室內人員定位解決方案特點(diǎn)及應用

　　提到定位，我們首先想到的是衛星、是GPS、是北斗，但在室內衛星信號衰減嚴重，精度大大降低。在室內做人員定位，有哪些好辦法呢?

　　古人的望月觀(guān)日、司南辨位展示我們祖先的智慧和睿智。

　　現在一提到定位導航，大家首先想到的是GPS，中國也推出了自己的衛星定位系統北斗衛星定位系統。但是，衛星定位只能用在室外環(huán)境，一到室內，由于導航信號衰減太快，衛星定位就無(wú)法使用。

　　而事實(shí)上，隨著(zhù)室內場(chǎng)景越來(lái)越龐大復雜，工業(yè)、安防等行業(yè)的高速發(fā)展，人員定位管理也逐漸成為了熱門(mén)市場(chǎng)。

　　大型商超希望能夠借助室內定位技術(shù)為前來(lái)購物的消費者提供實(shí)時(shí)導引服務(wù)，同時(shí)基于位置提供對應的營(yíng)銷(xiāo)服務(wù)。

　　醫院希望對醫療設備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，便于需要時(shí)快速調用，希望能對特殊病患進(jìn)行定位監護，防止其發(fā)生意外。高?；S(chǎng)需要對人員進(jìn)行定位管理，防止發(fā)生安全事故等。

　　可以說(shuō)，室內定位在零售、餐飲、物流、制造、化工、電力、醫療等行業(yè)均展現出了廣闊的市場(chǎng)前景。

　　今天這里一起了解下各類(lèi)關(guān)于室內定位的相關(guān)解決方案。

　　一、Wi-Fi定位

　　目前Wi-Fi是相對成熟且應用較多的技術(shù)，主要是通過(guò)移動(dòng)設備和三個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )接入點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)信號強度，通過(guò)差分算法，來(lái)比較精準地對人和車(chē)輛的進(jìn)行三角定位。

　　方案特點(diǎn)：

　　?Wi-Fi定位可以實(shí)現復雜的大范圍定位，但精度只能維持在米級定位(1-10m)，無(wú)法做到精準定位;

　　?同時(shí)定位系統可以與其他客戶(hù)共享網(wǎng)絡(luò )，但受限于Wi-Fi通信距離問(wèn)題，基站布點(diǎn)較多，成本增加。

　　應用場(chǎng)景：早期Wi-Fi方案主要是應用在專(zhuān)業(yè)行業(yè)領(lǐng)域，隨著(zhù)消費市場(chǎng)需求增加，目前在監獄、醫院、車(chē)間工廠(chǎng)等都有較大應用。

　　二、紅外線(xiàn)定位

　　紅外線(xiàn)室內定位有兩種，第一種是被定位目標使用紅外線(xiàn)IR標識作為移動(dòng)點(diǎn)，發(fā)射調制的紅外射線(xiàn)，通過(guò)安裝在室內的光學(xué)傳感器接收進(jìn)行定位;第二種是通過(guò)多對發(fā)射器和接收器織紅外線(xiàn)網(wǎng)覆蓋待測空間，直接對運動(dòng)目標進(jìn)行定位。

　　方案特點(diǎn)：

　　?紅外線(xiàn)的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，用于室內定位精度相對較高，但是由于紅外線(xiàn)只能視距傳播，穿透性極差(可以參考家里的電視遙控器)，當標識被遮擋時(shí)就無(wú)法正常工作，也極易受燈光、煙霧等環(huán)境因素影響明顯;

　　?紅外線(xiàn)的傳輸距離不長(cháng)，使其在布局上，無(wú)論哪種方式，都需要在每個(gè)遮擋背后、甚至轉角都安裝接收端，布局復雜，使得成本提升，而定位效果有限。

　　應用場(chǎng)景：適用于實(shí)驗室對簡(jiǎn)單物體的軌跡精確定位記錄以及室內自走機器人的位置定位。

　　三、藍牙定位

　　藍牙信標技術(shù)目前部署的也比較多，也是相對比較成熟的技術(shù)。藍牙跟WiFi的區別不是太大，精度會(huì )比WiFi稍微高一點(diǎn)。

　　方案特點(diǎn)：

　　?藍牙定位技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是設備體積小、短距離、低功耗，容易集成在手機等移動(dòng)設備中。只要設備的藍牙功能開(kāi)啟，就能夠對其進(jìn)行定位;

　　?藍牙傳輸不受視距的影響，但對于復雜的空間環(huán)境，藍牙系統的穩定性稍差，受噪聲信號干擾大且在于藍牙器件和設備的價(jià)格比較昂貴。

　　應用場(chǎng)景：應用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店?，F在已經(jīng)被某些廠(chǎng)商開(kāi)始用于LBS推廣。

　　四、射頻識別定位

　　射頻識別室內定位技術(shù)利用射頻方式，天線(xiàn)或者設備把無(wú)線(xiàn)電信號調成電磁場(chǎng)，附著(zhù)于物品的標簽經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后感應電流生成把數據傳送出去，以多對雙向通信交換數據以達到識別和三角定位的目的。

　　方案特點(diǎn)：

　　?射頻識別作用距離很近，但它可以在幾毫秒內得到厘米級定位精度的信息，而且標識的體積比較小，造價(jià)比較低;

　　?RFID不具有通信能力，抗干擾能力較差，不便于整合到其他系統之中;

　　?用戶(hù)的安全隱私保障和國際標準化都不夠完善。

　　應用場(chǎng)景：適用于倉庫、工廠(chǎng)、商場(chǎng)貨物、商品流轉定位。

　五、超寬帶UWB定位

　　超寬帶定位技術(shù)是一種全新的、與傳統通信定位技術(shù)有極大差異的新技術(shù)。采用UWB(超寬帶)脈沖信號，由多個(gè)傳感器采用TDOA和AOA定位算法對標簽位置進(jìn)行分析，多徑分辨能力強、精度高，定位精度可達厘米級。

　　方案特點(diǎn)：

　　?超寬帶技術(shù)具有GHz量級的帶寬，因此穿透力強、抗干擾效果好、安全性高、系統復雜度低、能提供精確定位精度，前景相當廣闊;

　　?新加入的盲節點(diǎn)需要主動(dòng)通信使得功耗較高，而且事先也需要布局，使得成本較高。

　　應用場(chǎng)景：可用于各個(gè)領(lǐng)域的室內精確定位和導航，包括人和大型物品，例如汽車(chē)地庫停車(chē)導航、礦井人員定位、貴重物品倉儲等。

　　六、Zigbee定位

　　傳統Zigbee定位方案與Wi-Fi、藍牙利用三角定位方案類(lèi)似，利用移動(dòng)標簽與參考節點(diǎn)之間的信號強度進(jìn)行測距，多基站實(shí)現多維角度定位。

　　而NXP JN5168系列Zigbee芯片在滿(mǎn)足信號強度測試功能要求外，還增加TOF(空中飛行時(shí)間)測距方式，類(lèi)似目前超寬帶TDOA和AOA定位算法。

　　方案特點(diǎn)：

　　?Zigbee傳輸需要很少的能量，具有低功耗特點(diǎn);

　　?Zigbee網(wǎng)絡(luò )可同時(shí)進(jìn)行數據傳輸工作，并支持多級路由，可將數據進(jìn)行超遠距離傳輸;

　　?JN5168系列方案整合TOF(空中飛行時(shí)間)+RSSI(信號強度)雙方案測距方式，精準定位。

　　應用場(chǎng)景：已經(jīng)被廣泛應用于大型的工廠(chǎng)、地下管廊、礦區以及車(chē)間作為人員在崗管理系統所采用。

　　ZM516x是ZLG致遠電子基于NXP JN5168無(wú)線(xiàn)微控制器開(kāi)發(fā)的一系列低功耗、高性能Zigbee模塊，可支持TOF(空中飛行時(shí)間)與RSSI(信號強度)測距功能。

　　方案升級：ZLG致遠電子基于室內礦區人員定位行業(yè)需求，將測距方案進(jìn)一步做出升級，目前ZM5168系列模塊廣播模式時(shí)也可配置使能RSSI輸出，便于移動(dòng)標簽迅速確定位置信息，定位方案更加靈活，減小模塊工作量。