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室内定位常用定位技术有哪些?
蓝牙定位:蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持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微网的主设备,然后通过测量信号强度获得用户的位置信息。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
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。
蓝牙定位与UWB定位对比:
首先是工程师最为关注的定位精度问题:目前蓝牙室内定位方案能够实现米级的定位精度;UWB定位已经能够实现厘米级高精度定位。
定位硬件:顾名思义,蓝牙室内定位方案的实现必然是建立在蓝牙室内定位产品的基础上,主要定位硬件包括蓝牙网关、蓝牙Beacon、手环、手表等蓝牙标签以及智能手机、无线局域网及后端数据服务器等。UWB定位硬件产品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。
应用领域:蓝牙定位主要应用于对人、物定位精度要求一般的室内定位,用于在一定空间范围内获取人或物的大致位置信息;UWB定位则主要应用于室内高精度定位,用于在一定空间范围内获取人或物的精确位置信息。
定位环境搭建:蓝牙定位布局相对简单,只要注意间隔范围就可以了,UWB定位布局相比蓝牙定位要复杂一些,因为涉及到UWB基站的安装。
最后,小编将SKYLAB室内定位工程师总结的各个领域室内定位解决方案选择要点告诉大家:室内定位从用途方向可以划分消费类和工业类。消费类主要实现室内人员引导、消费推送、安全监控、智能家居等商业应用。工业类主要实现消防安全、人员监控、设备引导、财产安全、智能工厂等应用。有些是侧重于单纯的室内定位,而有些则更侧重于导航功能、历史轨迹、电子围栏等功能,因此需要有针对性选择方案。单纯的室内定位、导航,对定位精度要求不高,可以优先选择蓝牙定位方案,侧重历史轨迹、电子围栏这些功能则可以优先考虑UWB定位方案;希望能够帮助到各位有室内定位方案需求的客户们。
WiFi如何实现室内定位功能
基于WiFi技术的室内定位有两种,一种是直接基于WiFi技术继而实现室内定位功能,还有一种是基于集成了WiFi和BLE蓝牙两种无线通信方式的蓝牙网关室内定位方案,相比前者,
WiFi室内定位技术定位原理:
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)。
蓝牙网关/探针室内定位原理:
以集成了WiFi和蓝牙BLE两种无线通信方式的蓝牙网关(蓝牙探针)TD05A为例,蓝牙网关室内定位方案也就是我们常说的网络测定位方案,旨在让别人知道所在的位置,属于被动定位,在很大程度上能够满足室内资产的定位需求。
蓝牙网关是一个集成BLE低功耗蓝牙和WiFi的网关设备,蓝牙网关内置WiFi和BLE低功耗蓝牙两种无线通信方式,WiFi与BLE蓝牙之间通过串口实现通信。
蓝牙网关的工作原理:
① 移动的蓝牙设备进入某个蓝牙网关的范围,和蓝牙网关的蓝牙部分进行连接,并将传输当前数据;
② 蓝牙网关的蓝牙部分接收到数据,和WiFi模块通过串口连接并传输数据;
③ 1、蓝牙网关WiFi部分通过无线路由器将数据上传到服务器(此时蓝牙网关需要DC_5V供电) ;
2、蓝牙网关WiFi部分通过RJ45连接POE交换机将数据上传到服务器(此时蓝牙网关可直接用POE供电);
④控制端加载服务器数据,并对当前的情况进行控制修改;
⑤服务器经过计算和分析将蓝牙设备的定位信息在前端显示,控制指令也可通过服务器传给蓝牙网关的WiFi,WiFi传输给蓝牙,蓝牙传输给蓝牙设备实现控制。
TD05A实际应用
(1)应用于室内定位,可以实现后台的主动定位,在后台看到被定位对象的位置,移动轨迹,历史轨迹回放等;
(2)应用于数据抓取,比如养老行业,用于抓取老人佩戴的手环、胸卡等数据上传后台等。
基于SKYLAB蓝牙网关的蓝牙定位技术已经运用于医院、养老院以及监狱等场所,并提供一整套的室内定位解决方案,为医院、养老院以及监狱等场所完善人员管理机制,希望能够帮助到您。
为何室内定位行业更青睐UWB定位?
未来无线定位技术的趋势是室内定位与室外定位相结合,实现无缝的、精确的定位。现有的网络技术还不能完全满足这个要求,而UWB定位技术由于功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点,在众多无线定位技术中脱颖而出。
UWB定位实现原理:
超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)UWB定位是一种新型的无线通信技术。该技术采用TDOA(到达时间差原理),利用UWB技术测的定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。
使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标签只发射或只接受UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。
UWB定位特点:
1.定位基站之间使用无线同步,减少施工成本
2.网络简单,部署规划成本极低,自恢复能力强
3.可选多种基站定位方式,定位标签续航时间最短超过一个月。具有电量监测功能,定位基站电量不足时及时提醒充电
4.终端实时显示位置信息,实现导航功能,容量无限大
5.可通过移动通信网络实现远程位置跟踪
6.可应用于复杂的工业现场,以最优性价比实现了较好的效果
常用的室内定位技术有哪些
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。
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.蓝牙(iBeacon)定位技术。通过使用低功耗蓝牙技术(Bluetooth Low Energy,也就是Bluetooth 4.0或者Bluetooth Smart),iBeacon基站便可以自动创建一个信号区域,当设备进入该区域时,相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号网络。
蓝牙定位技术在国内已有较多应用,比如:科技已经为医院、工厂、会展、智慧大楼、博物馆/展览馆、幼儿园、养老院、监狱等领域提供了完善的。
定位精度:3-5米;因其采用低功耗蓝牙技术,成本大大降低,在国内应用较为广泛。
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。其定位方法为三边定位,定位精度为:6~10cm,缺陷:造价较高。
4.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。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。