在本次文章中,我們將剖析幾種常見的室內定位技術的原理、適用場景及特點。這次的分享并非停留在理論階段,而是基于我們長期的從業經驗,希望對大家在選擇技術路線上能夠有所幫助。
藍牙信標是一種依靠內部電池供電,持續發送周期性信號,部署在大型商場、機場、醫院等公共建筑內部的天花板或墻上,早期用于發送廣播消息,后演變為室內定位技術的設備,其通過手機掃描信號強度并上報云端服務器解算位置后推送至手機來提供室內定位導航服務。
藍牙尋向定位技術是通過分析無線信號中精度較高的相位信息來判斷無線電磁波的來波方向從而解算出定位終端所在平面位置的一種新技術,網絡部署方式類似安裝吸頂燈,通過改變定位基站懸掛高度和定位終端使用高度來影響覆蓋面積和部署間距,經過幾年市場進入期后在公檢法司、醫療、文博、商超等領域嶄露頭角,不斷帶動創新型應用。
第一類,多房間類型的建筑內的人資監管,例如公安局,看守所,醫院住院部和診區等,采用定位網絡監管人員的行動軌跡和行為動線等信息。
第二類,高大空間類型的建筑,包括機場、會展中心、博物館、圖書館、生產廠房、物流倉庫等,層高動輒8米以上。
第三類,對定位精度和實時性有較高要求,一般是指1米以下的定位精度需求,或者200毫秒級別的位置刷新頻率需求,通常出現在制造業的精細化管理上,例如常見的停車場區域。
超寬帶 (UWB) 定位技術
超寬帶定位技術是通過發送和接收極短脈沖信號并測量信號在空中飛行時間來實現精準測距定位的技術,有 TOF、TDOA 和 AOA 等不同技術路線,全場定位精度與基站部署密度相關,定位精度高于藍牙尋向但有應用限制條件,主要適用于工業領域高價值人資定位、體育運動定位以及狹長隧道和礦井中的一維定位。
聲學定位
聲學定位是一種通過聲學定位基站持續播放頻率 16.5-23.5KHz 的超聲波定位信號,由帶有麥克風的定位終端拾取并計算與基站距離從而獲得定位導航服務的亞米級精度室內定位技術,產業生態剛起步,適合與帶麥克風和大容量電池的移動終端匹配,提供手機定位導航服務或工作人員安全定位追蹤,也適合在隧道內進行車輛追蹤。
Wi-Fi定位
WI-FI 定位是利用已有的 WiFi 網絡通過多臺 WiFi 路由器或單臺路由器多天線進行基于信號強度或波達方向的定位解算以實現數米級別精度,或通過建立路由器 IP 地址和地理位置對應數據庫,根據終端接收廣播信號后檢索數據庫確定地理位置,定位精度僅可達樓宇級別,常用于老人兒童的定位手表等的室內定位技術。
射頻標簽 RFID 技術是一種嚴格意義上非實時定位技術,常作為分揀技術出現,可作為定位技術補充或替代方案以實現路徑引導,其無源標簽成本低廉且無需電池和復雜電路,無需電能維護或回收,適合管理零散、價值低、數量大的資產,在自動售貨、圖書館、零售賣場、機場安檢等場景以及鞋服制造和物流分揀等生產管理中廣泛應用,同時也是智慧托盤等的常用技術。
生態對比
這套定位系統若是需要支持普通手機,那基本就要在藍牙、聲學和WiFi技術中選擇,因為它們是具有手機生態的。在此基礎之上,需要同時進行業主企業內部的人資管理,那就最好選擇藍牙信標或者藍牙尋向技術路線了,因為可選擇的終端設備是最多的,價格也比較親民。
定位終端功耗對比
主要取決于被定位對象是誰了。對象可以分為兩大類:能源充沛型和能源稀缺型。在能源充沛的情況下,定位終端的續航能力不是瓶頸,各項有源定位技術都可能選用;而在能源稀缺型場景,定位終端不方便頻繁充電換電,如果又需要較長的續航時間,就要優先選擇藍牙或者RFID這樣低功耗的技術路線。
定位精度對比
根據實際需求考慮定位精度,或者是建筑特點、場地面積、終端數量等指標,最終確定技術方案。
成本對比
定位系統造價由建設和終端采購成本組成,成本排名僅供參考,具體項目受需求影響大,選擇技術路線難一概而論,基本思路是對少量高價值移動目標選高精度高價格技術,對中等價值資產選中等價位技術,對大量小體型資產選定位終端成本低的技術。
總結
從以上分析來看,各種室內定位技術的生態對比,終端功耗,定位精度及成本對比上都有差異,具體采用哪種技術還是需要根據應用場景來決定的。但藍牙尋向定位技術不僅可以單基站定位,而且能適應高大空間,定位終端也具有功耗低、時延低的優勢,正在停車導航、機場、會展中心、博物館等公共建筑領域推廣,并且借助藍牙數傳功能,在醫療和制造行業開始成為數據+定位雙網合一的基礎建設,無疑可能是未來的技術主流。
審核編輯 黃宇
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