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室内定位应用及解决方案详解

室内定位应用及解决方案详解
室内定位应用及解决方案详解

室内定位应用及解决方案详解

一、什么是室内定位?如何实现室内位置定位?

在室内环境无法使用卫星定位时,使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位,解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处

的位置。

室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无线通讯、基站定位、

惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在

室内空间中的位置监控。

二、做室内定位比较好的公司有哪些?

近几年做室内定位的创业公司比较多,怎么选择做室内定位比较好的公司?

要看该企业是否能够做到满足室内定位用户需求,同时优化成本也是至关重要的

一个方面。

例如恒高科技提出从方案设计、安装、运维三方面来优化产品成本投入。

1.方案设计

方案设计的目标是针对不同应用场景设计产品,降低成本投入。能想象到,

水电站、化工厂中的室内定位技术部署方式和博物馆、自动驾驶中的部署方式一

定有区别,如果设计方案不适合所应用场景,必然将影响研发、生产等一系列环节,增加时间或人才投入,进而增加成本投入。

当然,并不是说不同应用场景的部署方式一定不同。对于做室内定位服务方

案的企业来说,要做的便是归纳用户实际需要,找到共性之后将用户需求分门别

类,从而快速完成方案设计。

谈到用户需求的分类方法,按照定位制式可分为两类:跟踪定位 ( 被动定位 ) 和

导航定位( 主动定位); 按照TDOA定位方法也可分两类:下行TDOA和上行TDOA,两者在定位标签容量、定位动态、定位标签功耗、定位基站功耗方面各有优势,

如下图所示。

以上四种方式自由组合,即能应用在不同场景之中。例如建筑工地、火电厂、水电站、化工厂等通常需要跟踪、导航定位兼得,上/ 下行TDOA兼得; 监狱、港

口码头、养老院 / 疗养院等只需跟踪室内定位与上行 TDOA;而机器人、无人机、

自动驾驶汽车、景区导航等只需导航室内定位与下行 TDOA。总的来说,方案设计

必须依据应用场景与用户需求来定,不可改变。

2.安装

恒高科技室内定位网络安装架构

在恒高科技的产品设计之中,定位基站使用电池供电,满足续航时间大于 1 年。

且基站通过无线与通信基站传输数据,不需要铺设线缆,既节省了安装的硬件成本,又节省安装的时间成本。同时具备的双电池供电功能,在取下主电池充电时,依然

能通过副电池保证运行。总之,正是通过此种全“无线”架构的产品设计,系统的

安装投入得以降低。

3.运维

在包括定位标签、定位基站等产品的使用过程中,最关注的便是系统稳定性。

日常运行成本,受台风、暴雨等影响时的恢复成本都会加到产品售出时的价格之上。对此,恒高科技形成了一套自组网、自维护的产品设计,有效的将维护费用降低,

优化投入成本。

室内定位设备管理拓扑图

之前 UWB定位系统由于成本高、部署复杂而无法很好普及,恒高科技在保证

定位效果的同时做到了更低的成本,并且其独创的全无线同步方案使部署非常简

单。

三、室内定位 SDK资料提供

SDK即:软件开发工具包(外语首字母缩写:SDK、外语全称:

Software Development Kit )一般都是一些软件工程师为特定的软件包、软件框架、硬件平台、操作系统等建立应用软件时的开发工具的集合。

软件开发工具包括广义上指辅助开发某一类软件的相关文档、范例和工具的

集合。

例如:恒高科技 UWB室内定位系统即为广大用户提供了定位i 饿系统 SDK开放平台及资料下载。

SDK开发平台位于应用层,目的是帮助开发者能够根据用户需求迅速开发出

一套基于高精度定位系统的应用软件。 SDK提供实时以及历史的 2D /3D WEBGIS 显示( HG2D、HG3D),电子围栏设置以及行为报警( HGFence),监控视频播放 / 转码( HGPlayer),定位轨迹数据处理( HGData),内网穿透( HGTunnel),后台数据接口( HGAPI)等核心功能,同时也提供完整功能的样例网站( HGExample)

和APP(HGExampleAPP),让开发者能够把精力聚焦到客户的业务

上。四、室内无线定位方案有哪些?室内定位技术对比,哪种好?

各种室内定位技术各有优劣,在不同应用场景、不同预算要求下,也可将不

同的原理组合使用。主流技术有以下几种:Wi-Fi 定位、蓝牙定位、 RFID 定位、UWB(超宽带)定位、红外技术、超声波等技术,为不同行业的室内定位需求贡

献了诸多行之有效的位置服务方案。

从技术上看,无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析, UWB 室内定位技术无疑是最理想的工业定位技术之一。

五、室内定位应用行业、应用场景有哪些?高精度室内定位解决方案?

恒高室内定位安全管理系统由硬件定位设备、定位引擎和应用软件构成。系

统采用 UWB室内定位技术,通过 TDOA到达时间差的算法实现三维定位,定位

精度优于 30cm,单区域支持多于 1000 张/ 秒的定位标签,精度高,容量大。

室内定位系统应用软件支持 PC端和移动端访问,并提供位置实时显示、历

史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。

工厂仓库

应用背景:

现代制造业生产设备繁多,生产车间广阔,生产工人数量多。

UWB室内定位系统可帮助实现:

1)生产工程的安全管理,进一步提高生产效率,突破生产瓶颈;

2)对员工的智能化管理及生产设备的维护。

产品形态如下图所示:

部署方案

系统功能:

1)减少人工考勤工作量,提高员工出勤率;

2)提高物资、设备的利用效率,减少人工管理成本;

3)特殊区域限制人员进出及人员滞留时间,实现安全管理;4)设备自动报修,杜绝漏检;

5)实时显示人员动态信息,实现人员动态管理;

6)及时响应特殊情况,保障员工安全。

司法/监狱

应用背景:

监狱当前的监管手段存在以下问题:

1.不能掌握人员的实时位置;

2.人工点名费时费力;

3.违规使用手机或其它通信工具的情况;

4.管理融合性差,对突发事件响应能力差等等。

使用 UWB监狱室内定位系统,可有效解决:

1.弥补管理漏洞、降低监管执法风险(如:预防非正常死亡);

2.解放警力、降低成本、提高工作效率;

3.变被动监管为主动监管,达到事前预防、事中管控、事后查证管理新思路;

4.提升监管工作智能感知,立体防控、快速处置与精准服务能力。

产品形态如下图所示:

部署方案:

系统功能:

1)主动预警,民警遇袭或与突发事件时求助告警,确保民警的人身安全,解决事故发生滞后性问题,将事故隐患提前暴露,避免事故发生;

2)突发现场再现,物联网技术与现有视频结合,可以实时查看事故发生的现场情况,为调配相关警力解决突发事件提供依据;

3)解放警力降低监管、执法风险,减轻工作压力、节约看管成本、实时点名,在押人员位置信息实时在线,行动轨迹跟踪、回放,大大降低了民警的工作强度,有效提高工作效率;

4)在关键出入口及周界布置禁入边界,在押人员靠近、非法进入主动告警,降低监管执法的风险。

医院 / 养老院

应用背景:

排队 3 小时就医 3 分钟,这是当前典型的就医现象。患者的大部分时间可能浪费在停车场排队、寻找科室、挂号排队,有时候做完检查后挂号专家已经下班,需要改天再来。

为节省患者时间,提高就医效率,可以采用 UWB室内定位养老院定位系统:

1.提供定位导航、人员管理、物资监管、新生儿实时监控、应急救援等功能;

2.解决移动查房、移动护理、新生儿监管、医疗设备监管、物资监管等。

产品形态如下图所示:

部署方案:

系统功能:

1)实现统一的、规范化的医护人员管理平台、病人监管平台,实现医疗事

故的管控;

2)有效保障医疗物资安全,合理利用,减少了医院的财产损失;

3)及时响应救援,保障病人、新生儿的人身安全;

4)对医护人员行为的监管,形成良好的巡查习惯,减少医疗事故的发生。

工厂人员定位系统解决方案

工厂人员定位系统 方案建议书

摘要 当前大型工厂制造企业,人员管理除考勤管理外主要依靠监管人员进行现场管理的方式,这种方式不但需要监管人员亲临现场,而且并不能从根本上解决人员管理问题,比如车间分布较分散,监管人员需要不断巡视各车间;人员较多时,并不能对每个人员起到监管作用。随着企业规模扩大,人员的增多,随之而来的是如何提高监管人员的工作效率,管理好每个人员,对企业管理来说至关重要。 针对工厂人员管理的难题,结合了ZigBee无线技术,开发出工厂人员定位系统,可以从根本上解决工厂人员管理的问题。系统不但解决了监管人员要到现场进行巡查的麻烦,并且能够解决对每个人的实时监管。监管人员只要坐在电脑旁,即可实现实时监控。系统不仅节省大量人力,而且极大的提高了工作效率。工厂人员定位系统还可以扩展工厂人员考勤系统,实现人员从上班打卡考勤到下班打卡考勤整个过程中的实时监控、历史信息查看,从而让管理者能够对人员在工作期间的活动情况一幕了然,当出现紧急情况时可立刻定位到人员,进行及时处理。 工厂人员定位系统是基于SQL大型数据库,在充分理解工厂人员管理的需求后,结合ZigBee技术,将原来的人员亲临现场管理变成智能化的系统监控管理。可解决人员管理难、工作效率低、无法实时监管到每个人、是否按时到岗、危险无法及时处理等问题,在很大程度上提高了企业的人员管理工作效率。

目录

1.项目背景及意义 当前企业的人员管理多数还是依靠监管人员进行现场管理,不仅耗费了监管人员的大量时间而且也不能从根本上解决监管每个人的问题。由于面临企业的成本压力,提高生产效率、降低运营成本,对于企业来说将至关重要,其中企业的人员管理是关键问题之一。效率就是金钱,如何提高管理效率,让每个人都能发挥最大的作用,是企业发展的关键。随着企业规模扩大,人员越来越多,且分散工作,随之而来的问题是如何管理好每个车间或者办公室的人员?如何才能确认该人员是否按时到岗?如何才能用最少的人管理最多的人?在人员遇到危险情况时,如何能第一时间及时处理?如何知道当前人员的分布及分工情况?在遇到责任事故时,如何查看人员历史轨迹信息,为责任的判断提供依据?如何才能掌握到没到员工的实时信息及历史工作信息?本文基于ZigBee 技术,设计实现基于此无线射频技术基础上的工厂人员管理系统,以达到解决传统人员管理模式未能解决的以上问题。

室内定位技术汇总教学内容

室内定位技术调研 随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,GPS和北斗导航定位系统在室内都很难定位,原因是定位系统星座发射的微波信号过于微弱,并且频率很高,即要沿着直线传播,且难以穿过墙壁,所以在室内就收不到信号了。只有在室外,天空中没有什么阻挡时可以接受。 图1 室内定位的方式 因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技

术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。除了以上提及的定位技术,还有基于计算机视觉、光跟踪定位、基于图像分析、磁场以及信标定位等。此外,还有基于图像分析的定位技术、信标定位、三角定位等。目前很多技术还处于研究试验阶段,如基于磁场压力感应进行定位的技术。如图1所示,能够满足米级定位精度的定位技术,从规模上推广角度来看由易到难,依次为 Wi-Fi、LED、RFID、ZiBee、超声波、蓝牙、计算机视觉、激光、超宽带等。实现室内定位技术上可以采取以下一种或多种混合:北斗定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二维码等标签识别定位、蓝牙定位、声波定位、场景识别定位. Wi-Fi定位 Wi-Fi定位相比于北斗、GPS、基站定位方式的优势在于室内定位精度高。由于Wi-Fi热点廉价、布设容易,很容易通过增加Wi-Fi热点来提高室内定位精度。若用于LBS,Wi-Fi定位可作为一定室内区域(如博物馆内部、校园内各建筑内部)的定位手段,而在室外仍用北斗定位等方式。当前比较流行的Wi-Fi 定位是无线局域网络系列标准之IEEE802.11的一种定位解决方案。该系统采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,易于安装,需要很少基站,能采用相同的底层无线网络结构,系统总精度高。Wi-Fi绘图的精确度大约在1米至20米的范围内,总体而言,它比蜂窝网络三角测量定位方法更精确。但是,如果定位的测算仅仅依赖于哪个Wi-Fi的接入点最近,而不是依赖于合成的信号强度图,那么在楼层定位上很容易出错。目前,它应用于小范围的室内定位,成本较低。但无论是用于室内还是室外定位,Wi-Fi收发器都只能覆盖半径90米以内的区域,而且很容易受到其他信号的干扰,从而影响其精度,定位器的能耗也较高。利用 Wi-Fi 可以覆盖一个十万平米的商场,费用几十万元,在这个商场中不仅可以做到米级的定位,还可以满足上网需求(在商场中用户的需求中,上网的需求远远大于室内定位导航的需求)。Wi-Fi 定位并不是不能做亚米级乃至分米级的定位,英国的研究机构就用 Wi-Fi 技术来探测墙后恐怖分子的肢体活动,当然这个成本目前也不是大众消费市场所能负担的。Wi-Fi需要60~140m配置基站继续覆盖。

室内定位解决方案

室内定位解决方案 室内定位顾名思义就是定位室内目标对象的位置,可以是人也可以是物体的位置的一种技术方案,根据定位精度的不同,被广泛使用的定位技术也有多种,像wifi定位技术,蓝牙定位技术,UWBLOC定位技术等。 室内定位要解决的问题概括起来主要有以下几点:1、想要知道目标对象在室内的具体位置,比如说想知道张三现在在哪里,方便找到他。

2、想知道目标对象都去了哪里,该去的地方是否去了,不该去的地方是否到过,也就是想知道目标对象的历史的运动轨迹。 3、某些地方是不允许目标对象进入的,或者只允许某些经过授权的目标对象进入,未经授权的进入要触发报警提醒非法闯入,这就是电子围栏功能了。

4、另外一种需求就是考勤,想要通过定位记录目标对象什么时间点进入,什么时间点离开某区域的。 以上四点就是室内定位主要想解决的一些问题,当然其他的需求还包括室内导航以及互动等功能要求这里就不多做介绍了。 下面的问题我们来探讨如何实现上面的这些功能,我主要介绍下用UWBLOC 技术怎么样来实现上面的这些功能,UWBLOC技术是目前应用比较广泛,精度相对比较高的室内定位技术,定位精度目前可以做到50厘米内。 首先介绍下什么是UWBLOC技术,UWBLOC是英文(UWBLocation)的简称,翻译为中文就是UWB定位技术。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。

UWBLOC技术是如何来实现室内定位的呢? 如下图所示,目标对象需要携带一个信号发射源(定位标签)在室内安装信号接收设备(定位基站),信号源发射信号,接收设备接收信号,信号发射到被接收的时间*信号传输速度就可以得到信号发射源到接收基站的距离,通过三个距离就可以算出信号发射源的实时位置,这个就是简单的定位原理。

室内定位技术方案综述及应用前景展望分析研究报告

室内定位技术方案综述及应用前景展望分析研究报告

现代人智能手机里的GPS导航地图愈发不可缺少,但仅仅支持室外定位,当你进到室内,由于导航信号衰减太快,卫星定位根本无法使用。就算使用了现在的AGPS 辅助全球卫星定位系统,国内最热的两款热门地图如百度地图和高德地图的定位缺点依然很明显,精度只能够达到民用的10m级别,而且在AP地址位置发生变化时也容易出错。而我们下面要说的室内定位技术对精度的要求更高,需要米级1m的定位精度,并能够判断楼层,我们用什么技术可以实现呢? 传统GPS工作原理图

AGPS辅助定位工作原理 室内定位技术的应用前景 室内定位技术在定位搜救、公共安全、商业等方面有非常良好的应用前景,我们可以想象一些比较常见的应用场景:比如在大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯;家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢;房屋根据你的位置打开或关闭电灯;重要的随身物品丢了,当自己走出几米远时手机就发出提醒;商店根据用户的具体位置向用户推送更多关于商品的介绍等等。这种技术已经吸引了一波国内外创新的高潮,各种基于此技术的应用将出现在我们的面前,其规模和影响绝不会亚于GPS。这一切都标志着发展室内定位技术有着广阔的应用前景。 室内定位技术工作原理 全球行业内大咖们的解决方案 如今谷歌、微软、苹果、XX等在内的一些科技巨头,还有一些世界有名的大学都在研究室内定位技术,首先来看看科技巨头公司和各大学的室内定位技术解决方案: ①谷歌方案

谷歌手机地图6.0版的时候已经在一些地区加入了室内导航功能,此方案主要依靠GPS(室内一般也能搜索到2~3颗卫星)、WiFi信号、手机基站以及根据一些“盲点”,如室内无GPS、Wi-Fi或基站信号的地方的具体位置完成室内的定位。目前此方案的精度还不是很满意,所以谷歌后来又发布了一个叫“GoogleMapsFloorPlanMarker”的手机应用,号召用户按照一定的步骤来提高室内导航的精度。 谷歌一直在努力解决两个问题:获取更多的建筑平面图;提高室内导航的精度。建筑平面图是室内导航的基础,就如同GPS车用导航需要电子导航地图一样。谷歌目前想通过“众包”的方式解决数据源的问题,就是鼓励用户上传建筑平面图。另外,用户在使用谷歌的室内导航时,谷歌会收集一些GPS、Wi-Fi、基站等信息,通过服务器进行处理分析之后为用户提供更准确的定位服务。 谷歌6.0地图室内和室外导航对比图

室内定位常用算法概述

室内定位常用算法概述 一.室内定位目的和意义 随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS 技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。 由于在室内环境下对于不同的建筑物而言,室内布置,材料结构,建筑物尺度的不同导致了信号的路径损耗很大,与此同时,建筑物的内在结构会引起信号的反射,绕射,折射和散射,形成多径现象,使得接收信号的幅度,相位和到达时间发生变化,造成信号的损失,定位的难度大。虽然室内定位是定位技术的一种,和室外的无线定位技术相比有一定的共性,但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求,使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点,而且这些特点是户外定位技术所不具备的。因此,两者区域的标识和划分标准是不同的。基于室内定位的诸多特点,室内定位技术和定位算法已成为各国科技工作者研究的热点。如何提高定位精度仍将是今后研究的重点。 二. 室内定位技术的国内外发展趋势 室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时,由于信号受建筑物的影响而大大衰减,定位精度也很低,要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时

室内定位应用及解决方案详解

室内定位应用及解决方案详解 一、什么是室内定位?如何实现室内位置定位? 在室内环境无法使用卫星定位时,使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位,解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。 室内定位是指在室内环境中实现位置定位,主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在 室内空间中的位置监控。 二、做室内定位比较好的公司有哪些? 近几年做室内定位的创业公司比较多,怎么选择做室内定位比较好的公司?要看该企业是否能够做到满足室内定位用户需求,同时优化成本也是至关重要的一个方面。 例如恒高科技提出从方案设计、安装、运维三方面来优化产品成本投入。 1.方案设计 方案设计的目标是针对不同应用场景设计产品,降低成本投入。能想象到,水电站、化工厂中的室内定位技术部署方式和博物馆、自动驾驶中的部署方式一 定有区别,如果设计方案不适合所应用场景,必然将影响研发、生产等一系列环节,增加时间或人才投入,进而增加成本投入。 当然,并不是说不同应用场景的部署方式一定不同。对于做室内定位服务方案的企业来说,要做的便是归纳用户实际需要,找到共性之后将用户需求分门别类,从而快速完成方案设计。

谈到用户需求的分类方法,按照定位制式可分为两类:跟踪定位(被动定位)和导航定位(主动定位);按照TDOA定位方法也可分两类:下行TDOA和上行TDOA 两者在定位标签容量、定位动态、定位标签功耗、定位基站功耗方面各有优势,如下图所示。 下IfTPOA与上行TPOA定位方法对比 宦位标签容量 F 行TDOA>上行eoA 定位动态下行TPOA<上行TPOA 定位标签功耗下行丁DOA>上行TPOA 方仿总站功择T 行丁DQA卜irTDHA 以上四种方式自由组合,即能应用在不同场景之中。例如建筑工地、火电厂、水电站、化工厂等通常需要跟踪、导航定位兼得,上/下行TDOA兼得;监狱、港口码头、养老院/疗养院等只需跟踪室内定位与上行TDOA而机器人、无人机、自动驾驶汽车、景区导航等只需导航室内定位与下行TDO A总的来说,方案设 计必须依据应用场景与用户需求来定,不可改变。 2.安装

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术P K Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

七大室内定位技术PK 随着LBS和O2O搅得火热,定位技术近年来也备受关注且发展迅速。虽然室外定位技术已经非常成熟并开始被广泛使用,但是作为定位技术的末端,室内定位技术发展一直相对缓慢。而随着现代人类生活越来越多的时间都处在室内,室内定位技术的前景也非常广阔。 但虽然作为LBS最后一米的室内定位饱受关注,但技术的不够成熟依然是不争的事实。不同于GPS,AGPS等室外定位系统,室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范,现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展,也致使各种室内定位技术相映生辉。 下面我们就从精确度,穿透性,抗干扰性,布局复杂程度,成本5个方面全方位来比较一下市面上流行的几种室内定位手段。 红外线定位技术 精确度:★★★★☆ 穿透性:☆☆☆☆☆ 抗干扰性:☆☆☆☆☆ 布局复杂程度★★★★★ 成本:★★☆☆☆ 红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。 红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长,使其在布局上,无论哪种方式,都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端,布局复杂,使得成本提升,而定位效果有限。 红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以 及室内自走机器人的位置定位。 超声波室内定位技术 精确度:★★★★★ 穿透性:★☆☆☆☆ 抗干扰性:★★★☆☆

厂区人员定位系统解决方案(移动)(DOC)

厂区人员定位系统解决方案 软件技术有限公司 2015-6

目录 1.项目背景及意义 (2) 1.1系统背景 (2) 1.2项目意义 (2) 2.系统介绍 (3) 2.1系统简介 (3) 2.2系统特点 (3) 3.系统介绍 (4) 3.1系统概述 (4) 3.2功能实现 (5) 3.2.1职工权限设定 (5) 3.2.2全程区域定位 (6) 3.2.3记录考勤 (7) 4.产品配置 (7) 4.1测温腕带电子标签 (7) 综合版防水读写器 (8) 4.3定向分析仪 (10) 4.4数据采集器 (11) 5结束语 (12)

1.项目背景及意义 1.1系统背景 工厂由于人员较多,管理方面存在一定难度,很容易产生管理漏洞,引发不必要的管理难题;此外,工厂本身也是易燃易爆地带,很容易发生危险,造成不可挽回的损失和后果;加之工厂规模较大,如果由于人员管理涣散导致问题的发生,也无从追究责任,使肇事者存在侥幸心理,不加注意,导致问题更加严重,工厂制度将难以得到完善。 1.2项目意义 我们从化工厂存在的实际人员管理问题角度出发,研发出RFID 工厂人员管理定位系统,此系统重点解决了工厂全体员工的管理问题,实现简单的人员区域定位,为管理人员带来便捷,同时可以解决工厂的众多管理问题,对工厂工人进行严格管理,减少意外发生,保障工人的安全,避免因意外给工厂带来的经济损失,提高工厂的名誉,为工厂带来更大的效益。

2.1系统简介 本系统是运用无线传感网络和RFID射频识别技术,通过安装RFID硬件和对应的功能软件,针对工厂人员管理的实际情况,开发的一套完整高效的智能化管理系统。 2.2系统特点 (1)RFID设备技术先进 RFID电子腕带技术可以透过外部材料读取数据;使用寿命长,能在恶劣环境下工作;读取距离更远;可以写入及存取数据,写入时间快;腕带的内容可以动态改变;能够同时处理多个标签;腕带的数据存取有密码保护,安全性更高;可以对腕带附着物体进行追踪定位。 (2)本系统具备较高的成熟度 具有低成本.低功耗.稳定性和保密性特点,可独立运行,不依赖于其他系统。充分考虑网络.主机.操作系统.数据库等的可靠性和安全性设计。 (3)良好的兼容和可扩展性 采用先进的计算机应用技术,具有良好的可扩充性。开放的体系结构和长远的生命周期,能满足以后开发新功能需要;系统通过GPRS 或者串口得来的数据,能和系统实现无缝隙连接。

室内定位几种算法概述

室内定位几种算法概述 一.室内定位目的和意义 随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂的室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。但是受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件的限制,比较完善的定位技术目前还无法很好地利用。因此,专家学者提出了许多室内定位技术解决方案,如A-GPS定位技术、超声波定位技术、蓝牙技术、红外线技术、射频识别技术、超宽带技术、无线局域网络、光跟踪定位技术,以及图像分析、信标定位、计算机视觉定位技术等等。这些室内定位技术从总体上可归纳为几类,即GNSS技术(如伪卫星等),无线定位技术(无线通信信号、射频无线标签、超声波、光跟踪、无线传感器定位技术等),其它定位技术(计算机视觉、航位推算等),以及GNSS 和无线定位组合的定位技术(A-GPS或A-GNSS)。 由于在室内环境下对于不同的建筑物而言,室内布置,材料结构,建筑物尺度的不同导致了信号的路径损耗很大,与此同时,建筑物的内在结构会引起信号的反射,绕射,折射和散射,形成多径现象,使得接收信号的幅度,相位和到达时间发生变化,造成信号的损失,定位的难度大。虽然室内定位是定位技术的一种,和室外的无线定位技术相比有一定的共性,但是室内环境的复杂性和对定位精度和安全性的特殊要求,使得室内无线定位技术有着不同于普通定位系统的鲜明特点,而且这些特点是户外定位技术所不具备的。因此,两者区域的标识和划分标准是不同的。基于室内定位的诸多特点,室内定位技术和定位算法已成为各国科技工作者研究的热点。如何提高定位精度仍将是今后研究的重点。 二.室内定位技术的国内外发展趋势 室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时,由于信号受建筑物的影响而大大衰减,定位精度也很低,要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的。为了得到较高的信号灵敏度,就需要延长在每个码延迟上的停留时间,A-GPS技术为这个问题的解决提供了可能性[7]。室内GPS技术采用大量的相关器并行地搜索可能的延迟码,同时也有助于实现快速定位。 利用GPS进行定位的优势是卫星有效覆盖范围大,且定位导航信号免费。缺点是定位信号到达地面时较弱,不能穿透建筑物,而且定位器终端的成本较高。 室内无线定位技术 随着无线通信技术的发展,新兴的无线网络技术,例如WiFi、ZigBee、蓝牙和超宽带等,在办公室、家庭、工厂等得到了广泛应用。 ——红外线室内定位技术。红外线室内定位技术定位的原理是,红外线IR标识发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。虽然红外线具有相对较高的室内定位精度,但是由于光线不能穿过障碍物,使得红外射线仅能视距传播。直线视距和传输距离较短这两大主要缺点使其室内定位的效果很差。当标识放在口袋里或者有墙壁及其他遮挡时就不能正常工作,需要在每个房间、走廊安装接收天线,造价较高。因此,红外线只适合短距离传播,而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰,在精确定位上有局限性。 ——超声波定位技术。超声波测距主要采用反射式测距法,通过三角定位等算法确定物体的位置,即发射超声波并接收由被测物产生的回波,根据回波与发射波的时间差计算出待测距离,有的则采用单向测距法。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成,主测距器放置在被测物体上,在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号,应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号,得到主测距器与各个应答器之间的距离。当同时有3个或3个以上不在同一直线上的应答器做出回应时,可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置。超声波定位整体定位精度较高,结构简单,但超声波受多径效应和非视距传播影响很大,同时需要大量的底层硬件设施投资,成本太高。 ——蓝牙技术。蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点,把网络配置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

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术PK

七大室内定位技术PK 随着LBS和O2O搅得火热,定位技术近年来也备受关注且发展迅速。虽然室外定位技术已经非常成熟并开始被广泛使用,但是作为定位技术的末端,室内定位技术发展一直相对缓慢。而随着现代人类生活越来越多的时间都处在室内,室内定位技术的前景也非常广阔。 但虽然作为LBS最后一米的室内定位饱受关注,但技术的不够成熟依然是不争的事实。不同于GPS,AGPS等室外定位系统,室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范,现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展,也致使各种室内定位技术相映生辉。 下面我们就从精确度,穿透性,抗干扰性,布局复杂程度,成本5个方面全方位来比较一下市面上流行的几种室内定位手段。 红外线定位技术

超声波室内定位系统是基于超声波测距系统而开发,由若干个应答器和主测距器组成:主测距器放置在被测物体上,向位置固定的应答器发射同无线电信号,应答器在收到信号后向主测距器发射超声波信号,利用反射式测距法和三角定位等算法确定物体的位置。 超声波室内定位整体精度很高,达到了厘米级,结构相对简单,有一定的穿透性而且超声波本身具有很强的抗干扰能力,但是超声波在空气中的衰减较大,不适用于大型场合,加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大,造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资,成本太高。 超声波定位技术在数码笔上已经被广泛利用,而海上探矿也用到了此类技术,室内定位技术还主要用于无人车间的物品定位。 射频识别(RFID)室内定位技术 精确度:★★★★★ 穿透性:★★★☆☆ 抗干扰性:★★☆☆☆ 布局复杂程度★★☆☆☆ 成本:★★☆☆☆ 射频识别室内定位技术利用射频方式,固定天线把无线电信号调成电磁场,附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去,以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术) 射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且由于电磁场非视距等优点,传输范围很大,而且标识的体积比较小,造价比较低。但其不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。 射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。

工厂人员UWB定位全面解决方案

人员高精度定位全面解决方案 一、应用背景 现代制造业生产设备繁多,生产车间广阔,生产工人数量多,如何实现生产工程的安全管理,进一步提高生产效率,突破生产瓶颈,同时实现对员工的智能化管理及生产设备的维护,是现代制造业面临的难题。 为此有必要提供一套集人员设备定位管理的UWB高精度定位系统。 二、适用行业 UWB高精度定位技术应用于石油与天然气,化工,钢铁制造等高危环境。三、方案介绍 通过在生产车间部署基于UWB技术的定位设备,并为工作人员及相关生产设备配置标签卡(具有唯一ID),标签卡接收基站下发信号,通过接收信号时间差,利用UWB定位TDOA算法实现定位功能,结合视频联动等技术,实现对生产车间的智能化管理。

系统由应用层、解算层、传输层和设备层(定位基站和定位标签)构成,传输层主干网通信方式采用无线主干网(现场不方便布线),基于无线主干网的系统架构,下图1所示。 基于无线主干网的系统架构 1、系统性能指标 下文将详细介绍系统的各项性能指标。 2、定位准确度、精度 所谓定位准确度是,空间实体位置信息(通常为坐标)与其真实位置之间的接近程度,本系统中通俗讲就是系统定位引擎计算出来的标签位置与标签真实位置之间的偏差,系统2维定位准确度为10cm。 2维定位精度即定位系统输出定位标签坐标值的方差,系统2维定位的3σ精度(3σ精度即最多有0.3%的测量结果超过该精度)为0.3m。 3、基站性能指标 本次系统定位设备采用两类基站,其中通信定位基站主要功能如下:

1)现场人员精确定位;2)接收定位基站的原始数据;3)与WIFI 之间的数据传输;4)小区时间同步; 5)定位标签卡的接入调度。定位基站主要功能如下:1)现场人员精确定位; 2)进行通信功能,将定位标签卡与自身的原始数据发送给通信定位基站。基站外形如图2、图3所示。 图2通信定位基站图3定位基站 表1为两类基站性能指标。 表1基站性能指标 基站类型通信定位基站(定向室内WIFI 工业型)定位基站(定向室内电池型)定位精度(m )0.30.3覆盖范围(m )200100数据传输有线/无线无线供电方式220V 电池外形尺寸(mm )224*224*107160*110*60产品重量 2.9kg 1.8kg 工作温度-20℃~65℃-20℃~65℃存储温度-40℃~80℃-40℃~80℃工作湿度/无凝结0~95%0~95%防护等级 IP67 IP67

室内定位方法

抗NLOS 室内定位定位算法 1 三边定位基本原理 假设共有M 个基站,第i 个基站的坐标表示为(x i ,y i ,z i ),i =1,2,…M , 待估的标签位置为(x,y,z), 则标签和第i 个基站的距离为 r i =√(x i ?x )2+(y i ?y )2+(z i ?z )2 =√x i 2+y i 2+z i 2?2x i x ?2y i y ?2z i z +x 2+y 2+z 2 对上式进行两边分别进行平方,易得 r 12=x 12+y 12+z 12 ?2x 1x ?2y 1y ?2z 1z +x 2+y 2+z 2 r 22=x 22+y 22+z 22?2x 2x ?2y 2y ?2zz +x 2+y 2+z 2 ? r M 2=x M 2+y M 2+z M 2 ?2x M x ?2y M y ?2z M z +x 2+y 2+z 2 令K i =x i 2+y i 2+z i 2, 并将式(2)下半部分的M-1条方程两边分别减去第一条方程两边,则消去x 2+y 2+z 2后的方程组可以重写成: r 22?r 12 +K 1?K 2=?2(x 2?x 1)x ?2(y 2?y 1)y ?2(z 2?z 1)z r 32?r 12 +K 1?K 3=?2(x 3?x 1)x ?2(y 3?y 1)y ?2(z 3?z 1)z ? r M 2?r 12 +K 1?K M =?2(x M ?x 1)x ?2(y M ?y 1)y ?2(z M ?z 1)z 式(3)仅有M-1条方程. 进一步把式(3)改写成矩阵形式,可以得到 Y =AX (4) 其中, A =?2?[x 2?x 1, y 2?y 1,z 2?z 1x 3?x 1,?x M ?x 1,y 3?y 1,?y M ?y 1,z 3?z 1 ?z M ?z 1 ] , Y =[ r 21?r 12+K 1?K 2r 31?r 12+K 1?K 3?r M 1?r 12 +K 1?K M ] , X =[x y z ] 这里的X 表示标签的真实位置。其估计值可以利用最小二乘法求得: X ?=(A T A)?1A T Y (5) (1) (2) (3)

室内定位技术发展与应用研究

第 40卷第6期 测绘与空间地理信息 V 〇L40,N 〇.62017 年 6 月 GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY Jim.,2017 室内定位技术发展与应用研究 周源,刘禹鑫,林富明 (国家测绘地理信息局黑龙江基础地理信息中心,黑龙江哈尔滨150081) 摘 要 :目前,全球卫星导航系统是获取室外环境位置信息最常用的技术手段,但由于卫星信号易被遮挡,并不 适用于室内或者高楼林立的复杂场合,因此,室内定位技术作为室外定位的有力补充迅速发展。本文通过介绍 目前主流室内定位方式及关键技术,结合室内定位技术的研究现状,深入挖掘了室内定位技术的潜在价值及广 阔前景,并提出具体创新应用方向,力求构建深层面的智慧位置平台。 关键词:室内定位;WI - F I ;定位数据;关键技术;应用前景;位置服务中图分类号:P 236 文献标识码:A 文章编号:1672 -5867(2017)06 -0054 -04 Research on the Development and Application of Indoor Positioning Technology ZHOU Yuan , LIU Yu -xin , LIN Fu - ming (Heilongjiang Geomatics Center of NASMG, Harbin 150081, China) Abstract : At present , the Global Navigation Satellite System (GNSS ) is the most commonly used technical means accessing to outdoor environment location information , but the satellite signal is easily blocked and does not apply to the complex situations , such as indoor or high - rise buildings , so as the powerful supplement of outdoor positioning , indoor positioning technology is rapidly developing . Through the introduction of the method and key technology of current mainstream indoor positioning and combined with the research status of indoor positioning technology , the paper deeply digs the potential value and broad prospects of the indoor positioning technolo -gy , puts forward the specific innovation application , and strives to build the Smart Location Platform .Key words : indoor positioning ; WI - FI ; location data ; key technology ; application prospect ; LBS 〇引言 随着人类社会的进步,人们越来越关注自身的精确 位置信息,以及兴趣点的定位与导航。GNSS 提供了有效 的室外定位手段,成为很多人的必备工具。但是卫星导 航也有它的不足:在高楼林立的城市区域以及大型场馆 的室内环境,卫星定位的精度会大幅降低,甚至无法定 位。随着人们对精准性和速度的要求越来越高,对室内 定位的需求也十分迫切,定位与位置服务“最后一公里”问题日益突出,室内定位凸显了其作用与价值。 常规的室内定位技术手段是:通过在室内有效布置 基站,用户凭借手机等工具在基站中产生包括距离和信 号强度等指纹特征,再根据多个基站的指纹交叉确定用 户的位置。目前,已经投入应用的基站类型包括Wi - Fi 、 收稿日期=2016 -08 -29 基金项目=2016年国家基础测绘科技计划项目测绘新技术系统开发与示范应用子课题室内外高精度无缝定位技术研究与智慧位置 示范系统构建(2016 KJ 0102)资助 作者简介:周源(1981 -),男,吉林省吉林市人,工程师,硕士 ,2007年毕业于东北林业大学森林经理学专业,主要从事地理信息系 统研发、位置服务应用研究工作。 蓝牙、室内LED 灯、有源RFID 、UW B 等多种方式。此外, 有研究机构正积极开展基于多媒体的室内定位技术研 究,并获得初步成果。完善的室内定位技术,将是整合Wi -Fi 、蓝牙等基站数据的解算,配合手机或平板设备的陀 螺仪、摄像头、麦克风等自身硬件姿态参数,得出最终用 户位置,通过多种途径,实现室内条件下的精准定位。 1室内定位及应用关键技术 1.1主要室内定位方法 目前,室内定位技术百花齐放,除主流的Wi - Fi 、蓝 牙定位技术,还有红外线定位技术、超声波室内定位技 术、射频识别(RFID )室内定位技术、ZigBee 室内定位技 术、超宽带室内定位技术[1]。另外,基于计算机视觉、图 像、磁场以及信标等定位方式也已处于开发研究试验阶

各种室内定位技术

室内GPS定位技术 GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时,由于信号受建筑物的影响而大大衰减,定位精度也很低,要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的。为了得到较高的信号灵敏度,就需要延长在每个码延迟上的停留时间,A-GPS技术为这个问题的解决提供了可能性。室内GPS技术采用大量的相关器并行地搜索可能的延迟码,同时也有助于实现快速定位。 利用GPS进行定位的优势是卫星有效覆盖范围大,且定位导航信号免费。缺点是定位信号到达地面时较弱,不能穿透建筑物,而且定位器终端的成本较高。 室内无线定位技术 随着无线通信技术的发展,新兴的无线网络技术,例如WiFi、ZigBee、蓝牙和超宽带等,在办公室、家庭、工厂等得到了广泛应用。 ——红外线室内定位技术。红外线室内定位技术定位的原理是,红外线IR标识发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位。虽然红外线具有相对较高的室内定位精度,但是由于光线不能穿过障碍物,使得红外射线仅能视距传播。直线视距和传输距离较短这两大主要缺点使其室内定位的效果很差。当标识放在口袋里或者有墙壁及其他遮挡时就不能正常工作,需要在每个房间、走廊安装接收天线,造价较高。因此,红外线只适合短距离传播,而且容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰,在精确定位上有局限性。 ——超声波定位技术。超声波测距主要采用反射式测距法,通过三角定位等算法确定物体的位置,即发射超声波并接收由被测物产生的回波,根据回波与发射波的时间差计算出待测距离,有的则采用单向测距法。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成,主测距器放置在被测物体上,在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号,应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号,得到主测距器与各个应答器之间的距离。当同时有3个或3个以上不在同一直线上的应答器做出回应时,可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置。 超声波定位整体定位精度较高,结构简单,但超声波受多径效应和非视距传播影响很大,同时需要大量的底层硬件设施投资,成本太高。 ——蓝牙技术。蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点,把网络配置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(piconet)的主设备,就可以获得用户的位置信息。蓝牙技术主要应用于小范围定位,例如单层大厅或仓库。 蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、易于集成在PDA、PC以及手机中,因此很容易推广普及。理论上,对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备的用户,只要设备的蓝牙功能开启,蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。采用该技术作室内短距离定位时容易发现设备且信号传输不受视距的影响。其不足在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵,而且对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大。 ——射频识别技术。射频识别技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的。这种技术作用距离短,一般最长为几十米。但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且传输范围很大,成本较低。同时由于其非接触和非视距等优点,可望成为优选的室内定位技术。目前,射频识别研究的热点和难点在于理论传播模型的建立、用户的安全隐私和国际标准化等问题。优点是标识的体积比较小,造价比较低,但是作用距离近,不具有通信能力,而且不便于整合到其他系统之中。 ——超宽带技术。超宽带技术是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,从而具有GHz量级的带宽。超宽带可用于室内精确定位,例如战场士

室内定位常用到的方法

室内定位常用到的方法

TOA),基于信号到达时间差(Time Difference Of Arrival, TDOA),基于增强观测时间差(Enhanced Observed Time Difference, E-OTD),基于往返时间(Round Trip Time, RTT),基于接收信号强度指示。 ⑷Triangulation(多边定位法):三角定位法,也可称为到达角测量法(Arrival Of Angle, AOA)。该方法是在获取待测目标相对两个已知参考点的角度后结合两参考点间的距离信息可以确定唯一的三角形,即可确定待测目标的位置。到达角信息,亦即信号到达的角度,可以通过定向天线获取。同时基于摄像头的定位系统也可实现基于AOA的定位。 ⑸Polar Point Method(极点法):极点法通过测量相对某一已知参考点的距离和角度从而确定待测点的位置。该方法仅需已知一个参考点的位置坐标,因此使用非常方便,已经在大地测量中得到广泛应用,多个待测目标的位置可以仅从一个全站仪的简单建立得到。 ⑹Fingerprinting(指纹定位法):指纹定位采集的标准量是射频信号,但指纹定位法也可采用声音信号、光信号或其他无线信号实现。指纹定位通常包括两个阶段:第一阶段,离线校准阶段,通过实际采集或计算分析建立指纹地图。具体地,选择室内场景中的多个位置点采集多个基站发出的信号的强度并加入到指纹数据库中。第二阶段,定位阶段,通过将实际实时接收到的信号于指纹数据库中的信号特征参数进行对比找到最好的匹配参数,其对应的位置坐标即认为是待测目标的位置坐标。指纹定位的优势是几乎不需要参考测量点,定位精度相对较

室内定位技术及应用

室内定位技术及应用 一、定位技术和应用分类 1.定位技术 如下图所示,目前在用的定位技术主要分为三种: 1)基于卫星网络的定位 包括GPS、伽利略、GLONASS和我国的北斗定位。 2)射频网络定位 包括运行商基站位置定位、蓝牙定位、红外定位、WIFI热点定位等。 3)基于传感器网络的定位 包括基于惯性传感器的定位、利用磁场定位、LIFI可见光通信定位、激光定位等 2.定位技术的应用 分两类: 1)室外应用 主要是用于导航、智慧物流等室外作业,活动范围广泛,便于接收卫星信号的领域。 2)室内应用 位置服务的相关技术和产业正从室外向室内发展,以提供无所不在的基于位置的服务。 包括作为室外定位技术的位置信息补盲(例如人员进入室内后的轨迹定位)、室内作业人员(甚至机器人、无人导引车等)位置跟踪与导向、室内关键物品固定位置的监控、轨道列车的导航和定位(包括信息服务等)。

二、室外定位 目前应用于室外定位的主流技术主要有卫星定位和基站定位两种。 1.卫星定位 卫星定位即是通过接收卫星提供的经纬度坐标信号来进行定位,卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中GPS系统是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术。 GPS全球卫星定位系统由三部分组成:空间部分、地面控制部分、用户设备部分。 空间部分是由24 颗工作卫星组成,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到 4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象; 控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成,主要负责GPS卫星阵的管理控制; 用户设备部分主要是GPS接收机,主要功能是接收GPS卫星发射的信号,获得定位信息和观测量,经数据处理实现定位。 GPS的定位通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰,这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是伪距)。 当GPS卫星正常工作时,会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。然而,由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步,所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个变量t 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数,然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置,至少要能接收到4个卫星的信号。如下图所示:

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