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室内定位方案及算法对比详解(一)

来源:admin发布日期2020-09-04 16:52浏览:

室内定位导航有着巨大的需求和广阔的前景:在商业场景下,商店希望消费者进店消费时可以主动发送一些促销折扣,可以应用到手机购物、移动电子商务、个性化广告/优惠信息。用户会希望能够直接获取商店或者所需产品的位置。在机场、医院、会展中心、大型停车场等场所找登机口、找医院科室、找展位、找车,太多太多需要导航定位。最后也是最重要的,家长不用再担心孩子走丢了,通过室内定位技术和室外定位技术的完美结合可以实时跟踪孩子的位置。

        室内定位技术

        多方面的需求推动了室内定位技术的发展。 目前室外定位技术成熟、市场机制良好、应用广泛。然而室内无GPS信号无法进行定位,但人们大部分时间是处在室内,故对室内定位也有强烈的定位需求。室内定位的技术分支多样,下图是各种室内定位方案的对比图:

 

        

1、UWB(超宽带)脉冲信号

        超宽带定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它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。

        由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,多径分辨能力强、精度高,定位精度可达厘米级。但UWB难以实现大范围室内覆盖,且手机不支持UWB,定位成本非常高。

超宽带通信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纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点,前景相当广阔。但由于新加入的盲节点也需要主动通信使得功耗较高,而且事先也需要布局,使得成本还无法降低。

 

        超宽带室内定位可用于各个领域的室内精确定位和导航,包括人和大型物品,例如汽车地库停车导航、矿井人员定位、贵重物品仓储等。

        2、RFID的定位

        射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术)

        采用刷卡方式,根据阅读器位置对刷卡人员或设备进行区间定位。主要应用在仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上、ETC、办公考勤等,无法进行实时定位,定位精确度低,不具有通信能力,抗干扰能力较差。

 

        射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,造价比较低。但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

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