WiFi定位,融合定位的終極補(bǔ)盲方案
《2024中國(guó)高精度定位技術(shù)產(chǎn)業(yè)白皮書》的調(diào)研目前已進(jìn)入到收尾階段,為了更好地呈現(xiàn)高精度定位產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,我們做了一張產(chǎn)業(yè)圖譜:
Wi-Fi定位嚴(yán)格來(lái)說(shuō),并不是一種高精度定位技術(shù),但是我們調(diào)研中發(fā)現(xiàn),因?yàn)閃iFi信號(hào)目前普及度非常大,在人流密集較密集的地區(qū),基本都有WiFi信號(hào)的覆蓋,這對(duì)于很多要節(jié)省成本,且精度要求不高的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是很合適的,因此,目前在市場(chǎng)上WiFi定位方案也比較常見(jiàn)。
Wi-Fi指紋定位原理
基于Wi-Fi指紋的定位,其主要思想是將難以直接測(cè)量的位置信息與容易直接測(cè)量的Wi-Fi信號(hào),形成一種映射關(guān)系。主要基于以下兩個(gè)基本假設(shè):
第一:無(wú)線信號(hào)指紋特征與地理位置相關(guān)。理想情況下,Wi-Fi覆蓋的室內(nèi)環(huán)境中每一個(gè)地理位置中的無(wú)線信號(hào)指紋特征都是唯一的,可以用來(lái)進(jìn)行位置區(qū)分。Wi-Fi指紋的差異性越大,定位系統(tǒng)的定位精度就越高。理想情況下只考慮Wi-Fi指紋特征與位置信息的關(guān)系,而不考慮人員的移動(dòng)、溫度的變化、移動(dòng)終端的差異以及采樣時(shí)間等因素對(duì)Wi-Fi指紋的影響。
第二:不同采樣點(diǎn)之間的Wi-Fi指紋的匹配度與它們之間距離的遠(yuǎn)近具有很大關(guān)系。在離線訓(xùn)練階段,采集部分特定參考點(diǎn)的Wi-Fi指紋,由于采集的Wi-Fi指紋數(shù)量有限,不可能覆蓋所有的室內(nèi)位置,在在線定位階段,用戶的位置也不會(huì)正好處于采集的離線指紋中間,因此需要利用近鄰參考點(diǎn)來(lái)估計(jì)用戶的位置。無(wú)線信號(hào)的衰減特性,可以保證相鄰位置的無(wú)線信號(hào)差異不會(huì)太大,但是在具體的室內(nèi)環(huán)境中,由于墻壁的阻隔、人員的移動(dòng)、信號(hào)傳播的多徑效應(yīng)等因素的影響,也可能出現(xiàn)實(shí)際位置相近的兩個(gè)指紋,但它們的匹配度很低,或者實(shí)際位置比較遠(yuǎn)的兩個(gè)指紋(比如處于不同的樓層),它們的匹配程度卻比較高。
基于Wi-Fi指紋的定位算法原理如下圖所示。
圖 Wi-Fi指紋定位算法原理圖
Wi-Fi定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
1、Wi-Fi的使用率高
Wi-Fi實(shí)質(zhì)是IEEE 802.11無(wú)線標(biāo)準(zhǔn),也稱為無(wú)線局域網(wǎng)(WirelessLAN,WLAN),是一種可以將個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端以無(wú)線方式互相連接的技術(shù)。Wi-Fi協(xié)議包括了IEEE 802.11a、802.11b、802.11g和802.11n等,在實(shí)際中比較常用的是802.11b/g/n。目前,Wi-Fi在人的日常工作和生活中不可或缺,擁有龐大的用戶群體。這主要是因?yàn)?strong>Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)具有非常大的帶寬,可以提供較好的用戶體驗(yàn)。
2、無(wú)線熱點(diǎn)的覆蓋率高
目前人流活動(dòng)較多的場(chǎng)所基本都覆蓋了WiFi信號(hào),在主要的城市里面,幾乎實(shí)現(xiàn)了城市級(jí)的WiFi信號(hào)覆蓋。
3、基于Wi-Fi的室內(nèi)定位成本低
基于Wi-Fi的室內(nèi)定位技術(shù),不需要額外的硬件設(shè)備,也不需要對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行改動(dòng);此外,Wi-Fi信號(hào)覆蓋范圍廣于其他無(wú)線信號(hào)。因此,可以利用智能終端便捷地實(shí)現(xiàn)精度較高的室內(nèi)定位。
WiFi定位市場(chǎng)進(jìn)展
WiFi定位市場(chǎng)方案有兩類:第一類是做B端的項(xiàng)目,比如將WiFi定位方案用在養(yǎng)老、園區(qū)等場(chǎng)景,用已有的WiFi網(wǎng)絡(luò)或者再補(bǔ)盲一些信號(hào),就可使用,活躍玩家主要有優(yōu)頻科技、中科勁點(diǎn)等。第二類是C端的營(yíng)銷,或者基于WiFi信號(hào)做大數(shù)據(jù)分析,活躍玩家有維智科技。
除此之外,WiFi定位技術(shù)在融合定位方案中也很常見(jiàn),因?yàn)閃iFi網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施完善,很多融合定位方案中會(huì)將WiFi定位當(dāng)成是一個(gè)信號(hào)補(bǔ)充。
國(guó)內(nèi)也一直有機(jī)構(gòu)或者團(tuán)隊(duì)在探索在室內(nèi)場(chǎng)景做定位網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的研究,在室內(nèi)定位場(chǎng)景單獨(dú)建立一張定位網(wǎng)絡(luò)肯定是不劃算的,所以主要思路是復(fù)用現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò),然后附帶做定位。
在室內(nèi)場(chǎng)景能有完善的通信網(wǎng)絡(luò)主要就是蜂窩網(wǎng)絡(luò)與WiFi,所以,基于WiFi做室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)全覆蓋的研究也一直在進(jìn)行。
不過(guò)WiFi定位的精度會(huì)很差,而且對(duì)WiFi-AP有一定的要求,普通的WiFi-AP做定位只能大致做到區(qū)域范圍定位,以及統(tǒng)計(jì)一些數(shù)量等。