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室内定位技术的优劣势比较

来源:admin发布日期2020-04-24 15:00浏览:

 

01

WIFI定位技术

 

  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(三角定位),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。

  由于采集工作需要大量的人员来进行,并且要定期进行维护,技术难以扩展,很少有公司能把国内的这么多商场定期的更新指纹数据。特别的,数据采集受环境影响比较大,尤其对于人员定位,由于环境变化较大,定位漂移现象尤其严重。

 

 

02

RFID定位

 

  RFID定位的基本原理是,通过一组固定的阅读器读取 目标RFID标签的特征信息(如身份ID、接收信号强度等),同样可以采用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确定标签所在位置。

  这种技术作用距离短,一般最长为几十米。但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且传输范围很大,成本较低。同时由于其非接触和非视距等优点,可望成为优选的室内定位技术。

  目前,射频识别研究的热点和难点在于理论传播模型的建立、用户的安全隐私和国际标准化等问题。优点是标识的体积比较小,造价比较低,但是作用距离近,不具有通信能力,而且不便于整合到其他系统之中,无法做到精准定位,布设读卡器和天线需要有大量的工程实践经验难度大。

 

 

03

超声波技术

 

   超声波定位目前大多数采用反射式测距法。系统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位置。

  定位过程如下: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,从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离,并得到定位坐标。

  目前,比较流行的基于超声波室内定位的技术还有两种:一种为将超声波与射频技术结合进行定位。由于射频信号传输速率接近光速,远高于射频速率,那么可以利用射频信号先激活电子标签而后使其接收超声波信号,利用时间差的方法测距。这种技术成本低,功耗小,精度高。另一种为多超声波定位技术。该技术采用全局定位,可在移动机器人身上4个朝向安装4个超声波传感器,将待定位空间分区,由超声波传感器测距形成坐标,总体把握数据,抗干扰性强,精度高,而且可以解决机器人迷路问题。

  超声波定位精度可达厘米级,精度比较高。缺陷是超声波在传输过程中衰减明显从而影响其定位有效范围。

 

04

蓝牙技术

 

  蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。网络侧定位系统由终端(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。终端侧定位系统由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和beacon组成。

  蓝牙定位的优势在于实现简单,定位精度和蓝牙信标的铺设密度及发射功率有密切关系。并且非常省电,可通过深度睡眠、免连接、协议简单等方式达到省电目的。

 

 

05

超宽带(UWB)定位技术

 

  超宽带技术是一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有3.1~10.6GHz量级的带宽。目前,包括美国,日本,加拿大等在内的国家都在研究这项技术,在无线室内定位领域具有良好的前景。

  UWB技术是一种传输速率高,发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。

  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。

  超宽带(UWB)可用于室内精确定位,例如战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此,超宽带技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航,且能提供十分精确的定位精度。根据不同公司使用的技术手段或算法不同,精度可保持在0.1 m~0.5 m。

 

  相比之下超宽带(UWB)无线定位技术由于高动态、高容量、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低,尤其是能提供非常精确的定位精度等优点,而成为未来无线定位技术的热点和首选。

 

  杭州品铂是一家专业从事UWB技术研发及高精度室内人员定位系统解决方案提供商。公司为各种不同的定位应用制定了专业且实用的解决方案,如:监狱派出所人员精准定位应用、电力施工及巡检精准定位应用、桥梁建筑工人精准定位应用、隧道施工人员精准定位应用、煤矿人员精准定位应用、工厂人员精准定位应用。欢迎各界人士来我司参观考察。

 

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