靠性，对可见光信道的研究，该方向是可见光通信能够实用化，解决视距传输及抗干扰的重要基础研究，但同样也具有很大的理论深度与难度；

　　3）根据具体应用场景拓展可见光通信的应用领域，使其朝着实用化方向发展，这也是很多商业公司的在该领域的发展方向，比如可见光的室内定位系统；这个方向能够最快的将技术应用于现实，同时实现商业价值。

　　室内定位作为导航的“最后一公里”，一直是科技巨头和研究机构的关注热点，在这方面现有的研究方法与手段有如基于移动通信网络的辅助 GPS（A-GPS）、伪卫星（Pseudolite）、无线局域网（WLAN）、射频标签（RFID）、Zigbee、蓝牙（Bluetooth，BT）、超宽带无线电（UltraWideBand，UWB）、红外定位、光跟踪定位、计算机视觉定位等。这些技术有些是以导航定位为专门或主要用途，例如伪卫星；有些则主要用于通信，但同时也能提供定位服务，例如无线局域网。室内定位技术主要有手机基站、RFID、Zigbee、蓝牙、红外、WiFi等技术，因其定位技术各自的局限性，限制了他们大规模的推广应用，特别是必须单独部署一套定位网络，成本高。

　　不同定位技术精度对比如上图，从图上看，能够满足米级定位精度的定位技术，从规模上推广角度来看由易到难，依次为 LED、Wi-Fi、RFID、ZiBee、超声波、蓝牙、计算机视觉、激光、超宽带等。最热门的室内定位技术是基于WiFi，它的优势是WiFi的广泛分布，同时各种智能终端如手机都具有WiFi模块，自然而然，结合WiFi来做定位在上网的同时解决了定位问题，很有现实意义，但WiFi的缺点是其精度不高，在10m级别，可以通过位置指纹库来提高这一精度，但位置指纹库的构建需要地图构建初期采集大量的信息，同时该方法的可移植性也比较差。

　　LED 定位系统通过天花板上的 LED 灯实现，灯光发出高频闪烁信号，接收端一种是通过PD接收，其优点是动态范围大，能够实现很高速率的通信，另一种是通过CMOS摄像头接收，图像处理的方法获取数据，但其缺点是图像处理耗时大，实时性差，但却是目前智能手机实现可见光定位的最佳手段；通过LED的定位，在算法上主要是一种广告牌（路标）算法，也即是当接收机收到该LED的ID信息就近似判定其在该灯的光照范围内，精度取决于LED的排列方式及密度。如果要实现更高的精度就要相应的在信号处理上下更大功夫。