室内定位技术的研究综述
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基于物联网技术的室内定位研究室内定位一直是一个挑战性的问题,因为室内环境相对复杂,有很多物理障碍,GPS信号也会因为室内遮挡而受限。
然而,随着物联网技术的不断发展和普及,室内定位也取得了越来越多的突破。
本文将探讨基于物联网技术的室内定位研究的最新进展。
一、物联网技术在室内定位中的应用物联网技术是指将各种物理设备、感知器件和传感器等互联互通,构建一个智能型的物联网系统,并通过通信技术和计算处理进行数据交换和信息共享。
基于该技术,可以实现对室内人员、物品和设备的实时定位和管理,进而提高室内安全性、管理效率和服务质量。
目前,物联网技术在室内定位方面主要应用了以下几种技术:1. WiFi定位技术WiFi信号在室内覆盖范围广,且WiFi设施已广泛铺设,基于此,可以通过WiFi的接收信号强度指示(RSSI)来进行室内定位。
具体来说,当人员或物品携带WiFi设备在室内移动时,可以通过接收延时、干扰和信噪比等信号特点来估算其位置。
2. 蓝牙定位技术蓝牙信号在室内的覆盖范围也相对较广,且室内的蓝牙设施也逐渐普及。
因此,通过接收蓝牙信号的强度指示和延时等参数,可以实现室内的定位和跟踪。
3. RFID定位技术RFID射频识别技术可以实现对室内物品标签的管理和追踪,通过射频读写器来收集标签信息和位置,从而实现对室内物品的精确追踪和管理。
二、室内定位技术的发展现状随着物联网技术的发展,室内定位技术也在不断进步。
目前,国内外已经有多个室内定位系统得到了商用和应用。
国外的一些厂商,如意大利的Bleeper、美国的Insiteo和Finland的IndoorAtlas 等,均推出了基于WiFi和蓝牙信号强度指示的室内定位系统,可被应用于商场、博物馆、机场等多个场所。
国内的公司中,百度、思必驰、悉息科技等也推出了各自的室内定位解决方案。
例如,百度的室内定位技术依靠其声波信号定位技术(LBS)和室内地图,可在购物中心、办公室等场所实现米级精度的定位。
导航定位技术中的室内定位研究近年来,随着智能手机和物联网技术的普及,人们对于室内定位的需求越来越高。
传统的GPS定位技术在室内定位上存在较大的误差,而室内定位技术则成为了解决这一问题的关键。
一、室内定位技术的现状目前,室内定位技术主要有以下分类:1. 基于Wi-Fi技术的室内定位:这种定位方式需要在建筑物中预埋大量的Wi-Fi接入点,并且需要提前采集Wi-Fi信号强度分布图。
然后通过计算机算法对采集的Wi-Fi信号进行解析,以确定用户在建筑物中的位置。
但是由于Wi-Fi信号会受到墙体、障碍物、干扰等多种因素的影响,因此这种定位方式存在一定的误差。
2. 基于蓝牙技术的室内定位:这种定位方式则是依靠在建筑物中布置的蓝牙信标,在用户手机上安装对应的APP,以便通过蓝牙信标获取用户位置信息。
虽然这种定位方式相对来说更精准,但需要在建筑物中大量安装蓝牙信标,因此成本较高。
3. 基于超声波技术的室内定位:这种定位方式依赖于超声波发射和接收设备,在建筑物中设置超声波信标,然后通过超声波设备获取信标的位置信息,最终确定用户的位置。
由于超声波的传播距离较短,因此这种定位方式通常只用于室内小范围的定位。
4. 基于地磁技术的室内定位:地磁定位通过获取地球磁场的强度和方向来确定用户的位置。
这种方法需要预先设置地磁传感器,并在室内各个位置校准地磁信号,以便更精确的获取用户位置信息。
但是由于地球磁场存在变化,因此在使用过程中需要考虑校准问题。
以上几种室内定位技术各自具有一些优势和缺陷,因此在实际应用中往往需要综合考虑使用多种方法来达到更精准的定位效果。
二、室内导航与定位技术的应用场景室内导航与定位技术一般应用在以下场景:1. 商场导购和广告投放:商场可以在各个楼层和区域布置室内广告牌,而室内定位技术可以通过用户手机GPS定位获取用户所在商场的位置,并向用户推荐相关商品广告。
2. 室内导航:大型医院、机场等场所可以通过室内导航系统为用户提供室内地图、路径规划等功能,方便用户准确地找到目标位置。
室内导航与定位技术发展综述随着科技的迅速发展,室内导航与定位技术已经成为当今社会的热门话题。
在本文中,我们将深入探讨室内导航与定位技术的概念、现状、关键技术、应用场景以及未来发展趋势。
室内导航与定位技术是一种能够在建筑物或其他封闭环境中实现精确定位和导航的系统。
它结合了无线通信、物联网、传感器等多种技术,以提供实时的位置信息和导航指引。
目前,室内导航与定位技术已经广泛应用于智能家居、智慧医疗、智慧城市等领域。
蓝牙技术是一种常见的室内导航与定位技术。
通过使用蓝牙信号强度和传输距离的关系,可以计算出设备在室内的位置。
蓝牙技术具有功耗低、设备成本适中等优点,因此在智能家居、智慧医疗等领域得到广泛应用。
无线通信技术如WiFi、Zigbee等也可用于室内导航与定位。
这些技术通过测量信号强度、传输时间等参数来确定设备的位置。
无线通信技术的优点是传输速度快、覆盖范围广,但在功耗和设备成本方面略高于蓝牙技术。
定位技术是室内导航与定位的核心,包括卫星定位和基站定位两种。
卫星定位依赖于GPS等卫星系统,而在室内环境下,由于信号遮挡可能导致定位精度下降。
基站定位则利用无线通信基站进行定位,其精度相对较高,适用于室内环境。
在智慧工地中,室内导航与定位技术可实现人员、物资和设备的实时监控与调度。
通过在施工现场布置传感器和定位设备,可以精确知道人员的位置和动态,从而提高施工安全性。
同时,该技术还可以实时跟踪物资和设备的运输,确保施工进度顺利。
在智慧家居领域,室内导航与定位技术主要应用于智能照明、智能安防等方面。
通过安装智能传感器和定位设备,可以实现家庭环境的智能控制,提高居住的舒适度和安全性。
例如,智能照明系统可以根据人员的活动自动调节光线,智能安防系统可以实时监控家庭安全状况。
在智慧医疗领域,室内导航与定位技术可实现病患的精准监测和追踪。
通过在病房和重要区域布置传感器和定位设备,可以实时监测病患的位置和生命体征,提高医疗服务的效率和质量。
室内消防定位技术综述室内消防定位技术是指在火灾发生后,通过一系列的技术手段对火源位置、烟雾分布、火势规模等情况进行准确地掌握和分析,以便采取针对性的灭火措施和疏散方案。
它是室内消防工作中十分重要的一环,能够为消防救援提供及时有效的指引,降低火灾造成的损失。
在室内消防定位技术中,主要应用的技术包括烟雾探测器、热释电传感器、红外线传感器和视频监控等。
其中,烟雾探测器是最常用的一种技术手段,通过探测被燃烧物燃烧时所产生的烟雾来判断火源的位置和燃烧情况。
而热释电传感器则是通过感受火源周围的温度变化来确定室内火源位置和火势规模。
红外线传感器则是通过感受火源周围的红外辐射来确定火源位置。
而视频监控则可以提供实时视频画面,帮助消防人员了解现场情况。
同时,室内消防定位技术还可以通过云计算和物联网技术实现智能化管理和控制。
消防设备和传感器可以通过网络连接互联,实现对消防设备状态的监测和控制,对火源位置和火势规模的准确判断和预测,提高消防救援效率和动态决策能力。
需要注意的是,室内消防定位技术在具体应用时需要根据实际情况进行综合选择。
不同的技术手段适用于不同的火灾类型和环境条件。
因此,在建设和使用室内消防定位技术时,应充分考虑灾害等级、建筑结构、环境因素等各种因素,并进行合理配置和实践应用,提高应对突发事件的能力和灾害防控水平。
总之,室内消防定位技术作为消防救援的重要支撑技术,为保障人民群众生命财产安全起到了至关重要的作用。
我们应该提高对室内消防定位技术的认识和理解,不断加强技术研究和应用推广,为建设人命安全、财产安全和社会安全的和谐社会做出贡献。
室内定位技术:分类、方法与应用综述摘要近年来,面向需求越来越迫切的室内位置服务,室内定位技术发展迅速,是移动互联时代的研究热点,逐步在各行各业发挥作用,给人们的日常生活带来了一定的影响。
本文对国内外室内定位技术的研究现状进行了分析与总结,首先详细介绍了目前主流的室内定位技术的定位原理与最新发展,对比分析了定位精度、相对成本与优缺点,然后总结与分析室内定位技术的分类体系与定位方法,最后对室内定位技术的应用场景进行了详细的描述。
引言随着基于用户位置信息的相关技术的应用和发展,位置服务(LBS)已经成为人们日常工作、生活所必须的一项基本服务需求,尤其在大型复杂的室内环境中,如博物馆、机场、超市、医院、地下矿井等区域,人们对位置服务有迫切需求。
在移动互联网迅速发展和位置服务应用需求的推动下,当前室内定位技术处于较快的发展阶段,研究者们提出了众多室内定位技术的理论与方法。
定位技术可以分为室外定位技术和室内定位技术两种,在室外环境下,全球定位系统(GPS)、北斗定位系统(BDS)等全球导航卫星系统(GNSS)为用户提供米级的位置服务,基本解决了在室外空间中进行准确定位的问题,并在日常生活中得到了广泛的应用。
然而,在占人类日常生活时间80%的室内环境中,受到建筑物的遮挡和多径效应的影响,GNSS定位精度急剧降低,无法满足室内位置服务需要,但室内定位在一些特定场合的迫切需求已经日趋显著,因此,室内定位技术成为专家学者的研究重点。
内定位技术提出早、发展快且成果显著。
室内定位技术相比而言起步较晚,该领域还有很多空白,但人们对室内定位技术的关注从未中断。
美国联邦通信委员会FCC(Federal Communications Commission)在1996年制定了E-911定位标准,然后在各行业应用需求的推动下,室内定位技术得到了快速的发。
目前,国内外研究者们提出了蓝牙、红外线、RFID、WLAN、超宽带、超声波等室内定位技术及应用系统,但是不同的室内定位技术根据其定位性能有一定的应用局限,还没有一种普适化技术能满足当前所有的室内定位服务需。
2014年第27卷第3期Electronic Sci.&Tech./Mar.15,2014收稿日期:2013-09-17作者简介:赵锐(1957—),男,教授,硕士生导师。
研究方向:交通信息工程及控制。
E-mail :578314623@ 。
钟榜(1989—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
朱祖礼(1989—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
马乐(1990—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
姚金飞(1991—),男,硕士研究生。
研究方向:交通信息工程及控制。
室内定位技术及应用综述赵锐1,钟榜2,朱祖礼2,马乐2,姚金飞2(1.军事交通学院基础部,天津300161; 2.军事交通学院研究生管理大队,天津300161)摘要室内定位技术作为当前的研究热点,对军事、经济以及人们的日常生活产生了深远的影响。
文中首先介绍了室内定位技术的应用背景以及发展方向,以及室内环境进行定位面临的主要难点。
然后介绍了目前主要的定位算法,包括邻近信息、场景分析和几何定位算法,以及各种算法衍生出来的各种定位技术。
最后指出了室内定位技术亟待解决的问题,以及下一步进行相关研究的突破口。
关键词室内定位;定位算法;定位技术中图分类号TN961文献标识码A文章编号1007-7820(2014)03-154-04Overview of Indoor Localization Techniques and ApplicationsZHAO Rui 1,ZHONG Bang 2,ZHU Zuli 2,MA Le 2,YAO Jinfei 2(1.General Courses Department ,Academy of Military Transportation ,Tianjin 300161,China ;2.Postgraduate Training Brigade ,Academy of Military Transportation ,Tianjin 300161,China )AbstractAs a hotspot of currently research ,indoor localization has great influence on the military ,economyand everyday life.This article introduces the application ,development and main difficulties of indoor localization ,presents some major indoor localization algorithms ,including surrounding information ,scene analysis ,geometry lo-calization ,and various localization techniques derived from the localization algorithms ,and finally points out some key issues which are urgent to be solved and some related breakthrough.Keywordsindoor localization ;localization algorithm ;localization technique自从以GPS 为代表的定位技术出现以来,其高效、方便、快速与准确使人们的生活出现了巨大的变化,带动了一批应用和服务的快速发展,但传统定位技术由于技术原理的局限性,在室内环境的定位效果不尽理想,因此目前室内环境急需一种高效、便捷、准确的定位技术来填补空白。
基于机器学习的室内定位技术研究和应用随着无线技术的不断发展,室内定位技术越来越受到人们的关注。
室内定位技术能够通过无线信号、传感器等多种方式获取用户位置信息,实现室内导航、智能家居、场馆管理等实际应用。
本文将重点介绍基于机器学习的室内定位技术研究和应用。
一、室内定位技术现状目前,室内定位技术主要采用无线信号、传感器等方式进行定位。
其中,采用最广泛的无线信号定位技术包括Wi-Fi定位、蓝牙低功耗(BLE)、超宽带(UWB)等。
另外,还有利用机械振动、磁场、声波等物理量进行定位的传感器技术。
1. Wi-Fi定位Wi-Fi定位通过手机或其他设备与Wi-Fi接入点的信号强度、信号延迟、频率等信息,利用三角定位、指纹定位等方式进行室内定位。
目前,Wi-Fi定位技术已经被广泛应用于商场导航、会议室管理、医院导诊、物联网等领域。
2. BLE定位BLE定位是采用低功耗蓝牙技术进行室内定位。
它利用低功耗蓝牙信号的强度、时间序列等信息进行室内定位。
与Wi-Fi相比,BLE可以提供更加精准的定位结果,但是需要配合专门的硬件设备,实现投资成本较高。
3. UWB定位UWB定位是一种基于射频技术的室内定位技术,利用UWB信号的距离、时差等信息进行定位。
UWB技术可提供时差定位精度在5cm左右的精度,但由于技术先进,需要专门的设备和成本较高,目前市场应用不是很普及。
二、机器学习在室内定位中的应用机器学习在室内定位中的应用,是通过机器学习算法优化定位算法,提升室内定位的准确性和精度。
机器学习技术可以克服传统定位技术精度低、鲁棒性差等问题,提高室内定位的准确性和稳定性。
1. 机器学习中的特征提取机器学习中的特征提取是室内定位的关键环节,它能够提高定位算法的鲁棒性和过程稳定性。
在室内定位中,常用的特征提取方式包括指纹定位、基于主成分分析(PCA)的降维、信号处理等方法。
2. 机器学习中的定位算法在室内定位中,通过机器学习算法对大量的数据进行学习和预测,得到高精度的定位结果。
室内定位技术发展研究随着智能手机的普及,人们对于定位技术的需求也逐渐增加,截至目前,定位技术已经不仅仅限制于室外,如何有效地实现室内定位则成为了一个研究的热点。
在这篇文章中,我们将会从室内定位的技术原理、定位技术的分类以及定位技术在不同领域的应用等方面进行探讨。
一、技术原理室内定位的技术原理与室外定位不同,其中,全球卫星定位系统(GPS)仅适用于室外,而在室内,由于GPS信号会遭受到建筑物的遮蔽和反射,导致误差比较大,因此,我们需要采用其他的技术。
室内定位技术主要包括无线电定位、视觉定位、声波定位、超声波定位等几种技术。
其中,最为常见的就是无线电定位技术,即通过设备内置的无线电模块与无线电基站进行通信,通过计算信号传输时间或信号接收强度来进行定位,这种技术方式比较成熟,准确性也比较高。
二、定位技术分类目前,室内定位技术主要分为两种,一种是有源定位,另一种是无源定位。
有源定位技术是指设备内置有射频信号源,当设备发送射频信号时,接收器通过测量接收到的信号强度来进行定位。
这种技术比较准确,但是设备的功耗较大,需要频繁的电量补给。
无源定位技术是指设备非常小,甚至可以不带电池,在空气中通过接收周围照射的外部无线电信号并根据信号强度和时间来计算设备的位置。
但是这种技术的定位精度较低,很容易受到各种干扰因素的影响。
三、定位技术应用领域室内定位技术的应用领域很广泛,常用于商场、酒店、医院、学校、工厂等场所。
在商场中,通过在手机上下载相应的室内定位APP,用户可以很快地找到所需要的商品,这种技术可以增加购物体验并且提高销售量。
在医院中,室内定位技术可以帮助患者更快地找到治疗、检查等诊疗区域,减少等待时间并提高就诊效率。
在工厂中,室内定位技术可以帮助管理人员对物品、工人进行定位,及时跟踪生产流程及设备使用情况,从而提高生产效率。
还有就是在高铁站、机场等公共交通场所,通过室内定位技术,可以更方便地管理人员位置、客流量等信息,提高管理效率。
室内定位分类、方法与应用综述一、本文概述随着科技的飞速发展和智能化时代的到来,室内定位技术作为连接物理世界与数字世界的桥梁,正逐渐展现出其巨大的潜力和应用价值。
本文旨在对室内定位技术进行全面而深入的探讨,包括其分类、方法以及在不同领域的应用。
我们将首先概述室内定位技术的背景和重要性,然后详细介绍各种室内定位方法的原理和特点,接着分析这些技术在实际应用中的优势和挑战,最后展望室内定位技术的未来发展趋势和可能的应用领域。
通过本文的综述,我们希望能够为读者提供一个清晰、全面的室内定位技术知识体系,帮助读者更好地理解和应用这一领域的前沿技术。
我们也期望能够激发更多的研究者和开发者对室内定位技术的兴趣和热情,推动该领域的持续发展和创新。
二、室内定位技术分类室内定位技术是指通过特定的设备和方法,在建筑物内部实现精确位置定位的技术。
随着物联网、移动互联网和大数据技术的快速发展,室内定位技术已成为当今科技研究的热点之一。
室内定位技术按照不同的定位原理和应用场景,可以大致分为以下几类。
基于无线信号的室内定位技术:这类技术主要利用无线信号(如Wi-Fi、蓝牙、RFID等)的传播特性和接收设备的位置信息,通过测量信号强度、传播时间等参数,实现室内位置的定位。
常见的基于无线信号的室内定位技术有Wi-Fi指纹定位、蓝牙信标定位、RFID定位等。
基于图像处理的室内定位技术:这类技术主要利用计算机视觉和图像处理技术,通过识别和分析摄像头捕捉到的图像信息,实现室内位置的定位。
常见的基于图像处理的室内定位技术有视觉SLAM (Simultaneous Localization and Mapping)定位、图像识别定位等。
基于惯性传感器的室内定位技术:这类技术主要利用惯性传感器(如加速度计、陀螺仪等)测量设备的运动状态,通过积分运算得到设备的位置信息。
常见的基于惯性传感器的室内定位技术有PDR (Pedestrian Dead Reckoning)定位等。
室内消防定位技术综述室内消防定位技术经历了从传统的有线系统到无线系统的演变过程。
传统的有线系统主要通过电缆与摄像机、传感器等设备连接。
这种方式虽然稳定可靠,但安装和维护成本较高,且存在布线不便的问题。
随着无线通信技术的发展,无线消防定位系统逐渐成为主流。
这种系统通过无线传感器和通信设备,实现了对室内各个位置的实时定位和监测,大大提高了定位的精度和效率。
目前,室内消防定位技术主要分为无线传感网络、红外定位、超声波定位和RFID定位等几种类型。
无线传感网络是最常见的室内消防定位技术,它通过在室内部署大量的传感器节点,监测人员和设备的位置信息,并通过无线信号传输给消防控制中心。
红外定位技术利用红外传感器感知目标物体的红外辐射,然后通过信号处理和算法计算出目标物体的位置信息。
超声波定位技术则是利用超声波的传播速度计算目标物体的距离和方位。
RFID 定位技术则是利用射频识别技术,通过在人员和设备上植入或挂载RFID标签,实现对其位置的实时监测和定位。
室内消防定位技术在实际应用中有着广泛的应用前景。
它可以实现对火灾烟雾的实时监测和定位,及时发现火灾源并采取相应的灭火措施。
它可以用于监测人员和设备的位置信息,保证安全撤离和救援工作的顺利进行。
室内消防定位技术还可以与其他智能设备和系统结合,形成综合的室内安全管理系统,提高整体的安全防护能力。
尽管室内消防定位技术在理论和实际应用上都取得了一定的成果,但仍然存在一些挑战和问题待解决。
不同的技术在定位精度、功耗和成本等方面存在一定的差异,需要综合考虑不同的因素选择合适的技术方案。
室内环境的复杂性和多变性可能会对定位的精度和稳定性产生一定的影响,需要进一步研究和改进算法和系统设计。
室内消防定位技术还需要与安全管理部门和相关政策进行密切合作,加强标准制定和推广应用。
基于UWB的室内定位技术综述 作者:丁亚男 张旭 徐露 来源:《智能计算机与应用》2019年第05期 摘 要:随着卫星定位技术(Global Positioning System,GPS)在室外定位中的深入应用,人们在室外环境下对位置服务(Location Based Service,LBS)愈加依赖,而室内环境中的定位技术还有待发展。本文主要研究了目前室内环境下的主流定位技术及其解决方案,并将其优缺点进行了对比分析,最终给出选择超宽带定位技术的原因。同时,还分析了超宽带定位技术的基本原理及最终选择TDOA算法的原因,并给出求解其后续非线性方程组的建议。简述了在室內环境下影响移动目标精准定位的主要因素,其中,因为非视距传播最能影响信号传播,所以针对降低其对精度的影响力进行了相关算法介绍。
关键词: 室内定位;超宽带;TDOA;定位精度;非视距环境 【Abstract】 With the in-depth application of satellite positioning technology in outdoor positioning,people have become increasingly dependent on Location Based Service (LBS) in outdoor environment,while the positioning technology in indoor environment still needs to be developed.This paper mainly aims at indoor environment,summarizes the current mainstream positioning technology and its solutions,and compares its advantages and disadvantages, finally gives the reasons for choosing ultra-wideband positioning technology.At the same time,the basic principle of ultra-wideband positioning technology and the reason of choosing TDOA algorithm are analyzed,and the suggestions of solving its nonlinear equations are given.This paper briefly discusses the main factors that affect the precise positioning of moving target in indoor environment,among which,because the non-line-of-sight propagation can best affect the signal propagation,the corresponding algorithm is introduced to reduce its influence on precision.
室内消防定位技术综述
室内消防定位技术是一种解决火灾事故中人员疏散、火源定位、消防设备定位等重要问题的技术。
它广泛应用于公共场所、高层建筑、地铁等场所的消防安全领域。
本文将对室内消防定位技术进行综述。
室内消防定位技术主要包括声纳定位、RFID定位、烟雾定位、红外定位等多种技术。
声纳定位是应用声波在室内进行声源定位的技术,其原理是利用不同位置上接受到的声波信号时间差计算出声源位置,缺点是其作用范围受环境影响,容易受到杂音的干扰。
RFID 定位技术主要是通过无线电传输实现对目标的定位,其原理是通过在物体或人员上植入RFID芯片进行定位,缺点是收集信息的设备较为昂贵,而且在室内区域需建设较为广泛的无线信号覆盖网络。
烟雾定位技术是利用室内火灾产生的烟雾进行定位的技术,其原理是烟雾在空间中的扩散规律存在规律性,通过烟雾传感器的采集、处理,计算出火源位置。
红外定位技术则是利用红外传感器对红外辐射的响应实现的技术,其原理是在火源附近激发红外辐射,收集和分析红外辐射的数据确定火源位置。
综上所述,室内消防定位技术各有优缺点,适用于不同的环境和需求。
未来室内消防定位技术的发展方向是提高实时性和准确性,同时降低成本和易用性,实现智能化的消防安全管理。
室内定位技术研究与应用在现代智能化建筑及城市管理中,室内定位技术越来越成为人们关注的焦点。
它的应用早已不再局限于导航或者防盗,而是相当广泛的应用于拥挤人群的管理、电子商务的开展、智能家居的普及、健康管理等许多领域。
然而,目前该技术还存在着一些问题而尚未解决。
因此,本文将重点阐述室内定位技术的发展现状、主要应用和技术挑战。
一、室内定位技术的发展现状截至目前为止,已经涌现了不少室内定位技术。
其中,无线传感网络(WSN)、蓝牙低功耗(BLE)定位、超级宽带(UWB)和视觉定位等技术最为受人关注。
以下是其中各自的优劣势。
1. WSN定位技术无线传感网络技术能够构建起一个小型的、实时的、集成化的网络环境。
这种技术是通过将传感节点分布在室内环境中,利用多种传感器不断地检测信息并进行交流,以达到定位的目的。
相比于其他定位技术而言,WSN较为便宜,部署也比较容易。
因此,它在太多的场合得到了推广和应用。
但是,在该技术中,尚待解决的问题主要集中在传感节点的合理部署与精度控制。
2. BLE定位技术蓝牙低功耗定位技术是一种非常实用的室内定位方法。
该技术是基于蓝牙信号的接收强度指纹定位技术,通过指纹库来预测目标位置。
蓝牙技术的使用带来了一些很显著的优势,如接收范围广阔、功耗低、部署成本相对较低等。
但是,其在跨设备时仍存在一定的不准确性,这仍然是其改善之处。
3. UWB定位技术超级宽带定位技术是目前最先进的定位技术之一。
UWB技术可以提供非常准确、高精度的室内定位服务,主要原因是该技术不受信号干扰等其他因素的影响。
此外,UWB定位技术的速度也非常出色,每秒钟可以更新30次定位信息。
有了UWB技术的支持,室内定位技术的实时性和精准度得以一定程度上得到了提高。
但是,该技术的灵敏度依旧存在改进的空间。
4. 视觉技术视觉定位技术是通过室内监控摄像头所拍摄到的画面,利用计算机视觉技术对所拍摄的画面进行处理和分析,以获取目标的位置信息的一种室内定位方案。
室内消防定位技术综述室内消防定位技术是指通过信号处理技术和传感器网络技术,在室内消防场景中实现对火灾点、烟雾、气味等情况的快速准确定位。
本文将对目前常见的室内消防定位技术进行综述。
一、声波定位技术声波定位技术是利用声波在空气中的传播特性,在室内环境中对火源进行快速定位。
该技术通过将多个声音传感器分布在房间中,利用声波在房间中的传播时间差,可以实现对火源位置的精确测量。
然而,该技术在使用过程中对环境的限制较大,声波易受到复杂环境的影响而产生误判,且对传感器的布局和算法的优化也有较高的要求。
二、红外热成像技术红外热成像技术是利用红外线摄像机对室内火源进行测量,通过检测火源周围温度的变化,实现对火源位置的定位。
该技术具有高灵敏度、非接触式等特点,并通过热成像图像显示出不同温度的颜色,方便对温度变化的观察和判断。
但该技术只能检测到火源周围的热量变化,不能对烟雾等环境因素进行准确的测量。
三、光纤传感技术光纤传感技术是通过将光纤布置在房间中,对室内火源进行精确测量。
该技术利用了光纤本身的一些特殊性质,如光纤的延展性、敏感性、低成本等。
该技术能够精确测量火源产生的温度、烟雾等环境变化,并将数据通过数据线传输到计算机中进行处理和分析。
无线传感技术是指利用无线传感器对室内火源进行测量,通过无线网络将数据传输到记录台或中央调度中心进行处理和分析。
该技术在应用中能够实现高精度、高效率的定位,并能实现无人值守、自动报警等功能。
但由于其对环境的限制较大,如阻尼、遮挡等,需要在传感器的选型和布局上具有设计和优化。
以上介绍了室内消防定位技术的几种常见方式,不同技术方式各有利弊。
若要选择合适的技术进行实现,需要根据实际场景的情况,综合考虑多种因素。
需要考虑技术可靠性、精度、适应性、成本等因素,以实现最佳的性价比效果。
室内定位技术的研究与应用随着科技的不断进步和人们对生活质量要求的提高,室内定位技术逐渐受到人们的关注与重视。
室内定位技术是指在室内环境下通过一定的技术手段,对移动物体进行位置定位的技术。
这个技术运用于地图导航、商场购物、健康监测、安全救援等行业领域,被视为未来的新兴技术。
一、室内定位技术的发展史室内定位技术始于GPS,GPS是一种全球卫星定位系统,可以在任意位置精确测量地球上任何地方的三维位置信息。
然而,GPS对于户内环境来说,磁场、电磁波、天气等环境因素的影响,会导致GPS接收器无法稳定识别卫星信号,使其定位精度大打折扣。
因此,人们开始探索一种适用于室内环境的位置定位技术。
室内定位技术诞生于20世纪90年代中后期,最初是基于无线电信号的技术。
最早的室内定位系统是基于无线电图像的定位系统,该系统依靠超宽带(UWB)技术在空间内“读取”物体位置,由于UWB本身具有移动测距的能力,所以这种技术在室内定位方面非常有效。
后来,WiFi定位、蓝牙定位、Zigbee定位等技术应运而生,使得室内定位的扩展和应用得以实现。
二、室内定位技术的原理室内定位技术主要通过三种信号进行定位:无线电信号、声波信号和光学信号。
1. 无线电信号以WiFi信号为例,WiFi的基站可以发送信号,移动设备收到信号后,可以计算出与基站的距离,进而定位自身的位置。
在使用WiFi信号进行室内定位时,首先需要收集一定数量的WiFi信号数据,根据预处理方法,并结合局部规则与校准算法,以获得准确的室内定位数据。
2. 声波信号室内定位技术的另一种方法是通过声波信号进行定位。
一些室内定位应用程序可能利用移动设备的麦克风收集场地产生的声波信号,然后利用相似声音的方法来确定设备的位置。
例如,可以通过手机接受到环境中的声音或嘈杂的背景噪音来定位人员位置。
3. 光学信号光学信号主要通过摄像头和计算机视觉算法来实现室内定位。
人员佩戴带有特殊标记的衣服或物品,而摄像机可以捕捉标记并推断物品的位置。
室内定位算法研究及应用近年来,随着物联网时代的到来,室内定位技术逐渐受到人们的重视。
室外定位技术已经相对成熟,而室内定位技术仍处于发展阶段,但已经取得了一定的进展。
本文旨在探讨室内定位算法研究及其应用。
一、室内定位技术的概述室内定位技术是一种用于确定人员、车辆、物品在室内位置的技术。
和GPS技术类似,它同样可以应用于导航、追踪、监控等领域,但它需要更为准确和实时的定位信息。
目前,室内定位技术主要使用无线传感器网络(WSN)、超声波、红外线、蓝牙、WiFi、地磁等技术来实现。
其中,WiFi和蓝牙技术被广泛使用,因为它们对硬件的要求较低,且可以与智能手机等设备相集成。
二、室内定位算法研究对于室内定位技术,最核心的问题是如何准确地确定位置。
室内环境比室外更为复杂,建筑结构、人流、信号干扰等都会影响定位结果。
因此,室内定位算法的研究至关重要。
目前,常见的室内定位算法主要包括:1. 基于指纹的室内定位算法该算法主要基于接收信号强度指纹(RSSI)值来确定位置,其核心思想是通过事先收集一定数量的地理信息系统(GIS)数据作为训练集,然后在测试时使用当前的RSSI值与该训练集进行比对,从而确定当前位置。
该算法具有较高的准确率,但需要事先收集大量的训练数据,且对信道环境变化比较敏感。
2. 基于距离的室内定位算法该算法主要基于距离估计来确定位置,常用的距离估计方法包括三角定位、反射定位、ToF(Time of Flight)定位等。
这种算法无需训练集,具有较好的实时性和适用性,但需要对环境进行精准建模。
3. 基于惯性导航的室内定位算法该算法主要利用智能手机等设备内置的加速度计、陀螺仪、磁力计等惯性传感器采集数据,并利用计算机视觉技术对运动轨迹进行处理,从而实现定位。
该算法在定位精度和实时性方面有一定的优势,但需要借助硬件设备,并且对姿态估计和运动轨迹处理较为复杂。
三、室内定位应用室内定位技术的应用非常广泛,具体涉及以下方面:1. 安防监控通过将无线传感器、摄像头等设备与室内定位技术相结合,实现对室内的人员、车辆、物品等进行实时跟踪和监控。
室内导航定位技术的研究与应用随着信息技术的快速发展,人们日常生活中使用的各种设备变得越来越智能化。
其中,导航定位技术无疑对于人们的生活带来了极大的方便。
而在室内环境下的导航定位一直是困扰人们的问题,因为室内环境的复杂性往往会降低导航定位的精度。
近年来,随着相关技术的发展,室内导航定位技术也得到了重点研究。
本文将从研究现状、技术原理、应用场景等多个方面进行探讨。
一、研究现状室内导航定位技术的研究起步较晚,近10年来随着技术的进步逐渐发展起来。
如今,已经有室内WiFi定位、蓝牙定位、超声波定位等多种技术,并且这些技术也都被广泛应用在商场、展会、机场、医院等室内场所。
具体来说,室内WiFi定位是一种常用的室内导航定位技术,利用WiFi信号提供位置相关信息。
该技术可以通过无线信号强度指纹、网络三角定位等多种方式实现。
同时,蓝牙定位也是室内导航定位技术的重要手段之一。
蓝牙定位运用了蓝牙信号,实现了对用户在室内的位置识别。
此外,还有超声波定位技术,主要通过超声波传感器发射超声波,并通过反射信号计算出物体到超声波发射器的距离和方向,最终实现室内定位。
二、技术原理虽然室内导航定位技术的技术应用比较广泛,但是不同的技术实现方案,其技术原理也会有所不同。
下面我们将针对常用的几种技术原理进行简单的介绍。
1. WiFi定位:该技术通常基于WSN(无线传感器网络)技术,将无线信号强度解析为位置信息,并固化位置指纹以便于后续匹配。
具体实现原理是根据RSSI(无线信号接收指数)将物理空间映射到位置空间,从而实现室内位置定位。
该技术可以通过采集大量的WiFi信号数据,并利用数据分析与处理,得出不同位置的WiFi信号分布特征。
在后续的定位中,可以根据用户设备所接收到的WiFi信号强度与这些特征进行匹配,从而实现定位。
2. 蓝牙定位:基于蓝牙技术实现的室内导航定位,主要通过在室内设置多个蓝牙信标,以便用户在进入特定位置的信标范围内接收到蓝牙信号,并实时更新其位置信息。
常见室内无线定位技术的研究与探讨摘要
室内无线定位技术是一种重要的无线定位技术,其主要用于定位移动终端,如智能手机、导航手持设备等,在室内定位中有很高的应用价值。
本文综述了室内无线定位技术,重点介绍了常见的室内无线定位技术,比较了这些技术的优劣,深入研究了室内无线定位技术的发展趋势。
1.引言
无线定位技术是将信息系统与定位系统相结合的一种技术,它可以实现室内外无线信息传输,为定位提供基本信息。
室内无线定位主要指利用移动装置计算机、智能手机或其他设备来实现室内移动单元的定位。
它主要利用无线信号及固定节点的信息反馈给移动终端,从而实现室内的精准定位。
2.常见室内无线定位技术
(1)基站定位
基站定位是一种基于基站的定位技术,它利用现有的基站信息,根据距离推算以及基站覆盖范围进行室内定位。
不同的基站定位技术可以实现不同的精度要求,一般可以实现50米以内的室内定位。
但基站定位技术的精度受发射功率、发射功率的变化、空间地理环境和发射信号传输的情况等因素的影响,因此该技术的定位精度有限。
(2)Wi-Fi定位
Wi-Fi定位技术是基于IEEE802.11标准的无线网络技术。
计算机时代2016年第8期 · l3 ·
DOI:10.16644/j.cnki.cn33—1094/tp.2016.08.004
室内定位技术的研究综述
刘祺’,朱秋月 ,冯莎
(1.西华大学计算机与软件工程学院,四川成都610039;2.西华大学外国语学院)
摘要:室内定位是位置信息服务领域中的重要研究方向,其在日常生活、商业服务和公共安全等方面都有着良好的应
用前景。介绍了室内定位技术的由来和类别,以及当前主流的室内定位技术及其定位原理,举例描述了室内定位的应用
场景,并分析了其未来发展趋势。
关键词:室内定位;类别;定位原理;应用场景;发展趋势
中图分类号:TP271.+5 文献标志码:A 文章编号:1006—8228(2016)08—13—03
Review of indoor positioning technology study
Liu Qi ,Zhu Qiuyue ,Feng Sha
(,.School of Computer and Software Engineering,Xihua University,Chengdu.Sichuan 610039,China;
2.School of Foreign Languages and Cultures,Xihua University)
Abstract:Indoor positioning technology is an important research direction in the field of location service research,and it has a
promising application prospect in daily life,business services,public security etc This paper discusses the origin,classification and
the current mainstream of indoor positioning technology and introduces the positioning principles behind the indoor positioning
technology,and exemplifies the application scenarios of indoor positioning and analyzes its future development trend.
Key words:indoor positioning;category;positioning principle;application scenarios;development trend
0引言
随着社会的进步,信息技术的发展以及各类电子
智能设备的普及,定位技术已越来越贴近人们的生
活。作为成熟的定位技术的代表一GPs技术,因其性
能稳定、成本低、精度能达到米级,而被越来越多的人
所熟悉并使用。例如车载导航,手机地图App等都运
用了GPS技术。
在室内,由于受到钢筋混凝土等障碍物的遮挡和
复杂室内环境的影响,接收到的GPS信号很弱,无法
利用现有的GPS技术实现定位。由于人们的大部分
时间都在室内度过,所以室内定位在日常生活、商业
服务以及公共安全中都有着极为重要意义。因此,如
何在室内实现精确的定位是定位技术研究领域中的
一
个重要方向。
1室内定位技术的分类
室内定位技术已有多年的发展历史,现有的室内
定位技术按照不同的依据可以有多种划分。其中,以
定位机制为依据可以划分为:基于临近关系的室内定
位技术、基于几何关系的室内定位技术和基于场景分
析的室内定位技术n ;按照其物理依赖可以划分为:基
于GPS的室内定位技术、基于无线传感器网络(红外
线、蓝牙、WiFi、超声波等)的室内定位技术和其他室
内定位技术;按照定位范围可以划分为:广域室内定
位和局域室内定位 。
2现有的室内定位技术
从室内定位被提出至今,已有十多年的发展。在
世界各国专家学者的研究下,已取得很多研究成果,
产生了多种定位技术。当前主要应用的定位技术有
如下几种。
(1)红外线定位
红外线定位是通过在待定位目标上安装红外线
发射器,该发射器能发射具有惟一身份标识的信号,
收稿日期:2016—5—10
作者简介:刘祺(1992),男,江苏常州人,硕士研究生,主要研究方向:嵌入式系统及其应用。
·
14 · Computer Era No.8 2016
在室内各个方向上布置红外线接收器。各个接收器
都与控制中心相连,通过控制中心的计算分析后得以
定位。具有代表性的基于红外线的室内定位系统有
AT&T剑桥实验室开发的Active Badge定位系统。红
外线技术的定位精度较高,但红外线的传播距离较
短,只能在视距内传播,系统成本较高,这些缺陷在一
定程度上限制了它的发展。 (2)超声波定位 超声波定位 依据回波与发射波之间的时间差 得到待测点和参考点之间的距离,通过三个或三个以 上待测点到参考点之间的距离结合三角定位或其他 算法得到待测点在室内的二维坐标。基于超声波的 室内定位解决方案有AT&T剑桥实验室提出的 Active Bat定位系统、MIT开发的Cricket定位系统, Constellation定位系统。其中,Cricket系统中不仅使 用了超声波,还结合了射频技术,Constellation系统中 还加入了其他传感器来增加它的定位精度。超声波 技术有很高的定位精度,但由于需要在定位空间布置 大量的测量设备,使其有较高的定位成本。 (3)蓝牙定位 蓝牙技术 通过计算移动终端接收已知高度的发 射天线所发射的信号的角度,或者根据蓝牙信号强度 定位。2011年,NOKIA提出的HAIP(High Accuracy Indoor Positioning)室内定位解决方案,就是利用蓝牙 信号的信号到达角度实现精确定位。而苹果公司研 制的iBeacon则是根据在待测点所测得的信号强度通 过指纹匹配算法得以定位。蓝牙定位技术的优点在 于:设备体积小,易于集成在手持终端设备中,且定位 精度较高。其易于普及,但在复杂的室内环境中,其 定位精度受外界的干扰较大,稳定性有待提高。 (4)WLAN定位 基于WLAN的室内定位技术近年来得以快速发 展。WLAN定位 主要是分为两个阶段:离线采集阶 段和在线定位阶段。具有代表性的基于WLAN技术 的定位系统有微软研究院提出的RADAR系统。此 外,一些较著名的IT公司在其研发的室内定位产品中 也用到WLAN技术,如谷歌地图中引入室内定位功 能,我国的百度、高德公司研发的室内定位产品等。 现有的WLAN技术定位精度虽然一般,但由于WiFi 设备广泛部署于人们周围,使其拥有良好的应用前景。 (5)射频定位 射频识别(Radio Frequency Identification简称 RFID)技术 利用射频信号进行非接触式双向通信,从 而获得目标位置的相关信息。2003年,密歇根州立大 学Lionel M.Ni提出基于RFID的LANDMARC室内 定位系统。华盛顿大学推出的SpotON系统也基于 RFID。由于射频信号传输范围大、非视距、非接触式 等优点,而且定位的成本较低,所以近年来被较多的 应用。但由于其传输距离短,不具备通信能力等缺
陷,使其在发展中受到限制。
(6)超宽带定位
超宽带(UWB)技术 是一种近年来发展迅速的新
兴通信技术,通过发送和接收纳秒或纳秒级以下的急
窄脉冲来传输数据,具有GHz量级的带宽。由于其具
有穿透力强,功耗低,抗多径效应能力强等特点,使其
在室内定位中有独特的优势。Ubisense是具有代表性
的UWB室内定位系统,其原理是TDOA和AOA定位
算法的相结合。基于UWB的室内定位系统具有亚米
级定位精度,抗干扰能力强等优势,但UWB设备成本
过高使其难以大范围的使用。
(7)ZigBee定位
ZigBee技术是一种新兴的无线传感器网络技术,
由于其低功耗、低成本的特点,近年来在短距离室内
定位中逐渐受到人们的关注。ZigBee定位系统 l通过
在室内布置大量的参考节点,各节点之间协调通信实
现室内定位。TI公司推出的CC2431就是带硬件定位
引擎的片上系统(SoC)解决方案,它的定位引擎是基于
RSSI技术,根据接收到的信号强度和参考点的位置计
算出待测点的坐标。
(8)其他室内定位技术
表l各类定位技术优缺点的比较
定位技术 定位精度 定位成本 相对缺陷
红外线传播距离短,只能在视距 红外线技术 较高 成本较高
内传播,只能在特定环境巾使用。
超声波信号衰减严重,定位有效 超声波技术 精度高 成本高
范 小,且成本很高。
蓝牙技术 较高 成本较低 易受外界的影响,定位范围较小
WLAN技 由于室内环境的复杂,WLAN定
术 一般 成本低 位精度
一
般,还有待提高。
射频信号传输距离短,且不具备 射频技术 较高 成本较低
通信能力。
超宽带技术 精度高 成本高 成本高,难以大范围推广。
ZigBee技术 较高 成本低 易于受干扰,系统稳定性较差。
除上述方案外,高通公司利用手机基站辅助GPS
推出了A—GPS(Assistant—GPS,辅助全球定位技术)系