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室内定位技术经常使用的方法是什么

文章作者:admin    时间:2017-12-09 16:50

  室内定位技术经常使用的方法是什么

  目前室内定位常用的定位方法,从原理上主要分为七种:邻近探测法、质心定位法、多边定位法、三角定位法、极点法、指纹定位法和航位推算法

  邻近探测法

  邻近探测法,又称为CoO(Cell of Origin)法或Cell-ID(Cell Identification)法,通过一些有范围限制的物理信号的接收,从而判断移动设备是否出现在某一个发射点附近。该方法的定位精度取决于发射点的布设密度和信号覆盖范围。该方法虽然只能提供大概的定位信息,但其布设成本低、易于搭建,适合于一些对定位精度要求不高的应用,例如自动识别系统用于公司的员工签到。

  质心定位法

  质心定位法是根据移动设备可接收信号范围内所有已知的信标(beacon)位置,计算其质心坐标作为移动设备的坐标。相应地,也可以根据接收信号强度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)设置对应的信标的权重,得到加权质心作为移动设备的坐标。该方法算法易于理解,计算量小,定位精度取决于信标的布设密度。

  多边定位法

  该方法是通过测量待测目标到已知参考点之间的距离,从而确定待测目标的位置。基于多边定位的定位系统可以采用多种距离估计方法,比较常见的距离估计法有基于信号到达时间(Time Of Arrival, 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。

  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。

  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。

  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,定位精度相对较高,但缺点是前期离线建立指纹库的工作量巨大,同时很难自适应于环境变化较大的场景。

  航位推算法

  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,定位精度相对较高,但缺点是前期离线建立指纹库的工作量巨大,同时很难自适应于环境变化较大的场景。

  大型工厂的人员管理起来是一件比较麻烦的事,室内定位技术的出现令这一切都简单了起来。

  首先,基于精准室内定位技术,可以实现对于人员/物品的高效定位管理,主要表现在可以随时查看人员及物资的实时位置、移动轨迹等数据,比如可以查看员工的上岗/离岗时间、在某个区域的停留时长,可以查看移动设备的实时位置,便于高效调用。

  其次,可以借助精准位置感知技术对重要区域设置电子围栏,一旦人员/物资未经授权进入或离开某区域系统立即预警,从而保障人员、物资、区域安全。

  最后,可以将定位系统与厂区内现有监控系统结合,当人或物超出规定范围时,在预警的同时,根据定位标签提供的位置信息,自动调用相应视频监控图像,方便管理者第一时间了解现场情况并进行处理。

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