高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案

https://jingyan.baidu.com/article/295430f1e020b20c7e0050f1.html

UWB定位技术

相当于把卫星（定位基站）安在你的身边，再配套专用的定位卡，通过计算就可以算出位置。

UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。有人称它为无线电领域的一次革命性进展，认为它将成为未来短距离无线通信的主流技术。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1601581398853976460&wfr=spider&for=pc

室内定位是指在室内的环境下在房间内的区域实现定位，目前市面上的定位技术有UWB、蓝牙、WiFi、ZigBee、RFID等等，这些定位技术按精度区分，可分为三类：

1，精准定位，也即高精度定位，定位精度在亚米级，也即50cm以内。蓝牙5.0定位以及UWB(超宽带)定位

2，米级定位，定位精度在1~3米以内，定位技术包括蓝牙4.0定位

3，区域级别的定位，无定位精度可言，一般指能够定位到某个楼层的某个区域，定位技术包括WiFi,ZigBee,RFID

室内定位技术比较

从上图可以看出，室内定位精度最早的要数超宽带(UWB)定位，UWB定位有很多优点，首先它的定位精度高，不易受到干扰，UWB是如何做到如此高的精度呢？

UWB采用双向飞行时间法（TW-TOF,two way-time of flight）定位，每个UWB模块从启动开始即会生成一条独立的时间戳。模块A的发射机在其时间戳上的Ta1发射请求性质的脉冲信号，模块B在Tb2时刻发射一个响应性质的信号，被模块A在自己的时间戳Ta2时刻接收。有次可以计算出脉冲信号在两个模块之间的飞行时间，从而确定飞行距离S。S=Cx[(Ta2-Ta1)-(Tb2-Tb1)](C为光速)，这样计算下来，UWB的定位精度在30~50cm之间，不可不谓之精准。

UWB定位原理

如此比较下来，UWB理应是定位导航的首选，但是UWB定位方案却存在一个致命缺陷，那就是不通用，在智能手机时代，定位导航要么google map,要么高德和百度地图的情况下，手机硬件不支持UWB定位，这是一致命伤。

高精度室内定位除了UWB再者就是蓝牙5.0了。我们知道蓝牙技术在不断发展，从最早的蓝牙1.2开始，到现在比较普及的蓝牙4.0和蓝牙4.2，再到2016年蓝牙技术联盟提出的蓝牙5.0标准，蓝牙技术在不断的演化与进步。

蓝牙5.0

蓝牙是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换（使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波）。蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，是为了方便设备之间的近距离通信，由于蓝牙比较普及，传送的数据量小，并且功率低，天才工程师们创造性地使用蓝牙的场强变换用于室内定位的研究，其中以苹果公司为代表，苹果公司利用蓝牙4.0，制定出用于室内定位的蓝牙iBeacon标准，随后很多厂商跟进，包括微信，微信摇一摇就是利用蓝牙iBeacon的技术原理。

那蓝牙4.0是如何在室内环境中定位呢？很简单，蓝牙iBeacon协议采用的是蓝牙场强RSSI值的强弱与位置之间的关系来粗略计算位置的，离蓝牙发射点越近，接收终端的信号场强越强；反之，越弱。定位原理如下图所示：

蓝牙RSSI定位原理

通过场强RSSI值只能粗略计算出定位设备距离定位点的距离，再加上蓝牙场强容易受到环境干扰的问题，定位精度也只能在1米左右，做到高精度几乎不可能！蓝牙5.0则把这种不可能性变为了现实，在蓝牙5.0的协议制程中规定了以下几点：

蓝牙5.0针对低功耗设备，有着更广的覆盖范围和相较现在四倍的速度提升。蓝牙5.0会加入室内定位辅助功能，利用AOA或TOA可实现精度小于1米的室内定位。传输速度上限为24Mbps,是之前4.2LE版本的两倍。传输级别达到无损级别有效工作距离可达300米，是之前4.2LE版本的4倍。添加导航功能，可以实现1米的室内定位。为应对移动客户端需求，其功耗更低，且兼容老的版本。

其中第2条的规定，为高精度室内定位打开了一扇门，再加上三星等手机厂商开始采用蓝牙5.0的芯片，更是把室内定位技术推向了大众，以更低的成本，更高的精度为定位的普适性，也即商业化带来了可能。

说到这，你也许会疑惑，蓝牙5.0是如何实现高精度定位的呢？

其实这也简单，蓝牙5.0在蓝牙SoC中集成了高精度天线阵列，通过高灵敏的天线阵列可观察到定位终端发送的蓝牙信号到达接收端的角度，也即AOA(Angle of Arrival，到达角度)。

AOA定位原理

如上图所示，知道了基站1到设备之间连线与基准方向的夹角α1，就可以画出一条射线L1；同样知道了知道了基站2到设备之间连线与基准方向的夹角α2，就可以画出一条射线L2。那么L1月L2的交点就是设备的位置。这就是AOA定位的基本数学原理。用函数调用表达如下：

Location=GetLocation([Pisition1,α1],[Position2,α2]);

AOA定位通过两直线相交确定位置，不可能有多个交点，避免了定位的模糊性。但是为了测量电磁波的入射角度，接收机必须配备方向性强的天线阵列，而蓝牙5.0正是配备了这样的高灵敏天线阵列。通过蓝牙5.0的AOA定位，可实现最高10cm的定位精度。懋特物联正是基于这样的技术原理，研发出的蓝牙5.0高精度蓝牙网关；再配合室内地图以及室内导航算法就可以在手机端实现高精度蓝牙定位导航了

高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案相关推荐

iBeacon+WiFi定位技术解决室内定位一切问题,低成本+高精准室内定位
iBeacon是一种低成本的室内定位: iBeacon确实弥补了GPS技能的不足,为用户供给一种低成本.更省电的室内定位追踪技能.它能依据用户的位置和需求,经过手机使用程序来供给智能化的电子服务. 但 ...
室内外无缝定位导航如何实现？室内外一体化定位导航系统服务与应用！
随着物联网技术的发展,能够迎合室内定位的技术也逐渐增多,在市场上不断的更新迭代下,需要室内定位来维护与管理企业的各项事务也越来越多,人类对位置信息服务的需求也达到了一个前所未有的高度,而位置信息服务提 ...
展馆室内定位导航系统功能解读
相信经常参加展馆的小伙伴会遇到这样的窘境,研究半天平面图,进入展区还是迷迷糊糊摸不着方向.展馆导航导览服务,如可以多维度展示展馆实景全貌.公交.地铁.停车场等交通信息,提供直观的交互体验与表现, 提供 ...
手机室内地磁定位软件_聊一聊神奇的室内地磁定位
地磁定位的由来众所周知,我们生活的世界,处处遍布着地球磁场.合理利用这种天赐的资源是生物的本能. 很多鸟类,尤其是迁徙的候鸟,在做长途飞行时都能利用地球磁场来保持其飞行路线不发生偏离,研究发现这些鸟 ...
【转载】导航定位技术方案
早在15世纪,当人类开始探索海洋的时候,定位技术也随之催生.当时的定位方法十分粗糙,就是是运用航海图和星象图以确定自己的位置. 随着社会的进步和科技的发展,定位技术在技术手段.定位精度.可用性等方面均 ...
华科智标_停车场定位导航反向寻车系统
本系统为华科智标研发设计,其主要为停车场用户提供精确定位导航找车功能:为手机客户端用户提供停车场内的定位导航功能,实时为用户提供停车场内的位置服务,包括为其提供停车位的数量显示,停车位至出口的最短路径 ...
《机器人GPS定位导航小车的制作》
该书的最新名称为<轮式自主移动机器人编程实战>,认准清华大学出版社出版. 淘宝和京东皆可以购买了. 目录第1章轮式机器人基础知识 5 1.1 什么是轮式机器人 5 1.2 认识轮式机器人 ...
提升30%转化率的LBS网络营销神器--高精准IP定位
传统行业在进行网络营销时,如何抓住核心客户,提升转化率已经成为业务人员的主要难题.但随着网络营销产品越来越成熟,业务人员可以通过百度.360等搜索引擎进行SEM营销,再辅助使用忠仕商务通.神策数据等产 ...
高精度室内定位使室内停车导航更精准！
随着经济增长和生活水平的提高,私人车辆数量增加,停车难已经成为社会的一大难题.不论是最先进的GPS,还是最爱国的北斗导航系统,都只能在室外导航,不能在室内导航,因为室内无GPS.北斗卫星的信号. 以前 ...

高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案

高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案相关推荐

最新文章

热门文章

高精度室内定位导航 需要什么样的精准室内定位技术方案

高精度室内定位导航 需要什么样的精准室内定位技术方案相关推荐

最新文章

热门文章

高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案

高精度室内定位导航需要什么样的精准室内定位技术方案相关推荐