室内定位技术按应用大体划分为消费级和工业级
一般而言,消费级技术对定位精度要求不高,1~5 m 的精度已经可以满足大多数应用;要求系统兼容现已普及的移动智能终端。工业级技术的定位精度更高,需要分米甚至厘米级精度,以区分操作对象、人群中的个人等;与专用标签和传感器配套使用,一般无需考虑与现有智能终端的兼容性。尽管室内技术种类繁多,多数技术的基本原理依然是依赖接收机对无线电信号(包括 Wi-Fi、蓝牙、超宽带等)的接收,判断接收机与已知位臵信号源的相对位臵。具体实现方法包括近邻法、交叉法、到达时间、 到达时间差、到达角度、场强三边法等。
除了上述方法外,指纹法和遮蔽法也是常用的技术方法。指纹法是将接收机接收到的位臵信号特征,与预先收集的特征地图(“指纹库”)比较, 得出所在位臵。遮蔽法则是利用定位对象对信号的遮蔽,揭示对象所在位臵。各种原理各有优劣,在不同应用场景、不同预算要求下,可使用不同的技术原理组合。
该技术需要构建巨大的数据库,以记录尽可能多的 Wi-Fi 热点及移动通信基站的覆盖区域信息。由于 Wi-Fi 和移动网络在众多国家和地区均已普及,该技术的数据来源非常广泛,不需要再铺设专门的设备用于定位。此外,数据采集相对简单,专门的测绘车辆或携带专用设备的人员只需从信号覆盖区域经过,即可自动生成相应的数据记录。甚至普通用户也可以成为数据的来源:只要用户在使用智能手机时开启过 GNSS、Wi-Fi和移动蜂窝网络,就可能成为手机操作系统开发商(如苹果和谷歌)的数据源;移动地图应用商(如高德)也在用同样的方式收集数据。可见,该技术具有便于扩展、可自动更新数据、成本低的优势,因此最先实现了规模化。
目前这项技术的领军者是谷歌。2015 年谷歌地图和 Android 操作系统用户双双突破十亿大关,大量使用这些服务的用户在享受谷歌软件带来便利的同时,也在为谷歌贡献新的位臵数据。谷歌也是最早大规模使用测绘车辆收集地理位臵数据的互联网公司。此外,谷歌还曾是 Skyhook 等专业定位技术公司的大客户,后者也曾为谷歌提供 Wi-Fi 热点和信号塔的地理位臵信息。 因此难以提升。如果热点铺设密度高,又会因信道间的干扰,影响正常上网,因而单依靠该技术无法实现对精度要求较高的室内定位应用。目前,这项技术以其低成本和高扩展性,广泛用于各家地图应用中;由于精度一般,常常与其他辅助技术联合使用,而且只能用于位臵参考和近距离营销信息推送。
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