(文章來源:愛物聯(lián))
物聯(lián)網(wǎng)時代,社會發(fā)生了大的變革,通過技術(shù)提高生產(chǎn)效率,也讓生活更便捷。其中,基于位置的定位更是在其中發(fā)揮了重中之重的作用。下面我們來具體了解下這幾大主流定位技術(shù)。射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)利用射頻方式,固定天線把無線電信號調(diào)成電磁場,附著于物品的標(biāo)簽經(jīng)過磁場后生成感應(yīng)電流把數(shù)據(jù)傳送出去,以多對雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別和三角定位的目的。
射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)作用距離很近,但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息,且由于電磁場非視距等優(yōu)點,傳輸范圍很大,而且標(biāo)識的體積比較小,造價比較低。但其不具有通信能力,抗干擾能力較差,不便于整合到其他系統(tǒng)之中,且用戶的安全隱私保障和國際標(biāo)準(zhǔn)化都不夠完善。射頻識別室內(nèi)定位已經(jīng)被倉庫、工廠、商場廣泛使用在貨物、商品流轉(zhuǎn)定位上。
Wi-Fi定位技術(shù)有兩種,一種是通過移動設(shè)備和三個無線網(wǎng)絡(luò)接入點的無線信號強度,通過差分算法,來比較精準(zhǔn)地對人和車輛的進(jìn)行三角定位。另一種是事先記錄巨量的確定位置點的信號強度,通過用新加入的設(shè)備的信號強度對比擁有巨量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫,來確定位置。
Wi-Fi定位可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù),總精度比較高,但是用于室內(nèi)定位的精度只能達(dá)到2米左右,無法做到精準(zhǔn)定位。由于Wi-Fi路由器和移動終端的普及,使得定位系統(tǒng)可以與其他客戶共享網(wǎng)絡(luò),硬件成本很低,而且Wi-Fi的定位系統(tǒng)可以降低了射頻(RF)干擾可能性。Wi-Fi定位適用于對人或者車的定位導(dǎo)航,可以于醫(yī)療機構(gòu)、主題公園、工廠、商場等各種需要定位導(dǎo)航的場合。
超寬帶技術(shù)是近年來新興一項全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信無線新技術(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過發(fā)送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),從而具有3.1~10.6GHz量級的帶寬。目前,包括美國,日本,加拿大等在內(nèi)的國家都在研究這項技術(shù),在無線室內(nèi)定位領(lǐng)域具有良好的前景。
UWB技術(shù)是一種傳輸速率高,發(fā)射功率較低,穿透能力較強并且是基于極窄脈沖的無線技術(shù),無載波。正是這些優(yōu)點,使它在室內(nèi)定位領(lǐng)域得到了較為精確的結(jié)果。超寬帶室內(nèi)定位技術(shù)常采用TDOA演示測距定位算法,就是通過信號到達(dá)的時間差,通過雙曲線交叉來定位的超寬帶系統(tǒng)包括產(chǎn)生、發(fā)射、接收、處理極窄脈沖信號的無線電系統(tǒng)。而超寬帶室內(nèi)定位系統(tǒng)則包括UWB接收器、UWB參考標(biāo)簽和主動UWB標(biāo)簽。定位過程中由UWB接收器接收標(biāo)簽發(fā)射的UWB信號,通過過濾電磁波傳輸過程中夾雜的各種噪聲干擾,得到含有效信息的信號,再通過中央處理單元進(jìn)行測距定位計算分析。
超寬帶可用于室內(nèi)精確定位,例如戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機器人運動跟蹤等。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比,具有穿透力強、功耗低、抗干擾效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點。因此,超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航,且能提供十分精確的定位精度。根據(jù)不同公司使用的技術(shù)手段或算法不同,精度可保持在0.1 m~0.5 m。
地球可視為一個磁偶極,其中一極位在地理北極附近,另一極位在地理南極附近。地磁場包括基本磁場和變化磁場兩個部分。基本磁場是地磁場的主要部分,起源于地球內(nèi)部,比較穩(wěn)定,屬于靜磁場部分。變化磁場包括地磁場的各種短期變化,主要起源于地球內(nèi)部,相對比較微弱。
現(xiàn)代建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會在局部范圍內(nèi)對地磁產(chǎn)生擾亂,指南針可能也會因此受到影響。原則上來說,非均勻的磁場環(huán)境會因其路徑不同產(chǎn)生不同的磁場觀測結(jié)果。而這種被稱為 IndoorAtlas的定位技術(shù),正是利用地磁在室內(nèi)的這種變化進(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)航,并且導(dǎo)航精度已經(jīng)可以達(dá)到 0.1 米到 2 米。
不過使用這種技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航的過程還是稍顯麻煩。你需要先將室內(nèi)樓層平面圖上傳到 IndoorAtlas 提供的地圖云中,然后你需要使用其移動客戶端實地記錄目標(biāo)地點不同方位的地磁場。記錄的地磁數(shù)據(jù)都會被客戶端上傳至云端,這樣其它人才能利用已記錄過的地磁進(jìn)行精確室內(nèi)導(dǎo)航。
百度于2014年戰(zhàn)略投資了地磁定位技術(shù)開發(fā)商IndoorAtlas,并于2015年6月宣布在自己的地圖應(yīng)用中使用其地磁定位技術(shù),將該技術(shù)與Wi-Fi熱點地圖、慣性導(dǎo)航技術(shù)聯(lián)合使用。精度高, 宣傳商業(yè)應(yīng)用中,可以達(dá)到米級定位標(biāo)準(zhǔn),但磁信號容易受到環(huán)境中不斷變化的電、磁信號源干擾,定位結(jié)果不穩(wěn)定,精度會受影響。
(責(zé)任編輯:fqj)
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