室内三维定位技术
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《三维建模技术》课时数:80学时学分:8 考试类型:考试一、课程性质与定位本课程是艺术设计类室内设计专业的一门专业技能课,是重要的技术操作类课程。
本课程以软件3dsmax效果图为主线,探讨三维建模技巧与创作灵感要素以及室内设计表达能力。
通过本课程的学习,可使学生掌握室内设计中家装、工装的三维效果图的制作能力,并能将自己的设计灵感完美的表达出来。
使其毕业后能胜任室内设计师的工作。
二、课程内容与目标本课程主要内容是3D室内建模及效果图制作。
通过本课程的教学,使学院了解3D建模的基本概念,掌握3D建模以及效果图的理论知识与实际设计方法,学会动手制作技巧,具备严谨、科学的思维一时与灵活的设计方法,使学生形成3D效果图制作基础能力、奠定继续提高的基础。
结合课程思政部分,培养学生求真务实、实践创新、精益求精的工匠精神。
三、课程实施计划说明:1、章节也可以采用模块、工作任务或专题表示。
2、要求:实施计划一定要“细”、“实”,确实起到规范“教”、“学”、“做”、“考”的作用,要体现高职教育特点,体现“必需、够用”,体现“实用性”、“针对性”的要求。
其中的“要求”一栏尽量不要用“了解”、“理解”、“掌握”等不够清晰的动词,而要用“认识”、“说出”、“叙述”、“复述”、“记住”、“熟记”、“简述”、“说明”、“概括”、“对比”、“画出”、“辨别”、“运用”、“会用”等具体的行为动词,“要求”到什么程度就“考”到什么程度。
说明:1、实训项目性质分为验证实训、模拟实训、项目设计、设备检修、工学结合。
2、主要考核形式分为过程考核、实训报告、作品考核。
四、教学方法与手段1.加强对学生实际职业能力的培养,强化案例教学或项目教学,注重以任务引领型案例或项目作业来诱发学生兴趣,使学生在案例分析或完成项目的过程中掌握本课程要求的知识,并获得相应的技能。
2.实现教学内容项目化、学习情景岗位化、学习过程职业化、学习成果社会化。
3.应注重职业情景的创设,以多媒体、录像、案例分析、角色扮演、实验实训等多种方法来提高学生分析问题和解决问题的职业能力。
uvw定位原理定位原理:uvw定位原理1. 什么是uvw定位原理?uvw定位原理是一种基于三个轴的坐标系统的定位原理。
它使用了三个轴,即U轴、V轴和W轴,来确定一个物体在空间中的位置。
这种定位原理常用于计算机图形学、三维建模以及定位技术等领域。
2. U轴、V轴和W轴的作用•U轴:U轴指向X正方向,用于表示物体在X轴上的位置。
•V轴:V轴指向Y正方向,用于表示物体在Y轴上的位置。
•W轴:W轴指向Z正方向,用于表示物体在Z轴上的位置。
3. U、V、W坐标的计算方法•U轴的计算方法:U = X + Y•V轴的计算方法:V = Y - X•W轴的计算方法:W = Z4. 示例假设一个物体A的坐标为(2, 3, 4),那么可以通过uvw定位原理计算出物体A在U、V、W轴上的位置。
•U轴的计算:U = 2 + 3 = 5•V轴的计算:V = 3 - 2 = 1•W轴的计算:W = 4因此,物体A在uvw定位原理下的坐标为(5, 1, 4)。
5. 优势与应用uvw定位原理具有以下优势:•简单直观:通过使用三个轴,直观地表示了物体在三维空间中的位置。
•精确性:uvw定位原理可以提供较高的定位精度,适用于需要高精度定位的应用领域。
•扩展性:可以通过增加轴数,进一步提升定位精度。
uvw定位原理在以下领域中得到了广泛的应用:•计算机图形学:在三维建模、物体渲染等方面使用uvw定位原理,以确定物体在二维或三维空间中的位置。
•定位技术:通过使用uvw定位原理,可以实现对目标物体的精确定位,广泛应用于室内定位、导航系统等领域。
6. 总结uvw定位原理是一种基于三个轴的坐标系统的定位原理,通过使用U、V、W轴,可以确定物体在三维空间中的位置。
它具有简单直观、精确性和扩展性等优势,并在计算机图形学和定位技术等领域得到了广泛应用。
通过学习和理解uvw定位原理,可以更好地应用于相关领域的实际问题中。
7. 实例解析为了更好地理解uvw定位原理,我们来看一个实例:假设有一个室内定位系统,使用uvw定位原理来确定目标物体在三维空间中的位置。
如何制作好看的室内地图-室内电子地图-室内地图制作随着我国经济的飞速发展,室内地图定位必将是GIS发展的一大趋势,应运而生。
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三维激光测量技术的原理与使用方法激光测量技术是一种高精度、高效率的测量方法,在工业生产、建筑设计以及科学研究中被广泛应用。
其中,三维激光测量技术作为激光测量技术的一种重要形式,具有更高的精确度和全面性。
本文将介绍三维激光测量技术的原理与使用方法。
一、三维激光测量技术的原理三维激光测量技术是通过测量物体与激光束的相互作用来确定物体表面的点坐标,进而建立物体的三维坐标系统。
其基本原理可以概括为以下几点:1. 激光测距原理:三维激光测量技术主要是基于激光测距原理实现的。
激光器发出的激光束照射到物体上,激光束被物体表面反射后再由激光接收器接收。
通过测量激光束的往返时间,并结合光速的知识,可以计算出激光束从发射到接收的时间,从而得到物体表面的点到激光器的距离。
2. 多点定位原理:三维激光测量技术的另一个重要原理是多点定位原理。
通过在物体表面上布置多个接收器,可以同时接收到多个反射激光束,从而确定物体表面的多个点的坐标。
而通过这些点的坐标,可以建立起物体的三维坐标系统。
3. 反射率校正原理:物体表面的反射率对激光测量结果有一定的影响。
在进行激光测量时,常常需要对物体表面的反射率进行校正,以得到更准确的测量结果。
一般来说,物体表面越光滑,其反射率就越高,对激光的反射也就越强。
二、三维激光测量技术的使用方法三维激光测量技术在实际应用中有多种方法和步骤,可以根据具体需求选择不同的使用方式。
1. 扫描法:三维激光测量技术可以通过扫描法获取目标物体表面的三维信息。
首先,在测量区域内设置扫描器和接收器,扫描器会以一定的速度扫描整个区域,同时记录接收到的反射激光束信息。
然后,将接收到的数据进行处理和分析,得到物体表面各个点的三维坐标数据。
2. 三角测量法:三角测量法是三维激光测量技术中常用的一种方法。
在进行测量之前,确定基准点和测量点的坐标,通过测量激光束与基准点和测量点的夹角,以及激光束与基准点之间的距离,可以利用三角函数计算出测量点的三维坐标。
测绘工程专业毕业设计论文:基于三维地图的室内导航系统设计与实现基于三维地图的室内导航系统设计与实现摘要本文基于三维地图的室内导航系统进行设计与实现,旨在提供一种更加便捷、直观的室内导航方法。
首先,介绍了室内导航系统的背景和意义,并对当前已有的导航系统进行了分析和比较。
其次,提出了本文设计的室内导航系统的整体架构和功能模块,并详细阐述了系统中各个模块的设计和实现方法。
最后,通过对系统进行测试和评估,验证了系统的可行性和效果。
关键词:三维地图、室内导航、系统设计、实现1. 引言随着城市建设的不断扩大和人们对生活质量的要求不断提高,室内导航系统的需求正在逐渐增加。
现有的室内导航系统主要基于二维地图和信号定位实现,但在室内环境中,信号的传输和接收相对复杂,导致定位的精度和稳定性有所限制。
因此,本文提出了一种基于三维地图的室内导航系统,通过提供更加直观和准确的导航信息,提高用户在室内环境中的导航体验和效果。
2. 文献综述目前已有的室内导航系统主要有基于二维地图和信号定位的方法。
基于二维地图的方法通常通过对室内地图的建模和路径规划来实现导航功能。
然而,二维地图的表示方式相对简单,不能提供较好的可视化效果,同时路径规划也受到地图精度的限制。
基于信号定位的方法主要利用Wi-Fi、蓝牙等信号来实现室内定位,但信号的传输和接收在复杂环境中容易受到干扰,影响定位的准确性。
3. 系统设计本文设计的室内导航系统主要包括三维地图建模、路径规划和导航展示三个模块。
3.1 三维地图建模首先,通过激光扫描仪对室内环境进行三维扫描,并将扫描数据处理成三维点云数据。
然后,使用点云配准和拼接算法将多帧点云数据进行融合,生成完整的三维地图模型。
最后,对生成的三维地图进行优化和压缩,以减少存储和传输的成本。
3.2 路径规划路径规划模块主要负责根据用户输入的起点和终点,以及室内地图信息,计算出最佳的导航路径。
在路径规划过程中,考虑到室内环境的复杂性,除了最短路径外,还需考虑一些特定的约束条件,如楼梯、电梯、门禁等。
典型的邻对位定位基邻对位定位基是一种用于室内定位的技术,它利用一组邻近的基站或节点的位置信息来确定目标的位置。
在定位过程中,目标设备通过测量和计算与邻近基站的距离或信号强度来确定自己的位置。
邻对位定位基技术被广泛应用于室内定位方面,尤其在大型商场、机场、医院和展览馆等场所内,它可以提供实时的位置信息,使用户能够更好地导航或定位所需物品。
在邻对位定位基技术中,基站或节点的位置信息是关键。
通常,这些位置信息可以通过以下方式获取:1. 先验地图:先验地图是指提前构建的室内环境平面图或三维模型。
这些地图通常包括基站或节点的位置信息。
通过将先验地图与目标设备测量的信号指纹或其他信息进行对比,可以确定目标的位置。
2. 指纹数据库:指纹数据库是通过事先测量和记录基站或节点的信号指纹信息而建立的。
这些信号指纹信息可以包括接收信号强度指示(RSSI)、到达时间差(Time of Arrival, TOA)等。
通过比对目标设备测量的信号指纹与数据库中的信号指纹,可以确定目标的位置。
3. 环境传感器:环境传感器可以分布在室内环境中,用于测量与定位相关的信号参数,如信号强度、时间延迟等。
这些传感器可以是WiFi接收器、蓝牙接收器、红外传感器等。
通过多个环境传感器测量到的信号参数,可以计算目标的位置。
邻对位定位基技术的实现过程通常包括以下步骤:1. 确定基站或节点的位置信息,并构建先验地图或指纹数据库。
2. 目标设备通过测量与邻近基站或节点之间的信号参数,如RSSI、TOA等。
3. 将目标设备测量的信号参数与先验地图或指纹数据库进行比对。
4. 根据比对结果,利用三角测量、指纹匹配或概率分析等方法,计算目标的位置。
需要注意的是,邻对位定位基技术存在一些局限性。
例如建立先验地图或指纹数据库需要较大的工作量,且随着室内环境的变化需要及时更新。
此外,信号受到室内环境的影响,如墙壁、障碍物等,会导致定位误差的产生。
总体而言,邻对位定位基技术是一种有效的室内定位技术,可以通过测量和分析与邻近基站或节点的信号参数来确定目标的位置。
医院室内定位导航系统的应用与实现研究作者:邱小清来源:《中国新通信》2022年第10期摘要:针对目前在医院患者难以找到科室的问题,研制出一套室内定位导航系统。
整个系统分为两个模块:机器端和用户端。
机器端系统能够识别使用者的声音,并按照使用者所问的问题进行路径计划,并产生相应的二维码。
用户端通过扫描二维码,可以即时地获取使用者的地理信息,并获得相应的导航信息。
在此基础上,对指纹识别算法和圆形定位算法进行了研究。
采用此方法可以节约医师与患者的工作时间,并能有效提高效率。
关键词:医院;室内定位导航系统;应用分析随着医疗条件不断改善,医疗资源的不断优化,规模以上的医院科室比较多。
患者从停车场到门诊挂号、就诊、缴费、检查,再到办理住院等一系列的诊疗流程,需要花费很多时间和精力。
根据调查,首次来医院就诊的患者,无论哪个年龄层,从进医院起,首先会先向到导诊台、服务中心、最近的医院窗口等方式前去寻求帮助;甚至有30%的复诊病人,也会在诊疗过程中通过寻求帮助以找到自己的目标科室。
很多医院都会在门诊部设置楼层地图和科室指引标识,以缓解患者迷路、寻找科室困难等问题,但实际的效果并不是特别理想。
为了解决上述问题,研制了一套室内导航系统,它不仅可以降低医疗成本,而且可以为病人制定全面的诊疗路径,提升患者的就诊满意度。
一、室内定位导航技术概述由于室内场景空间变得越来越大,出现了很多综合医院、机场、停车场等场所,越来越需要定位导航。
大型超市期望通过室内导航技术为顾客提供即时导航,并根据地理位置进行相应的市场推广。
医院期望能够实现对医疗仪器的即时位置,方便在有需求的情况下迅速呼叫,以期能对特定患者进行有效的定位,避免出现不良事故;在患者进入医院后,提供定位导航功能,帮助患者定位并导航,提高患者就诊的满意度。
高度危险的化工企业必须进行定位管理,以避免出现安全隐患等。
可以说,在零售、餐饮、物流、制造、化工、电力、医疗等领域,都显示出巨大的发展潜力。
geoslam参数Geoslam是一种基于激光扫描技术的全球定位与建图系统。
它可以通过在室内环境中快速移动并实时扫描周围的物体和结构,准确地生成三维地图和模型。
这个系统的应用非常广泛,包括建筑测量、室内导航、工业设备维护等等。
Geoslam可以在建筑测量领域发挥重要作用。
传统的建筑测量需要使用测量仪器进行点对点的测量,费时费力且容易出错。
而Geoslam可以通过激光扫描技术实时扫描整个建筑物,生成高精度的三维模型。
这样一来,建筑师和工程师可以更加方便地进行设计和规划工作,大大提高了工作效率。
Geoslam还可以应用在室内导航领域。
在大型商场、机场、医院等室内环境中,人们常常迷失方向,找不到正确的出口或目的地。
而Geoslam可以实时扫描室内环境,生成精确的室内地图。
借助这个地图,人们可以在室内快速准确地找到目的地,节省了时间和精力。
Geoslam还可以用于工业设备维护。
在大型工厂和设备密集的场所,工程师们需要定期检查和维护各种设备。
传统的方法需要工程师逐个到现场进行检查,非常耗时。
而Geoslam可以通过激光扫描技术快速生成设备的三维模型,工程师们可以在办公室通过模型进行检查和维护,大大提高了工作效率。
Geoslam还可以应用于城市规划、环境监测等领域。
城市规划师可以借助Geoslam生成的高精度地图,对城市的道路、建筑物进行精确的规划和设计。
环境监测人员可以通过Geoslam实时监测环境中的植被、水源等信息,帮助保护和管理环境资源。
Geoslam是一种非常先进的全球定位与建图系统,它可以广泛应用于建筑测量、室内导航、工业设备维护等领域。
借助Geoslam,人们可以更加方便快捷地进行工作和生活,提高工作效率,减少工作难度。
随着技术的不断进步,相信Geoslam在未来会有更广阔的应用前景。
四轮定位的参数和定义四轮定位是一种用于确定物体位置的技术,可以广泛应用于无人驾驶、机器人导航、室内定位等领域。
它通过使用四个传感器或定位设备进行测量和计算,来确定物体在三维空间中的位置和姿态。
本文将介绍四轮定位的参数和定义,以及其在实际应用中的意义和局限性。
一、参数定义1. 位置参数:指物体在三维空间中的位置坐标,通常用三个数值表示,如(x, y, z)。
这些数值可以是相对于某个参考点或坐标系的绝对位置,也可以是相对于其他物体的相对位置。
2. 姿态参数:指物体的朝向和角度,通常用三个数值表示,如(roll, pitch, yaw)。
这些数值可以描述物体相对于某个参考方向或坐标系的旋转角度。
3. 精度参数:指四轮定位系统的测量精度,通常用标准差或误差范围表示。
精度越高,表示测量结果与真实值之间的误差越小。
4. 可靠性参数:指四轮定位系统的稳定性和可靠性,通常用故障率或失效概率表示。
可靠性越高,表示系统在长时间使用过程中的故障概率越低。
二、四轮定位的意义和应用1. 无人驾驶:四轮定位是实现无人驾驶的关键技术之一。
通过准确测量车辆的位置和姿态参数,无人驾驶系统可以根据预先设定的路径规划和环境感知,实现自主导航和驾驶。
2. 机器人导航:四轮定位也可以应用于机器人导航领域。
通过测量机器人的位置和姿态,机器人可以根据预先设定的导航算法和地图信息,实现自主导航和路径规划,完成各种任务。
3. 室内定位:四轮定位可以用于室内定位系统,帮助人们在室内环境中准确定位和导航。
通过将四个传感器或定位设备分布在室内,可以实现对人员和物体的准确追踪和定位。
4. 航空航天:四轮定位可以应用于飞行器的姿态控制和导航系统中。
通过测量飞行器的位置和姿态,可以实现飞行器的稳定飞行和精确导航。
三、四轮定位的局限性1. 环境限制:四轮定位系统在使用过程中对环境要求较高,需要在有明确标志或参考物的环境中进行定位。
在没有参考物的开放环境或复杂环境中,四轮定位系统可能无法准确测量位置和姿态。
激光slam技术的原理和应用(一)激光SLAM技术的原理和应用1. 激光SLAM技术的原理•激光SLAM(Simultaneous Localization and Mapping)技术是一种实时定位与建图技术,通过激光传感器获取环境中的三维点云数据,利用这些数据进行同时定位和建图。
•激光SLAM技术主要由前端的感知与建图和后端的优化两个部分组成。
感知与建图部分负责提取特征点,并根据特征点的位置进行定位和建图;后端的优化部分则通过迭代优化方法,不断调整位姿和地图,提高定位和建图的精度。
2. 激光SLAM技术的应用室内导航•激光SLAM技术可以用于室内导航系统,为用户提供准确的室内位置信息和地图数据。
通过激光传感器扫描室内环境,可以生成实时的地图,并根据用户的位置和目标,提供最佳的导航路线。
无人驾驶•激光SLAM技术是无人驾驶技术中关键的一环,可以帮助车辆实时感知周围环境并建立地图。
通过激光传感器获取道路和障碍物等信息,同时实时定位车辆,从而实现精确的自动驾驶。
工业自动化•在工业自动化领域,激光SLAM技术可以用于机器人的定位和导航。
通过激光传感器获取工厂环境的三维点云数据,可以为机器人提供准确的位置和地图信息,从而实现自主的导航和任务执行。
建筑测绘•激光SLAM技术可以用于建筑测绘,通过激光传感器扫描建筑物的外部和内部结构,生成精确的三维模型。
同时,激光SLAM技术也可以用于建筑施工过程中的监控和定位,提高施工效率和准确性。
农业领域•在农业领域,激光SLAM技术可以用于农机的智能化操作。
通过激光传感器扫描农田和农作物,可以实时获取地形、植被和作物信息,并为农机提供精确的导航和作业指导。
结论•激光SLAM技术是一种重要的定位与建图技术,具有广泛的应用前景。
它在室内导航、无人驾驶、工业自动化、建筑测绘和农业领域等方面发挥着重要作用,为各个领域提供了更高精度和更可靠的定位和导航解决方案。
认识三维空间三维空间是指我们所生活的真实世界,其中包含了长度、宽度和高度三个维度。
通过认识和理解三维空间,我们可以更好地把握周围环境,并在实际生活中做出准确的判断和决策。
本文将介绍什么是三维空间,以及为什么认识三维空间对我们非常重要。
一、三维空间的概念三维空间是指具有长度、宽度和高度三个维度的空间。
在三维空间中,物体的位置可以用三个坐标轴来表示,分别是x轴、y轴和z轴。
通过这三个坐标轴的组合,我们可以准确地确定物体在空间中的位置。
对于地球上的我们来说,我们所处的空间是一个三维空间。
我们可以将自己的位置通过经纬度坐标来表示,经度对应x轴,纬度对应y轴,而海拔高度则对应z轴。
二、认识三维空间的重要性1. 交通导航在生活中,我们经常需要在城市中驾车或步行,准确地认识三维空间对于我们规划路线和找到目的地至关重要。
利用全球定位系统(GPS)和地图应用,我们可以在手机或导航仪的帮助下轻松找到目标位置。
通过了解三维空间,我们可以根据地图上的坐标和路径规划,快速准确地到达目的地。
2. 建筑设计与室内布局在建筑设计领域,认识三维空间对于设计师非常重要。
他们需要将建筑平面图转化为立体建筑物,考虑到空间的高度、深度和体积。
只有准确地认识三维空间,才能够设计出符合人们需求的建筑结构和室内布局。
3. 运动和体育活动无论是进行体育活动还是进行日常锻炼,认识三维空间都是必不可少的。
例如,篮球运动员需要准确地判断篮筐的位置,计算出球的弹射力度和角度,从而将球投进篮筐。
体操运动员在完成动作时,需要精确地控制身体的位置和姿态,避免出现不正常的落地或跌倒。
4. 视觉艺术和影视制作在绘画、摄影、电影制作等视觉艺术领域,认识三维空间对于创作和表达非常关键。
艺术家和导演需要准确地构建场景的空间感和透视效果,将二维画面或影像通过色彩、明暗和线条等手法增强观众的立体感受。
三、如何1. 基础几何知识几何学是认识三维空间的基础。
通过学习几何学中的空间几何知识,了解点、线、面和体的概念,明确三维空间中物体的位置与关系。
室内三维定位技术
一、概述
室内定位参考百科的描述为: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。
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。
随着智能手机的普及以及移动互联网的发展,地图与导航类软件将进入一
个新的时代——室内导航。
经研究,人们80%--90%的时间都是呆在室内,70%
移动设备的使用都是在室内,80%的数据连接也在室内。
近几年来,包括谷歌、微软、苹果、博通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。
室内定位技术的商业化必将带来一波创新高潮,各种基于此技
术的应用将出现在我们的面前,其影响和规模绝不会亚于GPS。
民用领域可以想象一些比较常见的应用场景,比如在机场大厅、展厅、大
型商场、超市、公共场所室内导航,能够快速找到安全出口、电梯,家长用来
跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢。
室内停车,找车位、停车,计时计费等。
智能家居,房屋根据你的位置打开或关闭电灯。
商场商户,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,促销活动,排队预约,支付服务等。
大型建筑物应急疏散,公共安全,灾后救援。
大数据分析:室内定位系统
可以进行更高精度、更大量级的大数据分析,室内定位数据可以捕捉用户在某
个货架或者店铺的光顾频率、停留时间,从而得出用户的类型、兴趣和偏好等
特质以及店铺热度、品牌关联度等重要结论,为商业分析提供有力的工具。
例如,万达广场借此发现许多在必胜客消费的客户都会去ZARA消费,他们据此针对性的做了两者间的联合促销,得到了良好的收效。
如果相关技术产业化后,
应用场景会十分广泛。
工业领域应用场景,如矿井,工厂厂房内精确地定位工人、设备(叉车)
上位置,实时时地将人、车、物的位置信息准确地将反映到工厂控制中心,方
便管理人员进行安全区域管控、人员在岗监控、车辆实时轨迹监控。
实现精益生产,通过合理调度安排,从而提高企业的管理水平。
实时精确地定位物资,方便管理人员进行物资查询、物资盘点等。
军事领域场景如室内无人机、机器人位置监控,军用枪械定位、驱动军事训练人员定位、重要资产定位,监狱人员监控等。
二、室内定位技术分类
1、蓝牙
蓝牙通讯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后,将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网络的主设备。
这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。
蓝牙定位主要应用于小范围定位,例如:单层大厅或仓库。
对于持有集成了蓝牙功能移动终端设备,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。
不过,对于复杂的空间环境,蓝牙定位系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大。
目前诺基亚,苹果公司(BLE),高通等公司均在该技术方面有成熟的解决方案。
2、WIFI,3G等
通过无线接入点(包括无线路由器)组成的无线局域网络(WLAN),可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。
它以网络节点(无线接入点)的位置信息为基础和前提,采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,对已接入的移动设备进行位置定位,最高精确度大约在1米至20米之间。
如果定位测算仅基于当前连接的Wi-Fi接入点,而不是参照周边Wi-Fi的信号强度合成图,则Wi-Fi定位就很容易存在误差(例如:定位楼层错误)。
另外,Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域,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。
如博通公司,杜克大学方案等
3、地磁场
IndoorAtlas方案。
IndoorAtlas是一家专注于室内导航解决方案的公司,是一家刚成立的创业公司。
IndoorAtlas的方案基于地球磁场,依据是每一个具体位置的磁场信息都不一样。
不过使用这种技术进行导航比较麻烦,首先用户需要上传建筑平面图,然后还需要你拿着移动设备绕室内一圈,记录下各个位置的地磁信号特征,这些信息需要上传到IndoorAtlas的服务器。
最后,你需要使用IndoorAtlas提供的工具包开发一个应用才能使用定位功能。
目前可执行性不高,精度也较差,仍需要技术突破。
4、无线电
无线电技术就是指在自由空间(包括空气和真空)传播的电磁波上面搭载了一些信号,并通过这些信号传送的时间、空间等方面来寻找人们需要的东西的技术。
1)Qubulus。
Qubulus公司根据无线电信号(Radio Signature)来定位。
每一个位置的无线电信号数量、频度、强度等也是不同的,Qubulus根据这些差异计算出你的具体位置。
使用Qubulus的方案,你同样需要收集室内的无线电信号。
Qubulus也提供了开发工具包,很容易申请下来。
开发工具包里有一个例子,可以使用Eclipse直接编译通过。
2)清研讯科。
LocalSense®是国产新型室内外无线定位系统解决方案,采LocalSense®无线脉冲专利技术,系统最高可达10cm级定位精度。
系统由本公司独立研发,拥有多项知识产权,研发团队来自清华大学测试技术与仪器国家重点实验室,是国内唯一的工业高精度定位、商业智能定位全领域产品和服务提供商。
5、LED技术
该技术的原理是将需要传输的信息编译成一段调制信号,用脉宽调制的方法附加到LED灯具的驱动电流上,利用户内无处不在的光源作为发射载体,
通过专业终端或任何智能终端来接收并解码,从而通过灯具完成信息传输的目的。
由于可见光通信具有定位精准、成本低廉、附加值高等优势,伴随着未来
半导体照明灯具的大量普及。
代表技术商有:
ByteLight,中国华策等。
在商业模式上两者均是选择技术授权的形式。
它自己不生产芯片也不生产灯具,而是向厂商 (及开发者) 提供硬件技术授权
以及配套的移动应用技术。
ByteLight现在已经和GE合作,即将投入试验。
6、RFID技术
RFID定位技术利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据,实现移动设
备识别和定位的目的。
它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且传输
范围大、成本较低;不过,由于以下问题未能解决,以RFID定位技术的适用范围受到局限。
1)RFID不便于整合到移动设备之中
2)作用距离短(一般最长为几十米)
3)用户的安全隐私保护
4)国际标准化
7、ZigBee技术
ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络技术。
它介于RFID和蓝牙之间,可以通过传感器之间的相互协调通信进行设备的位置定位。
这些传感器只需要
很少的能量,以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,所以ZigBee最显著的技术特点是它的低功耗和低成本。
相关技术商:南京物联传感技术有限公司
8、超声波技术
超声波定位主要采用反射式测距(发射超声波并接收由被测物产生的回波后,根据回波与发射波的时间差计算出两者之间的距离),并通过三角定位等算法确定物体的位置。
超声波定位整体定位精度较高、系统结构简单,但容易受多径效应和非视距传播的影响,降低定位精度;同时,它还需要大量的底层硬件设施投资,总体成本较高。
9、超宽带技术
超宽带技术与传统通信技术的定位方法有较大差异,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,可用于室内精确定位,例如:战场士兵的位置发现、机器人运动跟踪等。
超宽带系统与传统的窄带系统相比,具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点,通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。
三、对比
从上图可以看到,目前室内定位大致有那些主要技术方向,从定位性能和实施难度等方面进行了一个划分。
各种技术的技术性能详细对比如下表(缺少无线电,LED,地磁等数据)
在民用领域,移动设备兼容性、成本作为首要考虑两个要素,推荐采用WIFI,蓝牙,LED等技术。
在工业领域,更注重实时性和定位精度,RFID(射频识别技术),Zigbee更为合适。
在军事领域,注重安全性,就不能采用(射频识别技术),可以考虑采用超宽带。
四小结
国内外目前在室内定位技术及服务领域有无数科技的企业,其中不乏大量创业公司,每个公司都有自己相关产品及成熟的解决方案。
但目前来看该行业发展尚不成熟,依然处于市场培育期,行业发展的瓶颈主要体现在以下几个方面:技术标准尚不统一;室内地图数据不完善;消费者接受度低、市场需要培育;盈利模式不清晰。
总体来说,室内定位技术能够对人们日常生活,各行业发展产生极大的便利,未来发展前景还是非常广阔的,需要有相关的大公司牵头,进行市场的引领,后面才会迎来行业爆发增长。