室內(nèi)定位漸成剛需,各種技術(shù)已是百家爭鳴
很久以前,在最原始的時候,要找到回家的方向或者傳遞信息,我們會通過冉冉飄起的煙霧作為信號。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,后來有了指南針,信鴿,有了導(dǎo)航衛(wèi)星,軍用及車載GPS。再后來為了每個移動電話能進(jìn)行緊急援救,手機(jī)上也要求裝上了GPS。
如今,智慧城市,智慧物流,智能工廠等領(lǐng)域的建設(shè)都被提上日程,隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈逐漸走向成熟,對定位的需求將大大的增加,無論是室內(nèi)定位還是室外定位領(lǐng)域都將迎來爆發(fā)性的市場機(jī)遇。而室內(nèi)被譽(yù)為定位的最后一公里,隨著移動終端設(shè)備的大幅增加以及人們室內(nèi)活動的時間變長,室內(nèi)定位逐漸成為剛需。
這是一個定位需求大爆發(fā)的年代

這是一個定位需求大爆發(fā)的年代。物質(zhì)生活上逐漸豐盈,激發(fā)了我們對安全、效率、精確性以及高新科技的更高追求,而高精度的定位是現(xiàn)實(shí)這些追求不可或缺的部分。而對于不同的應(yīng)用場景,我們對于定位的需求也呈現(xiàn)碎片化的特點(diǎn),根據(jù)面向?qū)ο蟮牟煌牟煌?,可以從面向大眾服?wù)需求和行業(yè)應(yīng)用需求兩方面來看。
對于大眾服務(wù)需求:
首先是定位導(dǎo)覽。走進(jìn)一個偌大的停車場,怎樣以最高效的方式停好車,并且在離開的時候,不用傷腦筋記住車停放的位置,就能輕松找到?超市里你常用的商品擺放在哪里?而大型商場里面離你最近的餐館又在哪里?在機(jī)場,精確引導(dǎo)用戶辦手續(xù)、指示衛(wèi)生間位置等等。.......這些都是讓人頭疼卻是不得不解決的問題。
人員或者資產(chǎn)追蹤。在擁擠的人群中,擔(dān)心小孩一不小心走失,如何保障他們的安全?養(yǎng)老院老人的安全管理,監(jiān)獄如何對犯人進(jìn)行高效的監(jiān)管?預(yù)約看病,如何快速找到醫(yī)生和科室?病人身份識別,嬰兒防盜。貴重物品的定位....
公共安全及緊急情況下的人員搜救。如發(fā)生車禍了,如何在最快的時間找到案發(fā)現(xiàn)場進(jìn)行救援?消防救援中,地震現(xiàn)場,如何對每一個人進(jìn)行精確定位,高效營救?
社交需求。主要應(yīng)用于電子名片交換、微博信息推送以及微信進(jìn)行交友互動等等。
市場推廣需求。利用手機(jī)或者其他移動設(shè)備對用戶進(jìn)行導(dǎo)購,向用戶推送打折信息。在旅游景區(qū)、展館、機(jī)場、實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)覽,進(jìn)行展品介紹等。
另一方面從行業(yè)應(yīng)用的定位需求出發(fā):
工業(yè)上,對工作人員,生產(chǎn)制造過程中零部件產(chǎn)品和工具的跟蹤定位;商業(yè)零售中,對用戶的位置進(jìn)行追蹤,搜集與分析數(shù)據(jù),以便進(jìn)行精準(zhǔn)營銷。智慧倉儲和物流,對每個貨品進(jìn)行實(shí)時跟蹤定位,提高貨品的管理,供應(yīng)及調(diào)度效率;
人員資產(chǎn)管理,實(shí)驗(yàn)室或者醫(yī)院等地的設(shè)備的情況的跟蹤,煤礦企業(yè)對于地下惡劣環(huán)境中工人人生安全的管理;服務(wù)機(jī)器人,工業(yè)機(jī)器人的定位導(dǎo)航,高新科技AR/VR的定位應(yīng)用等。
目前都有哪些技術(shù)?
室內(nèi)定位是室外定位的延伸,由于其所處環(huán)境遮擋物更加密集,相比室外定位要求精度更高,覆蓋范圍更加廣。室內(nèi)定位技術(shù)研究方向呈現(xiàn)多元化,WSN定位;UWB定位;wifi定位;藍(lán)牙;Zigbee;RFID;超聲波;LED;激光;LiFi;計(jì)算機(jī)視覺,磁場定位等。結(jié)合現(xiàn)在的需求,室內(nèi)定位技術(shù)的研究可謂百家爭鳴。
WSN定位
WSN定位,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位。該定位方法通過多個隨機(jī)布放的傳感器節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)以自組織的方式相互協(xié)調(diào)工作。確定某個移動或者不移動節(jié)點(diǎn)的相對位置,然后通過想要的定位算法確定該節(jié)點(diǎn)的位置。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)簡單,成本低。但同時傳感器節(jié)點(diǎn)能量有限,可靠性差,節(jié)點(diǎn)規(guī)模大且隨機(jī)布放,定位距離有限等。目前WSN定位多用于環(huán)境監(jiān)測,災(zāi)難監(jiān)測,煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測等既定位置等場景之中。
RFID定位
RFID,又稱無線射頻識別。無線射頻識別技術(shù)主要利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別和定位的目的。這種技術(shù)作用距離短,一般最長為幾十米。無法進(jìn)行實(shí)時定位,定位精確度低。但標(biāo)識的體積比較小,造價比較低,目前也得到了廣泛應(yīng)用。主要應(yīng)用在倉庫、煤礦、貨物跟蹤、安檢、ETC、辦公考勤等。
超寬帶技術(shù)(UWB)
超寬帶技術(shù)不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),從而具有GHz量級的帶寬。其優(yōu)點(diǎn)在于穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。因此,超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航,且能提供十分精確的定位精度。
WiFi定位
無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)是一種全新的信息獲取平臺,可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù)。WiFi定位系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式,易于安裝,所需基站數(shù)量較少,降低部署成本低,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)總精度高。缺點(diǎn)在于wifi網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力差,功耗偏高,定位精度在幾米左右。目前在室內(nèi)商業(yè)營銷技術(shù)方案中常用到。
各種定位技術(shù)在參數(shù)上略有不同,使用不同的應(yīng)用場景。但契合目前不同的應(yīng)用場景均在不斷的發(fā)展與完善當(dāng)中,更高精度,更低功耗,更快速的響應(yīng)。
盡管研究成果多樣,室內(nèi)定位面臨很多獨(dú)特的挑戰(zhàn)
由于室內(nèi)環(huán)境相對室外遮擋行更強(qiáng),布局更為復(fù)雜,精細(xì),不同建筑物內(nèi)部的布局均有所不同,需要定位技術(shù)具有更高的定位精度來分辨不同的環(huán)境特征。 而同時由于定位的場景的多樣也呈現(xiàn)出碎片化需求,因此在實(shí)際布局當(dāng)中要考慮以下幾個方面:定位精度、覆蓋范圍、可靠性、成本、功耗、可擴(kuò)展性和響應(yīng)時間。
室內(nèi)定位技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)還有很多,當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)大力發(fā)展,定位需求大規(guī)模應(yīng)用,這些挑戰(zhàn)會成為行業(yè)不得不面對的問題。首先,精度和可靠性,現(xiàn)有的單一定位技術(shù)很難滿足不同的精度和環(huán)境動態(tài)特性所帶來的可靠性要求。 其次,從提高覆蓋的角度,現(xiàn)有的技術(shù)基本上都依賴定位數(shù)據(jù)庫,而數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生大多依賴人工的現(xiàn)場勘測,這樣帶來的布局和維護(hù)成本很高。從應(yīng)用的角度,要求所采用的定位技術(shù)功耗低,不增加額外成本。
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