室內定位用什麼演算法

『壹』 常用的室內定位技術有哪些

探討幾種常用室內定位技術

室內定位在一些特定場合的實用性和必要 性已經日趨顯著，其應用前景廣闊，研究意義非常大，目前也是一個非常熱門的議題。本文闡述幾種常用的室內定位技術手段，並具體闡述這些技術的典型實例，對比其精度及優缺點。在比較中作者認為基於RFID的室內定位系統性價比比較高，對其進行詳細介紹。ZigBee則是一種基於RFID的能很好地解決室內定位的方案技術手段。

1 引言

隨著時代飛速變遷，科學技術迅猛發展，信息服務質量效率提高，受干擾度小，在人們的生活工作及科學研究中起到了非常重要的作用。室內定位技術非常實用，具有較大的拓展空間，其應用范圍廣泛，在復雜環境下，如圖書館，體育館，地下車庫，貨品倉庫等都可以實現對人員以及物品的快速定位。

室內定位系統有最基本的5種演算法：

（1） 起源蜂窩小區技術；

（2）時間到達法（TOA）；

（3）時間到達差法（TDOA）；

（4）信號強度法（RSSI）；

（5）到達角度差法（AOA）。

常用的室內定位技術主要包括以下幾種：

（1） 基於超聲波定位技術；

（2） 基於紅外線的定位技術；

（3） 基於超寬頻的定位技術；

（4）射頻識別定位技術（WLAN、ZigBee）等。

2 幾種室內定位技術的比較

2.1 超聲波技術

超聲波定位目前大多數採用反射式測距法。系統由一個主測距器和若干個電子標簽組成，主測距器可放置於移動機器人本體上，各個電子標簽放置於室內空間的固定位置。定位過程如下：先由上位機發送同頻率的信號給各個電子標簽，電子標簽接收到後又反射傳輸給主測距器，從而可以確定各個電子標簽到主測距器之間的距離，並得到定位坐標。

目前，比較流行的基於超聲波室內定位的技術還有下面兩種：一種為將超聲波與射頻技術結合進行定位。由於射頻信號傳輸速率接近光速，遠高於射頻速率，那麼可以利用射頻信號先激活電子標簽而後使其接收超聲波信號，利用時間差的方法測距。這種技術成本低，功耗小，精度高。另一種為多超聲波定位技術。該技術採用全局定位，可在移動機器人身上4個朝向安裝4個超聲波感測器，將待定位空間分區，由超聲波感測器測距形成坐標，總體把握數據，抗干擾性強，精度高，而且可以解決機器人迷路問題。

定位精度：超聲波定位精度可達厘米級，精度比較高。缺陷：超聲波在傳輸過程中衰減明顯從而影響其定位有效范圍。

2.2 紅外線技術

紅外線是一種波長間於無線電波和可見光波之間的電磁波。典型的紅外線室內定位系統Active badges使待測物體附上一個電子標識，該標識通過紅外發射機向室內固定放置的紅外接收機周期發送該待測物唯一ID，接收機再通過有線網路將數據傳輸給資料庫。這個定位技術功耗較大且常常會受到室內牆體或物體的阻隔，實用性較低。

如果將紅外線與超聲波技術相結合也可方便地實現定位功能。用紅外線觸發定位信號使參考點的超聲波發射器向待測點發射超聲波，應用TOA基本演算法，通過計時器測距定位。一方面降低了功耗，另一方面避免了超聲波反射式定位技術傳輸距離短的缺陷。使得紅外技術與超聲波技術優勢互補。

定位精度：5~10m。缺陷：紅外線在傳輸過程中易於受物體或牆體阻隔且傳輸距離較短，定位系統復雜度較高，有效性和實用性較其它技術仍有差距。

2.3 超寬頻技術

超寬頻技術是近年來新興的一項無線技術，目前，包括美國，日本，加拿大等在內的國家都在研究這項技術，在無線室內定位領域具有良好的前景。UWB技術是一種傳輸速率高（最高可達1000Mbps以上），發射功率較低，穿透能力較強並且是基於極窄脈沖的無線技術，無載波。正是這些優點，使它在室內定位領域得到了較為精確的結果。超寬頻室內定位技術常採用TDOA演示測距定位演算法，就是通過信號到達的時間差，通過雙曲線交叉來定位的超寬頻系統包括產生、發射、接收、處理極窄脈沖信號的無線電系統。而超寬頻室內定位系統（如圖1所示）則包括UWB接收器、UWB參考標簽和主動UWB標簽。定位過程中由UWB接收器接收標簽發射的UWB信號，通過過濾電磁波傳輸過程中夾雜的各種雜訊干擾，得到含有效信息的信號，再通過中央處理單元進行測距定位計算分析。

圖1 UWB室內定位結構圖

基於超寬頻技術的室內定位系統典型實例為：Ubisense，其定位方法為三邊定位，定位精度為：6~10cm，缺陷：造價較高。

2.4 射頻識別技術

射頻定位技術實現起來非常方便， 而且系統受環境的干擾較小，電子標簽信息可以編輯改寫比較靈活。下面具體介紹該技術的相關應用。

3 基於射頻識別（RFID）的室內定位技術

3.1 RFID技術原理

射頻識別（RFID）技術是一種操控簡易，適用於自動控制領域的技術，它利用了電感和電磁耦合或雷達反射的傳輸特性，實現對被識別物體的自動識別。射頻（RF）是具有一定波長的電磁波，它的頻率描述為：kHz、MHz、GHz，范圍從低頻到微波不一。

『貳』 現在主流的室內定位演算法有哪些

室內定位可以用RFID標簽。

具體的定位方法和所用的標簽有關系，有的是安裝多個讀頭，從而確定距離。

有的是通過讀取返回波的時間來確定距離。

『叄』 國內有哪些做室內定位系統比較好的技術是用的什麼技術原理

主流的室內定位技術可以劃分為WiFi技術、藍牙技術、UWB（超寬頻）、RFID技術、慣導技術、超聲波技術、地磁技術、ZigBee、可見光技術、紅外線技術等。

1、WiFi定位技術

WiFi一般採用「近鄰法」判斷，即最靠近哪個熱點或基站，即認為終端處在什麼位置。如果附近存在多個信源，可以通過三角定位或者事先做好WiFi指紋採集提高定位精度。中科勁點研究iFi定位演算法多年，定位精度行業領先。

2、藍牙技術

藍牙定位一般採取的是三角定位方法，終端可以測量出其所在的信號強度，通過信號強度估算出其所處位置。

3、ZigBee技術和藍牙非常的相似，不再贅述。

4、UWB（超寬頻）技術

UWB技術利用事先已經部署好的已知錨節點和橋節點，與新加入的節點進行通訊，並利用三角定位或指紋定位方式來確定位置。（定位精度高，實施成本很高，需配套專用手持終端。）

『肆』 室內定位實現原理是什麼

EHIGH恆高UWB定位系統由應用層、服務層、傳輸層和感知層（定位基站和定位標簽）構成，傳輸層主幹網通信方式採用有線或無線的通信方式。系統架構如下圖所示：

感知層

感知層主要包括定位基站和定位標簽。基站和標簽是定位系統的核心設備，標簽會按時隙廣播攜帶有自身ID號的無線電信號，定位基站接收到標簽發送的信號後，將接收到信號的時間戳和標簽ID卡號通過主幹網傳輸給服務層，完成對標簽卡的定位，基站也可以接收到應用層下發的指令，完成相關的設置。

傳輸層

傳輸層也稱主幹通信網（簡稱「主幹網」），是基站與服務層、應用層之間的數據傳輸通道，向下將應用層相關指令傳輸給基站，向上將定位原始數據（標簽與基站之間距離）傳輸給服務層，採用有線光纖方式進行數據傳輸。

服務層

通過標簽與覆蓋該區域定位基站進行測距，頂層通過各基站的位置和標簽距離，通過TDOA演算法或者TOA演算法解算出標簽坐標。除此之外，服務層還提供了靈活的設備管理和網路管理功能，以及各項前端功能和應用介面。

應用層

通過服務層獲取定位標簽的具體位置，以一維、二維或三維地圖的形式實時顯示標簽的位置，並提供軌跡回放，人員信息管理和呼叫求救等功能。

此外，應用層還提供websocket介面和http介面，通過websocket介面可獲取標簽卡的實時位置數據，通過http介面可獲取系統相關的數據，因此，該定位系統易於二次開發和集成。

『伍』 室內精確定位的方式有哪些

室內精確定位的主流技術主要有藍牙定位，UWB定位，其中藍牙AOA定位和UWB定位的定位精度能到厘米級，具體如下，希望能夠幫助到各位。

藍牙定位




UWB定位：超寬頻（UWB)定位技術是一種全新的、與傳統通信定位技術有極大差異的新技術。它利用事先布置好的已知位置的錨節點和橋節點，與新加入的盲節點進行通訊，並利用TDOA定位演算法，通過測量出不同基站與移動終端的傳輸時延差來進行定位。

『陸』 室內定位技術有哪些

超聲波技術

超聲波定位目前大多數採用反射式測距法。系統由一個主測距器和若干個電子標簽組成，主測距器可放置於移動機器人本體上，各個電子標簽放置於室內空間的固定位置。定位過程如下：先由上位機發送同頻率的信號給各個電子標簽，電子標簽接收到後又反射傳輸給主測距器，從而可以確定各個電子標簽到主測距器之間的距離，並得到定位坐標。

紅外線技術

紅外線是一種波長間於無線電波和可見光波之間的電磁波。典型的紅外線室內定位系統Active badges使待測物體附上一個電子標識，該標識通過紅外發射機向室內固定放置的紅外接收機周期發送該待測物唯一ID，接收機再通過有線網路將數據傳輸給資料庫。這個定位技術功耗較大且常常會受到室內牆體或物體的阻隔，實用性較低。

超寬頻技術

超寬頻技術是近年來新興的一項無線技術，目前，包括美國，日本，加拿大等在內的國家都在研究這項技術，在無線室內定位領域具有良好的前景。UWB技術是一種傳輸速率高（最高可達1000Mbps以上），發射功率較低，穿透能力較強並且是基於極窄脈沖的無線技術，無載波。正是這些優點，使它在室內定位領域得到了較為精確的結果。

射頻識別技術

射頻定位技術實現起來非常方便， 而且系統受環境的干擾較小，電子標簽信息可以編輯改寫比較靈活。

『柒』 室內定位技術都有哪些

首先毫無疑問的是，室內定位方式有多種，精確的定義依據不同需求而不同，或許不是精度越高越好，因為精度越高，對應的成本造價一般越高！

建議你可以先了解下室內定位的幾種方式：
第一代：存在性、識別性技術，也可以稱為早期零維定位。
主要採用無源RFID技術，如UHF超高頻，好處是標簽（終端）不需供電，成本低廉，可不需考慮回收流程，弊端是，識別距離最遠也就10米左右，通常1~2米，且靠近金屬及液體，識別距離要再打骨折。
第二代：粗略性范圍識別，可攜帶感測信息。
主要採用有源技術，包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等等，已經實現初步的位置識別，通過RSSI，三點定位演算法等，可達到米級定位精度，且標簽（終端）有電池供電，可加入各種互動功能，如按鍵，屏幕顯示，溫濕度檢測等等。
第三代：精準性定位及測距，主要代表即UWB
主要利用超寬頻的技術特點，以超短脈沖信號優化信號干擾，功耗強，沖突大等問題，WEWILLS利用飛行時間演算法，精度可達10cm。弊端是目前成本還未足夠低，主要還是用在工業領域，如能源建設（電力、水利、火力等）、工業智能製造、公檢司法的人員管控、隧道施工（地鐵、高速隧道、礦場）等。UWB目前各廠家採用的技術方案都一致，最大的區別將在於流程服務及落地經驗。
根據不同的應用場景需求，精度定義會各有不同，比如養老院房間多的場景，需求如果是確定在哪個房間，那就可以用UWB、藍牙AOA、藍牙beacon，sub1G，UHF等等方式去實現（當然每個場景的特性差異將決定最終技術選擇性），比如需要知道在房間的床上還是書桌旁，還是廁所里，那就基本只能用UWB或者藍牙AOA了。

綜合來說，室內定位是個很大的舞台，所以，WEWILLS眾志做的是綜合性的大平台，多種技術融合，終端用戶僅需對接一套API，即可在不同場景下採用單種或多種定位技術，混合定位，實現內心所要的效果，有需求可以找。

『捌』 室內定位原理是什麼室內精確定位會被應用到哪些行業

• SKYLAB可提供基於藍牙、UWB技術的室內定位方案，包括定位標簽，手錶，手環，基站，定位引擎等軟、硬體技術支持，幫助代理商搭建演示平台，協助滿足最終客戶的定位要求。

• 目前，在SKYLAB公司內部已經有搭建好的藍牙/UWB定位環境，有興趣實地體驗室內定位神奇效果的工程師們可以前往SKYLAB公司參觀了解。

SKYLAB室內定位方案

藍牙室內定位方案



UWB定位是利用TDOA定位演算法，通過測量出不同基站與移動終端的傳輸時延差來進行定位。UWB定位系統大致分為位置感知層、網路傳輸層和定位應用層，主要包括：定位引擎伺服器、智能終端、POE交換機、UWB基站、UWB標簽、UWB模塊、軟體介面等。

室內定位應用場景

室內定位應用比較多的兩個方面在於室內定位導航和人員/物品定位管理，室內定位導航主要應用於地下停車場、大型商場、機場、火車站、會展等場景，可以為終端消費者提供實時導航、跨樓層指引、路線規劃等便捷化服務。人員/物品定位管理主要應用於工業、物流、醫療及危險環境、重點安保區域等場景，可以實時了解關鍵物體人員/物品的位置，准確的記錄人員/物品移動的行為軌跡，對設備點的定期巡檢，實時監控還能夠對危險區域進行告警，提醒訪客和其他非相關人員不要靠近危險區域。

『玖』 室內精確定位的方式

室內定位方式有多種，精確的定義依據不同需求而不同，或許不是精度越高越好，因為精度越高，對應的成本造價一般越高！

建議你可以先了解下室內定位的幾種方式：
第一代：存在性、識別性技術，也可以稱為早期零維定位。
主要採用無源RFID技術，如UHF超高頻，好處是標簽（終端）不需供電，成本低廉，可不需考慮回收流程，弊端是，識別距離最遠也就10米左右，通常1~2米，且靠近金屬及液體，識別距離要再打骨折。
第二代：粗略性范圍識別，可攜帶感測信息。
主要採用有源技術，包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等等，已經實現初步的位置識別，通過RSSI，三點定位演算法等，可達到米級定位精度，且標簽（終端）有電池供電，可加入各種互動功能，如按鍵，屏幕顯示，溫濕度檢測等等。
第三代：精準性定位及測距，主要代表即UWB
主要利用超寬頻的技術特點，以超短脈沖信號優化信號干擾，功耗強，沖突大等問題，WEWILLS利用飛行時間演算法，精度可達10cm。弊端是目前成本還未足夠低，主要還是用在工業領域，如能源建設（電力、水利、火力等）、工業智能製造、公檢司法的人員管控、隧道施工（地鐵、高速隧道、礦場）等。UWB目前各廠家採用的技術方案都一致，最大的區別將在於流程服務及落地經驗。
根據不同的應用場景需求，精度定義會各有不同，比如養老院房間多的場景，需求如果是確定在哪個房間，那就可以用UWB、藍牙AOA、藍牙beacon，sub1G，UHF等等方式去實現（當然每個場景的特性差異將決定最終技術選擇性），比如需要知道在房間的床上還是書桌旁，還是廁所里，那就基本只能用UWB或者藍牙AOA了。