课程：

• 1、哪种室内定位技术精度高，有没有高精度室内定位解决方案？
• 2、室内定位技术有哪些？
• 3、室内定位精度能做到多少？
• 4、室内定位的定位技术
• 5、室内定位系统有哪些种类呀。
• 6、如何实现理想室内环境下高精度定位

哪种室内定位技术精度高，有没有高精度室内定位解决方案？

室内定位的应用技术分析，室内定位无线方案比较！

Wi-Fi定位、蓝牙定位、RFID定位、UWB（超宽带）室内定位、红外技术、超声波等技术纷纷进入市场，为不同行业的室内定位需求贡献了诸多行之有效的位置服务方案。

各种室内定位技术各有优劣，在不同应用场景、不同预算要求下，也可将不同的原理组合使用。主流技术有以下几种：

WiFi定位技术

目前WiFi是相对成熟且应用较多的技术，这几年有不少公司投入到了这个领域。WiFi室内定位技术主要有两种。

一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置(“指纹”定位)。

WiFi定位可以实现复杂的大范围定位，但精度只能达到2米左右，无法做到精准定位。因此适用于对人或者车的定位导航，可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要室内定位导航的场合。

蓝牙技术

蓝牙信标技术目前部署的也比较多，也是相对比较成熟的技术。蓝牙跟WiFi的区别不是太大，精度会比WiFi稍微高一点。

蓝牙室内定位技术的代表是Nokia，推出了HAIP的室内精确定位解决方案，采用基于蓝牙的三角定位技术，除了使用手机的蓝牙模块外，还需部署蓝牙基站，最高可以达到亚米级定位精度。

蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗，容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启，就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响，但对于复杂的空间环境，蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵。

超宽带UWB室内定位技术

超宽带（UWB）室内定位技术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，并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

超宽带室内定位的定位方案采用UWB（超宽带）脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达亚米级。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，前景相当广阔。

之前的技术研究中，由于新加入的盲节点也需要主动通信使得功耗较高，而且事先也需要布局，使得成本还无法降低。

但是在恒高科技的产品设计之中，定位基站使用电池供电，满足续航时间大于1年。且基站通过无线与通信基站传输数据，不需要铺设线缆，既节省了安装的硬件成本，又节省安装的时间成本。不仅如此，日常运行成本，受台风、暴雨等影响时的恢复成本都会加到产品售出时的价格之上。对此，恒高科技形成了一套自组网、自维护的产品设计，有效的将维护费用降低，优化投入成本。

从技术上看，无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析，UWB无疑是最理想的工业定位技术之一。

RFID技术

RFID室内定位的基本原理是，通过一组固定的阅读器读取目标RFID标签的特征信息（如身份ID、接收信号强度等），同样可以采用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确定标签所在位置。

射频识别室内定位技术作用距离很近，但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且由于电磁场非视距等优点，传输范围很大，而且标识的体积比较小，造价比较低。但其不具有通信能力，抗干扰能力较差，不便于整合到其他系统之中，且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

目前有大量成熟的商用定位方案基于RFID技术，广泛应用于紧急救援、资产管理、人员追踪等领域。

红外室内定位技术

红外线室内定位有两种，第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点，发射调制的红外射线，通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间，直接对运动目标进行定位。

红外线的技术已经非常成熟，用于室内定位精度相对较高，但是由于红外线只能视距传播，穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器)，当标识被遮挡时就无法正常工作，也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长，使其在布局上，无论哪种方式，都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端，布局复杂，使得成本提升，而定位效果有限。

该技术目前主要用于军事上对飞行器、坦克、导弹等红外辐射源的被动定位，此外也用于室内自走机器人的位置定位。

超声波室内定位技术

超声波室内定位主要采用反射式测距法，通过多边定位等方法确定物体位置，系统由一个主测距器和若干接收器组成，主测距仪可放置在待测目标上，接收器固定于室内环境中。定位时，向接收器发射同频率的信号，接收器接收后又反射传输给主测距器，根据回波和发射波的时间差计算出距离，从而确定位置。

超声波定位整体定位精度较高，结构简单，但超声波受多径效应和非视距传播影响很大，且超声波频率受多普勒效应和温度影响，同时也需要大量基础硬件设施，成本较高。

室内定位技术有哪些？

纵观目前室内定位所用到的技术，可以从定位精度上可分为三大类：一是精准室内定位，即精度在亚米级，像UWB，精度在10~50cm；二是米级定位，如蓝牙iBeacon定位，约1~3米的定位精度；三是区域级定位，即房间级的定位，如RFID、WIFI（WiFi的精度约为3至10米）、ZigBee(精度在3至5米)。

室内定位最主要的目的，并不仅仅是用于导航，更是为了对人员或物资进行定位管理。相对来说，WiFi定位使用的较少，因为在实际环境中Wifi的定位精度在3~5米，经常会窜房间，达不到精准定位的要求。不过WIFI与125K低频的RFID感应器相结合，通过RFID做定位补充是可以做到房间级的，但成本很高。蓝牙定位容易集成在手机等移动设备中，但蓝牙定位主要应用于小范围定位。

UWB系统具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点，通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。因此，高精度的UWB定位技术成为了最为常用的室内定位技术。

针对不同行业对定位功能的需求不同，EHIGH恒高提出了适用于不同行业的室内定位解决方案，并且提供了实时位置信息监控、智能巡检、静态/动态电子围栏、行为监测、寻呼报警等位置服务功能，确保了企业生产工作的安全和运维工作的效率。

室内定位精度能做到多少？

UWB定位技术是一款无线载波通讯技术，能实现室内等密集场所的高速无径接入。根据美国联邦委员会的规划，UWB的工作频带3.1~10.6GHz。是一种传输速率最高可达1000Mbps以上，超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低等优点。最重要的是由于物理特性的不同，UWB定位天生被定义为实时、精准、超高定位精度，定位精度可以达到10cm级。

室内定位精度

所以综合比较，众多室内定位技术中UWB定位技术是定位精度最高的。

不仅如此，从大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等几个维度的性能指标对比，发现目前的室内定位技术中UWB技术各方面居于领先，能够得出更优化的行业应用方案。当然，UWB技术基本性能虽然优越，但事实上，具体到应用，需要进行多项技术优化，包括底层定位数据清洗、定位引擎算法优化、同步技术优化处理等，所以可以发现同样是UWB，根据不同公司使用的技术手段或算法不同，其性能会差别很大。

室内定位的定位技术

除通讯网络的蜂窝定位技术外，常见的室内无线定位技术还有：Wi-Fi、蓝牙、红外线、超宽带、RFID、ZigBee和超声波。

l Wi-Fi技术

通过无线接入点（包括无线路由器）组成的无线局域网络(WLAN)，可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。它以网络节点（无线接入点）的位置信息为基础和前提，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，对已接入的移动设备进行位置定位，最高精确度大约在1米至20米之间。如果定位测算仅基于当前连接的Wi-Fi接入点，而不是参照周边Wi-Fi的信号强度合成图，则Wi-Fi定位就很容易存在误差（例如：定位楼层错误）。

另外，Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。

l 蓝牙技术

蓝牙通讯是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后，将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备。这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。

蓝牙定位主要应用于小范围定位，例如：单层大厅或仓库。对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备，只要设备的蓝牙功能开启，蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。

不过，对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。

l 红外线技术

红外线技术室内定位是通过安装在室内的光学传感器，接收各移动设备（红外线IR标识）发射调制的红外射线进行定位，具有相对较高的室内定位精度。

但是，由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播，容易受其他灯光干扰，并且红外线的传输距离较短，使其室内定位的效果很差。当移动设备放置在口袋里或者被墙壁遮挡时，就不能正常工作，需要在每个房间、走廊安装接收天线，导致总体造价较高。

l 超宽带技术

超宽带技术与传统通信技术的定位方法有较大差异，它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，可用于室内精确定位，例如：战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。

超宽带系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点，通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。

l RFID技术

RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据，实现移动设备识别和定位的目的。它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围大、成本较低；不过，由于以下问题未能解决，以RFID定位技术的适用范围受到局限。

1． RFID不便于整合到移动设备之中

2． 作用距离短（一般最长为几十米）

3． 用户的安全隐私保护

4． 国际标准化

l ZigBee技术

ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络技术。它介于RFID和蓝牙之间，可以通过传感器之间的相互协调通信进行设备的位置定位。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以ZigBee最显著的技术特点是它的低功耗和低成本。

l 超声波技术

超声波定位主要采用反射式测距（发射超声波并接收由被测物产生的回波后，根据回波与发射波的时间差计算出两者之间的距离），并通过三角定位等算法确定物体的位置。

超声波定位整体定位精度较高、系统结构简单，但容易受多径效应和非视距传播的影响，降低定位精度；同时，它还需要大量的底层硬件设施投资，总体成本较高。

室内定位系统有哪些种类呀。

1.超声波室内定位系统，超声波，相信大家不会陌生吧，蝙蝠不靠认路视力和听力，靠的是它发出的超声波，发出超声波后，超声波遇到障碍会被反弹回来，这样蝙蝠就知道前面有没有障碍物了，超声波定位，定位精准，并且拥有很高的的抗干扰性，缺点就是超声波在传输过程中会有明显的减弱，从而影响其定位有效范围。所以如果定位范围过大，就不行了。

2.红外线室内定位系统，红外线，在很多领域中多有使用到，但在室内定位这个领域，红外线定位并没有起到多大的效果，红外线的弱点是穿透力很差，并且传输距离也不够长，所以在室内定位领域，实用性也并不算很高。

3，WIFI室内定位系统，通过无线接入点（包括无线路由器）组成的无线局域网络(WLAN)，可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。它以网络节点（无线接入点）的位置信息为基础和前提，采用经验测试和信号传播模型相结合的方式，对已接入的移动设备进行位置定位，最高精确度大约在1米至20米之间，但Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的能耗也较高。

4.蓝牙室内定位系统。蓝牙通讯是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后，将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备。这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。不过蓝牙室内定位系统对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。

5.超宽带室内定位系统，这是近年来新兴的一项无线技术，这款定位系统，传输速度快，发射功率低，穿透力也很强，抗干扰性也很强，并且可以得到精确的结果，缺点就是，现在的造价较高，所以只要解决了造价的问题，那么超宽带定位技术，在无线室内定位领域将会具有很好的前景。

如何实现理想室内环境下高精度定位

UWB高精度定位技术（厘米级高精度定位，抗干扰能力强）

UWB定位技术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，并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

UWB定位（超宽带）脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达亚米级。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，因此具有GHz量级的带宽。由于UWB定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、抗干扰能力强、厘米级超高定位精度等优点，前景相当广阔。

要评价一项定位技术如何，可以从高精度、大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等几个维度进行评价。

通过对比各维度的性能指标，发现目前的定位技术精度方面UWB高精度定位技术居于领先，能够得出更优化的行业应用方案。当然，UWB技术基本性能虽然优越，但事实上，具体到应用，需要进行多项技术优化，包括底层定位数据清洗、定位引擎算法优化、同步技术优化处理等，所以可以发现同样是UWB技术，根据不同公司使用的技术手段或算法不同，其性能会差别很大。

例如EHIGH恒高就凭借国内顶尖的电子科大研发团队，依托在移动通信，雷达，微波电路，云计算与大数据处理等专业领域的多年积累，在全球定位芯片巨头decawave高精度定位芯片的基础上，进行软硬结合，研发出了精度更高（±10cm）、容量更大、延迟率更低的UWB高精度定位技术。除了进行UWB技术开发之外，还产业化了恒迹高精度定位无线电产品、恒影人工智能视觉产品以及恒高位置物联网平台，实现与更多的企业合作，一起推动高精度定位产业的发展与成熟。