提到定位，我們首先想到的是衛(wèi)星、是GPS、是北斗，但在室內(nèi)衛(wèi)星信號衰減嚴(yán)重，精度大大降低。在室內(nèi)做人員定位，有哪些好辦法呢？



古人的望月觀日、司南辨位展示我們祖先的智慧和睿智。

 

 

現(xiàn)在一提到定位導(dǎo)航，大家首先想到的是GPS，中國也推出了自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。但是，衛(wèi)星定位只能用在室外環(huán)境，一到室內(nèi)，由于導(dǎo)航信號衰減太快，衛(wèi)星定位就無法使用。

 

 

而事實上，隨著室內(nèi)場景越來越龐大復(fù)雜，工業(yè)、安防等行業(yè)的高速發(fā)展，人員定位管理也逐漸成為了熱門市場。

 

 

大型商超希望能夠借助室內(nèi)定位技術(shù)為前來購物的消費者提供實時導(dǎo)引服務(wù)，同時基于位置提供對應(yīng)的營銷服務(wù)。



醫(yī)院希望對醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行實時定位，便于需要時快速調(diào)用，希望能對特殊病患進(jìn)行定位監(jiān)護(hù)，防止其發(fā)生意外。高危化工廠需要對人員進(jìn)行定位管理，防止發(fā)生安全事故等。



可以說，室內(nèi)定位在零售、餐飲、物流、制造、化工、電力、醫(yī)療等行業(yè)均展現(xiàn)出了廣闊的市場前景。



今天這里一起了解下各類關(guān)于室內(nèi)定位的相關(guān)解決方案。



一、Wi-Fi定位

 

 

目前Wi-Fi是相對成熟且應(yīng)用較多的技術(shù)，主要是通過移動設(shè)備和三個無線網(wǎng)絡(luò)接入點的無線信號強度，通過差分算法，來比較精準(zhǔn)地對人和車輛的進(jìn)行三角定位。

 

 

方案特點：

• Wi-Fi定位可以實現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位，但精度只能維持在米級定位（1-10m），無法做到精準(zhǔn)定位；

• 同時定位系統(tǒng)可以與其他客戶共享網(wǎng)絡(luò)，但受限于Wi-Fi通信距離問題，基站布點較多，成本增加。



應(yīng)用場景：早期Wi-Fi方案主要是應(yīng)用在專業(yè)行業(yè)領(lǐng)域，隨著消費市場需求增加，目前在監(jiān)獄、醫(yī)院、車間工廠等都有較大應(yīng)用。



二、紅外線定位

紅外線室內(nèi)定位有兩種，第一種是被定位目標(biāo)使用紅外線IR標(biāo)識作為移動點，發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進(jìn)行定位;第二種是通過多對發(fā)射器和接收器織紅外線網(wǎng)覆蓋待測空間，直接對運動目標(biāo)進(jìn)行定位。

 

 

方案特點：

•  紅外線的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，用于室內(nèi)定位精度相對較高，但是由于紅外線只能視距傳播，穿透性極差(可以參考家里的電視遙控器)，當(dāng)標(biāo)識被遮擋時就無法正常工作，也極易受燈光、煙霧等環(huán)境因素影響明顯；

•  紅外線的傳輸距離不長，使其在布局上，無論哪種方式，都需要在每個遮擋背后、甚至轉(zhuǎn)角都安裝接收端，布局復(fù)雜，使得成本提升，而定位效果有限。



應(yīng)用場景：適用于實驗室對簡單物體的軌跡精確定位記錄以及室內(nèi)自走機(jī)器人的位置定位。



三、藍(lán)牙定位

 

 

藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)目前部署的也比較多，也是相對比較成熟的技術(shù)。藍(lán)牙跟WiFi的區(qū)別不是太大，精度會比WiFi稍微高一點。



方案特點：

• 藍(lán)牙定位技術(shù)最大的優(yōu)點是設(shè)備體積小、短距離、低功耗，容易集成在手機(jī)等移動設(shè)備中。只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行定位；

• 藍(lán)牙傳輸不受視距的影響，但對于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍(lán)牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大且在于藍(lán)牙器件和設(shè)備的價格比較昂貴。



應(yīng)用場景：應(yīng)用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店。現(xiàn)在已經(jīng)被某些廠商開始用于LBS推廣。



五、射頻識別定位

 

 

射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)利用射頻方式，天線或者設(shè)備把無線電信號調(diào)成電磁場，附著于物品的標(biāo)簽經(jīng)過磁場后感應(yīng)電流生成把數(shù)據(jù)傳送出去，以多對雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別和三角定位的目的。



方案特點：

• 射頻識別作用距離很近，但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，而且標(biāo)識的體積比較小，造價比較低；

• RFID不具有通信能力，抗干擾能力較差，不便于整合到其他系統(tǒng)之中；

• 用戶的安全隱私保障和國際標(biāo)準(zhǔn)化都不夠完善。



應(yīng)用場景：適用于倉庫、工廠、商場貨物、商品流轉(zhuǎn)定位。



六、超寬帶UWB定位

 

 

超寬帶定位技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信定位技術(shù)有極大差異的新技術(shù)。采用UWB（超寬帶）脈沖信號，由多個傳感器采用TDOA和AOA定位算法對標(biāo)簽位置進(jìn)行分析，多徑分辨能力強、精度高，定位精度可達(dá)厘米級。



方案特點：

• 超寬帶技術(shù)具有GHz量級的帶寬，因此穿透力強、抗干擾效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度，前景相當(dāng)廣闊；

• 新加入的盲節(jié)點需要主動通信使得功耗較高，而且事先也需要布局，使得成本較高。



應(yīng)用場景：可用于各個領(lǐng)域的室內(nèi)精確定位和導(dǎo)航，包括人和大型物品，例如汽車地庫停車導(dǎo)航、礦井人員定位、貴重物品倉儲等。



七、Zigbee定位

 

 

傳統(tǒng)Zigbee定位方案與Wi-Fi、藍(lán)牙利用三角定位方案類似，利用移動標(biāo)簽與參考節(jié)點之間的信號強度進(jìn)行測距，多基站實現(xiàn)多維角度定位。



而NXP JN5168系列Zigbee芯片在滿足信號強度測試功能要求外，還增加TOF（空中飛行時間）測距方式，類似目前超寬帶TDOA和AOA定位算法。



方案特點：

• Zigbee傳輸需要很少的能量，具有低功耗特點；

• Zigbee網(wǎng)絡(luò)可同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，并支持多級路由，可將數(shù)據(jù)進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸；

• JN5168系列方案整合TOF（空中飛行時間）+RSSI（信號強度）雙方案測距方式，精準(zhǔn)定位。



應(yīng)用場景：已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于大型的工廠、地下管廊、礦區(qū)以及車間作為人員在崗管理系統(tǒng)所采用。



ZM516x是ZLG致遠(yuǎn)電子基于NXP JN5168無線微控制器開發(fā)的一系列低功耗、高性能Zigbee模塊，可支持TOF（空中飛行時間）與RSSI（信號強度）測距功能。

 

 

方案升級：ZLG致遠(yuǎn)電子基于室內(nèi)礦區(qū)人員定位行業(yè)需求，將測距方案進(jìn)一步做出升級，目前ZM5168系列模塊廣播模式時也可配置使能RSSI輸出，便于移動標(biāo)簽迅速確定位置信息，定位方案更加靈活，減小模塊工作量。