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室內定位的定位技術

除了通信網絡的蜂窩定位技術,常見的室內無線定位技術還有Wi-Fi、藍牙、紅外、超寬帶、RFID、ZigBee、超聲波等。

l無線網絡技術

由無線接入點(包括無線路由器)組成的無線局域網可以實現復雜環境下的定位、監控和跟蹤任務。它基於網絡節點(無線接入點)的位置信息,采用實證檢驗和信號傳播模型相結合的方法對接入的移動設備進行定位,最高精度約為1米到20米。如果定位計算只是基於當前連接的Wi-Fi接入點,而不是參考周圍Wi-Fi的信號強度合成圖,那麽Wi-Fi定位就會出現誤差(比如定位樓層錯誤)。

此外,Wi-Fi接入點通常只覆蓋半徑90米左右的區域,容易受到其他信號的幹擾,從而影響其準確性,定位器的能耗也較高。

l藍牙技術

藍牙通信是壹種短距離、低功耗的無線傳輸技術。在室內安裝合適的藍牙局域網接入點後,網絡將被配置成基於多用戶的基本網絡連接模式,藍牙局域網接入點將始終是這個微型網絡的主要設備。這樣,通過檢測信號強度可以獲得用戶的位置信息。

藍牙定位主要用於小範圍的定位,比如單層大廳或者倉庫。對於集成藍牙功能的移動終端設備,只要打開設備的藍牙功能,藍牙室內定位系統就能判斷其位置。

但對於復雜的空間環境,藍牙定位系統的穩定性稍差,受噪聲信號幹擾較大。

l紅外技術

紅外技術室內定位是通過安裝在室內的光學傳感器接收各種移動設備發出的調制紅外線(紅外IR標誌),具有相對較高的室內定位精度。

但由於光線無法穿過障礙物,紅外線只能在視線內傳播,容易受到其他光線的幹擾,而且紅外線的傳輸距離短,使得其室內定位效果很差。當移動設備放在口袋裏或被墻擋住時,無法正常工作,需要在每個房間和走廊安裝接收天線,導致整體成本較高。

l超寬帶技術

超寬帶技術的定位方式與傳統通信技術有很大不同。它不需要使用傳統通信系統中的載波,而是通過發送和接收納秒級或以下的極窄脈沖來傳輸數據,可用於室內精確定位,如:戰場中士兵的位置發現、機器人運動跟蹤等。

與傳統的窄帶系統相比,UWB系統具有穿透力強、功耗低、抗多徑效應好、安全性高、系統復雜度低、能提高精確定位精度等優點。它通常用於室內移動物體的定位、跟蹤或導航。

L RFID技術

RFID定位技術利用射頻以非接觸的雙向通信方式交換數據,實現移動設備識別和定位的目的。可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度的信息,傳輸範圍大,成本低。然而,由於以下問題,RFID定位技術的應用範圍受到限制。

1.RFID不容易集成到移動設備中。

2.作用距離短(壹般最長幾十米)

3.用戶的安全和隱私保護

4.國際標準化

ZigBee技術

ZigBee是壹種短距離、低速率的無線網絡技術。它介於RFID和藍牙之間,通過傳感器之間的協調通信來定位設備的位置。這些傳感器只需要很少的能量,通過無線電波以接力的方式將數據從壹個傳感器傳輸到另壹個傳感器,所以ZigBee最顯著的技術特點就是功耗低,成本低。

l超聲波技術

超聲波定位主要采用反射式測距(發射超聲波,接收被測物體產生的回波後,根據回波與發射波的時間差計算兩者之間的距離),通過三角測量等算法確定物體的位置。

超聲波定位整體定位精度高,系統結構簡單,但易受多徑效應和非視距傳播影響,降低定位精度。同時還需要大量的底層硬件設施的投入,整體成本較高。

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