室内定位技术的应用及室内定位技术的种类

近年来，定位服务的相关技能和产业正从室外向室内发展，以供给无所不在的基于定位的服务，其首要推动力是室内定位服务所能带来的巨大的运用和商业潜能。许多公司包含OS供给商、服务供给商，设备和芯片供给商都在竞赛这个市场。

随着根据用户位置信息的相关技能的使用和发展，位置服务现已成为人们日常工作、日子所必须的一项根本服务需求，尤其在大型复杂的室内环境中，如博物馆、机场、超市、医院、地下矿井等区域，人们对位置服务有火急需求。

在移动互联网迅速开展和位置服务使用需求的推进下，当前室内定位技术处于较快的开展阶段，研讨者们提出了很多室内定位技能的理论与办法。定位技能可以分为室外定位技术和室内定位技能两种，在室外环境下，全球定位系统、斗极定位体系等全球导航卫星体系为用户提供米级的位置服务，根本解决了在室外空间中进行准确定位的问题.

室内定位即经过技能手段获悉人们在室内所处的实时定位或者行动轨道。基于这些信息能够完结多种运用。公司的管理者则能够运用室内定位技能实时获悉室内的人员情况，然后更好地优化空调的运用等，到达节能减排的目的，还能够有用提高安全捍卫的水平。经过布置室内定位技能，电信运营商能够更好地找到室内掩盖的“盲点”和“热门”区域，更好地在室内为用户供给通讯服务。

室内定位面对的挑战:

和室外定位比较，室内定位面对许多独特的挑战，比如说室内的环境动态性很强，能够说是多种多样，由此也需求更高的精度来分辨不同的特征。那么实用的室内定位解决方案都需求满意哪些要求呢？首要包含以下几个方面：精度、掩盖规模、可靠性、本钱、功耗、可扩展性和呼应时刻。

精度：对精度的要求不同的运用差别很大。

掩盖规模：掩盖规模首要是指一个技能和解决方案能够在多大的规模内供给满意精度的掩盖。

可靠性：前面说到室内环境动态性很强，会经常发生改动。

本钱和复杂度：本钱和复杂度方针涵盖两个方面。一个是定位终端的本钱。另一方面是布局和维护的本钱及其复杂度。

功耗：定位所发生的功耗是一个很重要的方针特别对运用电池的移动设备。

可扩展性：可扩展性指一个解决方案扩展到更大的掩盖规模运用的才能，和方便地移植到不同的环境和运用的才能。

呼应时刻：体系给出一个定位更新所需的时刻是呼应时刻，不同的运用需求不同。

蓬勃发展的室内定位技能:

现在室内定位常用的定位方法，从原理上首要分为七种：邻近勘探法、质心定位法、多边定位法、三角定位法、极点法、指纹定位法和航位推算法。不同的室内定位方法挑选不同的观丈量，经过不同的观丈量提取算法所需求的信息。

1.WiFi定位技能:

WiFi室内定位技能首要有两种。

WiFi定位一般选用“近邻法”判断，即最靠近哪个热门或基站，即以为处在什么定位，如邻近有多个信源，则能够经过穿插定位（三角定位），提高定位精度。WiFi定位能够完结复杂的大规模定位，但精度只能到达2米左右，无法做到精准定位。

2.RFID定位:

RFID定位的基本原理是，经过一组固定的阅读器读取方针RFID标签的特征信息（如身份ID、接收信号强度等），同样能够选用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确认标签地址定位。

这种技能效果距离短，一般最长为几十米。但它能够在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输规模很大，本钱较低。一起因为其非接触和非视距等长处，可望成为优选的室内定位技能。

3.红外技能:

红外线是一种波长在无线电波和可见光波之间的电磁波。红外定位首要有两种详细完结方法，一种是将定位方针附上一个会发射红外线的电子标签，经过室内安放的多个红外传感器丈量信号源的距离或角度，然后计算出方针地址的定位。

另一种红外定位的方法是红外织网，即经过多对发射器和接收器织成的红外线网掩盖待测空间，直接对运动方针进行定位。

4.超声波技能:

超声波定位现在大多数选用反射式测距法。体系由一个主测距器和若干个电子标签组成，主测距器可放置于移动机器人本体上，各个电子标签放置于室内空间的固定定位。定位进程如下：先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签，电子标签接收到后又反射传输给主测距器，然后能够确认各个电子标签到主测距器之间的距离，并得到定位坐标。现在，比较盛行的基于超声波室内定位的技能还有两种：一种为将超声波与射频技能结合进行定位。另一种为多超声波定位技能。

5.蓝牙技能:

蓝牙定位基于RSSI定位原理。根据定位端的不同，蓝牙定位方法分为网络侧定位和终端侧定位。网络侧定位体系由终端（手机等带低功耗蓝牙的终端）、蓝牙beacon节点，蓝牙网关，无线局域网及后端数据服务器构成。其详细定位进程是：

1）首先在区域内铺设beacon和蓝牙网关。

2）当终端进入beacon信号掩盖规模，终端就能感应到beacon的播送信号，然后测算出在某beacon下的RSSI值经过蓝牙网关经过wifi网络传送到后端数据服务器，经过服务器内置的定位算法测算出终端的详细定位。

终端侧定位体系由终端设备（如嵌入SDK软件包的手机）和beacon组成。其详细定位原理是：

1）首先在区域内铺设蓝牙信标

2）beacon不断的向周围播送信号和数据包

3）当终端设备进入beacon信号掩盖的规模，测出其在不同基站下的RSSI值，然后再经过手机内置的定位算法测算出详细定位。

6.惯性导航技能:

这是一种纯客户端的技能，首要运用终端惯性传感器收集的运动数据，经过各种运算得到物体的定位信息。现在惯性导航一般和WiFi指纹结合在一起， 每过一段时刻经过WiFi恳求室内定位，以此来对MEMS发生的误差进行批改。

7.超宽带（UWB）定位技能:

UWB技能是一种传输速率高，发射功率较低，穿透才能较强并且是基于极窄脉冲的无线技能，无载波。超宽带（UWB）定位技能运用事前布置好的已知定位的锚节点和桥节点，与新参加的盲节点进行通讯，并运用三角定位或者“指纹”定位方法来确认定位。超宽带可用于室内精确定位，根据不同公司运用的技能手段或算法不同，精度可保持在0.1m~0.5m。

8.LED可见光技能:

可见光是一个新兴范畴，经过对每个LED灯进行编码，将ID调制在灯光上，灯会不断发射自己的ID，经过运用手机的前置摄像头来识别这些编码。运用所获取的识别信息在地图数据库中确认对应的定位信息，完结定位。

9.地磁定位技能:

运用这种技能进行导航的进程仍是稍显麻烦。你需求先将室内楼层平面图上传到 IndoorAtlas 供给的地图云中，然后你需求运用其移动客户端实地记载方针地址不同定位的地磁场。记载的地磁数据都会被客户端上传至云端，这样其它人才能运用已记载过的地磁进行精确室内导航。

10.视觉定位:

视觉定位体系能够分为两类，一类是经过移动的传感器（如摄像头）收集图画确认该传感器的定位，另一类是固定定位的传感器确认图画中待测方针的定位。根据参阅点挑选不同又能够分为参阅三维修建模型、图画、预布置方针、投影方针、参阅其他传感器和无参阅。

审核编辑：符乾江