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室內定位技術應用與功能盤點

發布日期:2022-04-17 點擊率:106


人類對“定位”的追求從古至今就沒有停止過。在古代,人類希望在迷失的時候知道自己在哪,成為那個時代的社會性問題。于是人們學會依靠日、月、星、植物、動物、河流之類的自然界的物體,來估算自己大致位置形成一套經驗化的方法,指南車、司南、羅盤,發展到后來的指南針。這些科技上的進步,為人類探索未知世界起到了巨大的作用。

室內定位技術應用展開 產業前景看好

隨著時間的推移,這種過于粗略的定位(定向)技術越來越不能滿足人類探索世界的精細化需求,催生出GPS這種定位系統。而隨著移動互聯網的發展和室內位置技術的創新,室內定位技術在今天市場需求下應運而生。除了滿足基本的室內定位需求外,基于室內定位的技術進步,為給其他行業發展帶來突破性的改變。

室內定位技術不同場景技術不同

目前有幾種主要的室內定位技術,各種技術都有不少的研究成果,也都有相應的代表性產品,而對于不同的場景的定位需求,用到的定位技術也不一樣。

藍牙定位

這個就是目前比較火的iBeacon在iBeacon定位設備的幫助下,智能手機的軟件能夠實現定位、導航。iBeacon技術采用了低功耗藍牙可以實現iBeacon設備僅靠紐扣電池運行很長時間。現在的iBeacon應用主要包括兩種,一種是進入iBeacon區域后,進行消息推送;另一種是部署好基站,利用信號強度進行定位。這兩種都與位置感知有關。

iBeacon進行位置感知的依據是其信號強度RSSI,通過RSSI值的變化來判斷用戶距離iBeacon設備的遠近。如已知某距離(1米)的RSSI,那么大于該值則距離小于1米,小于該值則距離大于1米。通過部署多個基站,則可以通過與兩個或多個基站的相對距離來找到用戶的位置大致區域。基于藍牙的室內定位優點在于設備體積一般比較小,功耗低,建立連接時間短,主要可以應用于小范圍的定位。缺點是需要引導用戶打開藍牙,目前這些問題在一些場景已經不算太大問題。

慣性傳感器定位

慣性傳感器包括加速度計和陀螺儀等,可測量加速度和角速度。通過對運動傳感器的信息進行整合計算,不斷更新待移動點的位置和速度。通過對加速度進行積分,可以知道待移動點的位置變化、速度變化,通過對角速度進行積分,可以得到移動點的方向變化。

慣性傳感器定位于其他方法的不同之處在于,不需要事先布置基站或對室內情況有預先了解,所以在救援人員追蹤方面有重要應用,因為在這種情況下,室內的無線信號可能受到強烈干擾、基站可能無法正產工作、或救援環境未知。在無線信號難以正常運行時,慣性傳感器定位則成為最優選擇。另外,由于現在手機中多帶有慣性傳感器,所以慣性傳感器定位也有易于普及的硬件條件。

Wi-Fi定位

基于Wi-Fi技術的室內定位主要也依據RSSI強度信息來判斷用戶位置。一類方法與上述方法相同,在已知各個AP位置的前提下,用信號衰減模型計算移動設備與各個AP的距離,用三角定位法確定移動設備的大致位置。另一類方法則類似于機器學習算法,首先將待檢測的室內區域按特定面積進行網格劃分,然后獲取每個網格內的Wi-Fi信號強度信息,這實際上是一個訓練的過程。在訓練階段得到每個網格的信號強度信息,在定位時,通過實時檢測信號強度,將與當前信號強度匹配度最高的網格作為移動設備當前的位置。

Wi-Fi方法的優勢在于無線網絡的覆蓋范圍大,易于安裝,成本低,但其也僅能用于事先了解Wi-Fi環境的建筑或場地內。

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