室内定位用什么算法

‘壹’ 常用的室内定位技术有哪些

探讨几种常用室内定位技术

室内定位在一些特定场合的实用性和必要 性已经日趋显着，其应用前景广阔，研究意义非常大，目前也是一个非常热门的议题。本文阐述几种常用的室内定位技术手段，并具体阐述这些技术的典型实例，对比其精度及优缺点。在比较中作者认为基于RFID的室内定位系统性价比比较高，对其进行详细介绍。ZigBee则是一种基于RFID的能很好地解决室内定位的方案技术手段。

1 引言

随着时代飞速变迁，科学技术迅猛发展，信息服务质量效率提高，受干扰度小，在人们的生活工作及科学研究中起到了非常重要的作用。室内定位技术非常实用，具有较大的拓展空间，其应用范围广泛，在复杂环境下，如图书馆，体育馆，地下车库，货品仓库等都可以实现对人员以及物品的快速定位。

室内定位系统有最基本的5种算法：

（1） 起源蜂窝小区技术；

（2）时间到达法（TOA）；

（3）时间到达差法（TDOA）；

（4）信号强度法（RSSI）；

（5）到达角度差法（AOA）。

常用的室内定位技术主要包括以下几种：

（1） 基于超声波定位技术；

（2） 基于红外线的定位技术；

（3） 基于超宽带的定位技术；

（4）射频识别定位技术（WLAN、ZigBee）等。

2 几种室内定位技术的比较

2.1 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下面两种：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。

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

2.2 红外线技术

红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Active badges使待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射机向室内固定放置的红外接收机周期发送该待测物唯一ID，接收机再通过有线网络将数据传输给数据库。这个定位技术功耗较大且常常会受到室内墙体或物体的阻隔，实用性较低。

如果将红外线与超声波技术相结合也可方便地实现定位功能。用红外线触发定位信号使参考点的超声波发射器向待测点发射超声波，应用TOA基本算法，通过计时器测距定位。一方面降低了功耗，另一方面避免了超声波反射式定位技术传输距离短的缺陷。使得红外技术与超声波技术优势互补。

定位精度：5~10m。缺陷：红外线在传输过程中易于受物体或墙体阻隔且传输距离较短，定位系统复杂度较高，有效性和实用性较其它技术仍有差距。

2.3 超宽带技术

超宽带技术是近年来新兴的一项无线技术，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（最高可达1000Mbps以上），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。超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法，就是通过信号到达的时间差，通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统（如图1所示）则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号，通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰，得到含有效信息的信号，再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。

图1 UWB室内定位结构图

基于超宽带技术的室内定位系统典型实例为：Ubisense，其定位方法为三边定位，定位精度为：6~10cm，缺陷：造价较高。

2.4 射频识别技术

射频定位技术实现起来非常方便， 而且系统受环境的干扰较小，电子标签信息可以编辑改写比较灵活。下面具体介绍该技术的相关应用。

3 基于射频识别（RFID）的室内定位技术

3.1 RFID技术原理

射频识别（RFID）技术是一种操控简易，适用于自动控制领域的技术，它利用了电感和电磁耦合或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别。射频（RF）是具有一定波长的电磁波，它的频率描述为：kHz、MHz、GHz，范围从低频到微波不一。

‘贰’ 现在主流的室内定位算法有哪些

室内定位可以用RFID标签。

具体的定位方法和所用的标签有关系，有的是安装多个读头，从而确定距离。

有的是通过读取返回波的时间来确定距离。

‘叁’ 国内有哪些做室内定位系统比较好的技术是用的什么技术原理

主流的室内定位技术可以划分为WiFi技术、蓝牙技术、UWB（超宽带）、RFID技术、惯导技术、超声波技术、地磁技术、ZigBee、可见光技术、红外线技术等。

1、WiFi定位技术

WiFi一般采用“近邻法”判断，即最靠近哪个热点或基站，即认为终端处在什么位置。如果附近存在多个信源，可以通过三角定位或者事先做好WiFi指纹采集提高定位精度。中科劲点研究iFi定位算法多年，定位精度行业领先。

2、蓝牙技术

蓝牙定位一般采取的是三角定位方法，终端可以测量出其所在的信号强度，通过信号强度估算出其所处位置。

3、ZigBee技术和蓝牙非常的相似，不再赘述。

4、UWB（超宽带）技术

UWB技术利用事先已经部署好的已知锚节点和桥节点，与新加入的节点进行通讯，并利用三角定位或指纹定位方式来确定位置。（定位精度高，实施成本很高，需配套专用手持终端。）

‘肆’ 室内定位实现原理是什么

EHIGH恒高UWB定位系统由应用层、服务层、传输层和感知层（定位基站和定位标签）构成，传输层主干网通信方式采用有线或无线的通信方式。系统架构如下图所示：

感知层

感知层主要包括定位基站和定位标签。基站和标签是定位系统的核心设备，标签会按时隙广播携带有自身ID号的无线电信号，定位基站接收到标签发送的信号后，将接收到信号的时间戳和标签ID卡号通过主干网传输给服务层，完成对标签卡的定位，基站也可以接收到应用层下发的指令，完成相关的设置。

传输层

传输层也称主干通信网（简称“主干网”），是基站与服务层、应用层之间的数据传输通道，向下将应用层相关指令传输给基站，向上将定位原始数据（标签与基站之间距离）传输给服务层，采用有线光纤方式进行数据传输。

服务层

通过标签与覆盖该区域定位基站进行测距，顶层通过各基站的位置和标签距离，通过TDOA算法或者TOA算法解算出标签坐标。除此之外，服务层还提供了灵活的设备管理和网络管理功能，以及各项前端功能和应用接口。

应用层

通过服务层获取定位标签的具体位置，以一维、二维或三维地图的形式实时显示标签的位置，并提供轨迹回放，人员信息管理和呼叫求救等功能。

此外，应用层还提供websocket接口和http接口，通过websocket接口可获取标签卡的实时位置数据，通过http接口可获取系统相关的数据，因此，该定位系统易于二次开发和集成。

‘伍’ 室内精确定位的方式有哪些

室内精确定位的主流技术主要有蓝牙定位，UWB定位，其中蓝牙AOA定位和UWB定位的定位精度能到厘米级，具体如下，希望能够帮助到各位。

蓝牙定位




UWB定位：超宽带（UWB)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TDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。

‘陆’ 室内定位技术有哪些

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。

红外线技术

红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Active badges使待测物体附上一个电子标识，该标识通过红外发射机向室内固定放置的红外接收机周期发送该待测物唯一ID，接收机再通过有线网络将数据传输给数据库。这个定位技术功耗较大且常常会受到室内墙体或物体的阻隔，实用性较低。

超宽带技术

超宽带技术是近年来新兴的一项无线技术，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（最高可达1000Mbps以上），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。

射频识别技术

射频定位技术实现起来非常方便， 而且系统受环境的干扰较小，电子标签信息可以编辑改写比较灵活。

‘柒’ 室内定位技术都有哪些

首先毫无疑问的是，室内定位方式有多种，精确的定义依据不同需求而不同，或许不是精度越高越好，因为精度越高，对应的成本造价一般越高！

建议你可以先了解下室内定位的几种方式：
第一代：存在性、识别性技术，也可以称为早期零维定位。
主要采用无源RFID技术，如UHF超高频，好处是标签（终端）不需供电，成本低廉，可不需考虑回收流程，弊端是，识别距离最远也就10米左右，通常1~2米，且靠近金属及液体，识别距离要再打骨折。
第二代：粗略性范围识别，可携带传感信息。
主要采用有源技术，包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等等，已经实现初步的位置识别，通过RSSI，三点定位算法等，可达到米级定位精度，且标签（终端）有电池供电，可加入各种互动功能，如按键，屏幕显示，温湿度检测等等。
第三代：精准性定位及测距，主要代表即UWB
主要利用超宽带的技术特点，以超短脉冲信号优化信号干扰，功耗强，冲突大等问题，WEWILLS利用飞行时间算法，精度可达10cm。弊端是目前成本还未足够低，主要还是用在工业领域，如能源建设（电力、水利、火力等）、工业智能制造、公检司法的人员管控、隧道施工（地铁、高速隧道、矿场）等。UWB目前各厂家采用的技术方案都一致，最大的区别将在于流程服务及落地经验。
根据不同的应用场景需求，精度定义会各有不同，比如养老院房间多的场景，需求如果是确定在哪个房间，那就可以用UWB、蓝牙AOA、蓝牙beacon，sub1G，UHF等等方式去实现（当然每个场景的特性差异将决定最终技术选择性），比如需要知道在房间的床上还是书桌旁，还是厕所里，那就基本只能用UWB或者蓝牙AOA了。

综合来说，室内定位是个很大的舞台，所以，WEWILLS众志做的是综合性的大平台，多种技术融合，终端用户仅需对接一套API，即可在不同场景下采用单种或多种定位技术，混合定位，实现内心所要的效果，有需求可以找。

‘捌’ 室内定位原理是什么室内精确定位会被应用到哪些行业

• SKYLAB可提供基于蓝牙、UWB技术的室内定位方案，包括定位标签，手表，手环，基站，定位引擎等软、硬件技术支持，帮助代理商搭建演示平台，协助满足最终客户的定位要求。

• 目前，在SKYLAB公司内部已经有搭建好的蓝牙/UWB定位环境，有兴趣实地体验室内定位神奇效果的工程师们可以前往SKYLAB公司参观了解。

SKYLAB室内定位方案

蓝牙室内定位方案



UWB定位是利用TDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。UWB定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包括：定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

室内定位应用场景

室内定位应用比较多的两个方面在于室内定位导航和人员/物品定位管理，室内定位导航主要应用于地下停车场、大型商场、机场、火车站、会展等场景，可以为终端消费者提供实时导航、跨楼层指引、路线规划等便捷化服务。人员/物品定位管理主要应用于工业、物流、医疗及危险环境、重点安保区域等场景，可以实时了解关键物体人员/物品的位置，准确的记录人员/物品移动的行为轨迹，对设备点的定期巡检，实时监控还能够对危险区域进行告警，提醒访客和其他非相关人员不要靠近危险区域。

‘玖’ 室内精确定位的方式

室内定位方式有多种，精确的定义依据不同需求而不同，或许不是精度越高越好，因为精度越高，对应的成本造价一般越高！

建议你可以先了解下室内定位的几种方式：
第一代：存在性、识别性技术，也可以称为早期零维定位。
主要采用无源RFID技术，如UHF超高频，好处是标签（终端）不需供电，成本低廉，可不需考虑回收流程，弊端是，识别距离最远也就10米左右，通常1~2米，且靠近金属及液体，识别距离要再打骨折。
第二代：粗略性范围识别，可携带传感信息。
主要采用有源技术，包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等等，已经实现初步的位置识别，通过RSSI，三点定位算法等，可达到米级定位精度，且标签（终端）有电池供电，可加入各种互动功能，如按键，屏幕显示，温湿度检测等等。
第三代：精准性定位及测距，主要代表即UWB
主要利用超宽带的技术特点，以超短脉冲信号优化信号干扰，功耗强，冲突大等问题，WEWILLS利用飞行时间算法，精度可达10cm。弊端是目前成本还未足够低，主要还是用在工业领域，如能源建设（电力、水利、火力等）、工业智能制造、公检司法的人员管控、隧道施工（地铁、高速隧道、矿场）等。UWB目前各厂家采用的技术方案都一致，最大的区别将在于流程服务及落地经验。
根据不同的应用场景需求，精度定义会各有不同，比如养老院房间多的场景，需求如果是确定在哪个房间，那就可以用UWB、蓝牙AOA、蓝牙beacon，sub1G，UHF等等方式去实现（当然每个场景的特性差异将决定最终技术选择性），比如需要知道在房间的床上还是书桌旁，还是厕所里，那就基本只能用UWB或者蓝牙AOA了。