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《室內(nèi)定位技術(shù)簡(jiǎn)析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、室內(nèi)定位技術(shù)簡(jiǎn)析定位的概念定位就是在一個(gè)特定的坐標(biāo)系統(tǒng)中確定一個(gè)目標(biāo)的空間位置。定位是導(dǎo)航的基礎(chǔ);定位有室內(nèi)和室外區(qū)分定位原理圖解單點(diǎn)定位:即絕對(duì)定位,通過(guò)一個(gè)接收器來(lái)確定位置;差分定位:即相對(duì)定位,通過(guò)增加一個(gè)參考接收器來(lái)提供定位精度。目前定位精度最高。室內(nèi)定位常用算法起源蜂窩小區(qū)技術(shù);時(shí)間到達(dá)法(TOA);時(shí)間到達(dá)差法(TDOA);信號(hào)強(qiáng)度法(RSSI);到達(dá)角度差法(AOA)室內(nèi)定位技術(shù)分類GNSS技術(shù)(如偽衛(wèi)星)定位信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱,不能穿透建筑物,而且定位器終端的成本較高,基本不可用;無(wú)線定位技
2、術(shù)隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展,新興的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在室內(nèi)應(yīng)用廣泛。無(wú)線通信信號(hào)、射頻無(wú)線標(biāo)簽、超聲波、光跟蹤、無(wú)線傳感器定位技術(shù)等;其他定位技術(shù)如計(jì)算機(jī)視覺(jué),航位推算等,以及GNSS與無(wú)線定位技術(shù)的組合技術(shù)(A-GPS或A-GNSS)室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------紅外線室內(nèi)定位技術(shù)描述:紅外線是一種波長(zhǎng)間于無(wú)線電波和可見(jiàn)光波之間的電磁波。待測(cè)物體附上一個(gè)電子標(biāo)識(shí),該標(biāo)識(shí)通過(guò)紅外發(fā)射機(jī)向室內(nèi)固定放置的紅外接收機(jī)周期發(fā)送該待測(cè)物唯一ID,接收機(jī)再通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫(kù)。特點(diǎn):精度5-10米,傳輸距離短,易受墻體
3、阻隔,燈光干擾,實(shí)用性較低。使用場(chǎng)景:適用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)簡(jiǎn)單物體的軌跡精確定位記錄以及室內(nèi)自走機(jī)器人的位置定位。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------超聲波定位技術(shù)描述:超聲波測(cè)距主要采用反射式測(cè)距法,通過(guò)三角定位等算法確定物體的位置,即發(fā)射超聲波并接收由被測(cè)物產(chǎn)生的回波,根據(jù)回波與發(fā)射波的時(shí)間差計(jì)算出待測(cè)距離,有的則采用單向測(cè)距法。特點(diǎn):超聲波定位整體定位精度較高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但超聲波受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大,同時(shí)需要大量的底層硬件設(shè)施投資,成本太高。使用場(chǎng)景:海上探礦,主要用于無(wú)人車間的物品定位等。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)
4、現(xiàn)------藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定位。這是一種短距離低功耗的無(wú)線傳輸技術(shù),在室內(nèi)安裝適當(dāng)?shù)乃{(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn),把網(wǎng)絡(luò)配置成基于多用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式,并保證藍(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn)始終是這個(gè)微微網(wǎng)(piconet)的主設(shè)備,就可以獲得用戶的位置信息。藍(lán)牙技術(shù)主要應(yīng)用于小范圍定位;特點(diǎn):設(shè)備體積小、易于集成,設(shè)備價(jià)格貴,穩(wěn)定性差,受噪音信號(hào)干擾大。使用場(chǎng)景:應(yīng)用對(duì)人的小范圍定位,例如商場(chǎng)等室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------射頻識(shí)別技術(shù)描述:利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識(shí)別和定位的目的。這
5、種技術(shù)作用距離短,一般最長(zhǎng)為幾十米。但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級(jí)定位精度的信息,且傳輸范圍很大,成本較低。同時(shí)由于其非接觸和非視距等優(yōu)點(diǎn),可望成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術(shù)。特點(diǎn):標(biāo)識(shí)的體積比較小,造價(jià)比較低,但是作用距離近,不具有通信能力,而且不便于整合到其他系統(tǒng)之中。使用場(chǎng)景:倉(cāng)庫(kù)、工廠、商場(chǎng)廣泛使用在貨物、商品流轉(zhuǎn)定位上。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------超寬帶技術(shù)描述:超寬帶技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信新技術(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過(guò)發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來(lái)
6、傳輸數(shù)據(jù),從而具有GHz量級(jí)的帶寬。超寬帶可用于室內(nèi)精確定位,例如戰(zhàn)場(chǎng)士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)跟蹤等。特點(diǎn):穿透力強(qiáng)、功耗低抗多徑效果好、安全性高系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度??梢詰?yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動(dòng)物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航,提供十分精確的定位精度。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------Wi-Fi技術(shù)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)是一種全新的信息獲取平臺(tái),可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位、監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù),而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)自身定位是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)前比較流行的Wi-Fi定位是無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)之IE
7、EE802.11的一種定位解決方案。該系統(tǒng)采用經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和信號(hào)傳播模型相結(jié)合的方式,易于安裝,需要很少基站,能采用相同的底層無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),系統(tǒng)總精度高。特點(diǎn):信號(hào)易被干擾從而影響精度,能耗高。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------ZigBee技術(shù)是一種短距離、低速率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù),它介于射頻識(shí)別和藍(lán)牙之間,也可以用于室內(nèi)定位。它有自己的無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn),在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)通信以實(shí)現(xiàn)定位。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器,所以它們的通信效率非常高。特點(diǎn):低功耗低
8、成本。室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)------IBeacon技術(shù)iBeacon是蘋果公司推出的一項(xiàng)室內(nèi)定位技術(shù),通過(guò)軟件和硬件的結(jié)合,從而大大提高室內(nèi)精度,從原來(lái)的幾百米,幾十米,提高到一米以內(nèi)的定位精度。小結(jié)總之,使用無(wú)線通訊技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定位的目標(biāo)有很多,包括其他新興的還處于試驗(yàn)室階段的如:計(jì)算機(jī)視覺(jué)、光跟蹤定位、基于圖像分析、磁場(chǎng)以及信標(biāo)定位等。不管是哪一種技術(shù)都有一定的局限性,發(fā)揮各自的優(yōu)長(zhǎng),則既可以提供較好的精度和響應(yīng)