六種室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)分析
六種室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)分析
1、Wi-Fi技術(shù)
通過無線接入點(diǎn)(包括無線路由器)組成的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN),可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境中的定位、監(jiān)測(cè)和追蹤任務(wù)。它以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(無線接入點(diǎn))的位置信息為基礎(chǔ)和前提,采用經(jīng)驗(yàn)測(cè)試和信號(hào)傳播模型相結(jié)合的方式,對(duì)已接入的移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行位置定位,最高精確度大約在1米至20米之間。如果定位測(cè)算僅基于當(dāng)前連接的Wi-Fi接入點(diǎn),而不是參照周邊Wi-Fi的信號(hào)強(qiáng)度合成圖,則Wi-Fi定位就很容易存在誤差(例如:定位樓層錯(cuò)誤)。
另外,Wi-Fi接入點(diǎn)通常都只能覆蓋半徑90米左右的區(qū)域,而且很容易受到其他信號(hào)的干擾,從而影響其精度,定位器的能耗也較高。
2、藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙通訊是一種短距離低功耗的無線傳輸技術(shù),在室內(nèi)安裝適當(dāng)?shù)乃{(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn)后,將網(wǎng)絡(luò)配置成基于多用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式,并保證藍(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn)始終是這個(gè)微網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備。這樣通過檢測(cè)信號(hào)強(qiáng)度就可以獲得用戶的位置信息。
藍(lán)牙定位主要應(yīng)用于小范圍定位,例如:單層大廳或倉庫。對(duì)于持有集成了藍(lán)牙功能移動(dòng)終端設(shè)備,只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟,藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行位置判斷。
不過,對(duì)于復(fù)雜的空間環(huán)境,藍(lán)牙定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差,受噪聲信號(hào)干擾大。
3、紅外線技術(shù)
紅外線技術(shù)室內(nèi)定位是通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器,接收各移動(dòng)設(shè)備(紅外線IR標(biāo)識(shí))發(fā)射調(diào)制的紅外射線進(jìn)行定位,具有相對(duì)較高的室內(nèi)定位精度。
但是,由于光線不能穿過障礙物,使得紅外射線僅能視距傳播,容易受其他燈光干擾,并且紅外線的傳輸距離較短,使其室內(nèi)定位的效果很差。當(dāng)移動(dòng)設(shè)備放置在口袋里或者被墻壁遮擋時(shí),就不能正常工作,需要在每個(gè)房間、走廊安裝接收天線,導(dǎo)致總體造價(jià)較高。
4、超寬帶技術(shù)
超寬帶技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)的定位方法有較大差異,它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),可用于室內(nèi)精確定位,例如:戰(zhàn)場(chǎng)士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)跟蹤等。
超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比,具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能夠提高精確定位精度等優(yōu)點(diǎn),通常用于室內(nèi)移動(dòng)物體的定位跟蹤或?qū)Ш健?/p>
5、RFID技術(shù)
RFID定位技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備識(shí)別和定位的目的。它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級(jí)定位精度的信息,且傳輸范圍大、成本較低;不過,由于以下問題未能解決,以RFID定位技術(shù)的適用范圍受到局限。
1)RFID不便于整合到移動(dòng)設(shè)備之中
2)作用距離短(一般最長為幾十米)
3)用戶的安全隱私保護(hù)
4)國際標(biāo)準(zhǔn)化
6、超聲波技術(shù)
超聲波定位主要采用反射式測(cè)距(發(fā)射超聲波并接收由被測(cè)物產(chǎn)生的回波后,根據(jù)回波與發(fā)射波的時(shí)間差計(jì)算出兩者之間的距離),并通過三角定位等算法確定物體的位置。
超聲波定位整體定位精度較高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,但容易受多徑效應(yīng)和非視距傳播的影響,降低定位精度;同時(shí),它還需要大量的底層硬件設(shè)施投資,總體成本較高。
室內(nèi)定位應(yīng)用場(chǎng)景
目前主流應(yīng)用場(chǎng)景:
1、大型商場(chǎng)(萬達(dá))
通過開啟藍(lán)牙功能,獲取beacon定位信息,可以通過室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)商場(chǎng)精準(zhǔn)營銷,降低o2o過程中的不確定性,提高購買轉(zhuǎn)化率;進(jìn)行室內(nèi)互動(dòng)游戲,升級(jí)商場(chǎng)購物體驗(yàn)(趣味性),強(qiáng)化口碑和品牌影響力;提供室內(nèi)定位導(dǎo)航,滿足部分顧客的導(dǎo)向性購物需求,實(shí)現(xiàn)智慧購物2.0。
2、娛樂場(chǎng)所(酒吧、夜店)的近場(chǎng)社交
紐約曼哈頓區(qū)舉行的串酒吧活動(dòng)——BeaconCrawl充分使用了蘋果的iBeacon 技術(shù),給參與者提供相關(guān)信息和提示,增強(qiáng)活動(dòng)的趣味性。在BeaconCrawl 活動(dòng)中,參與者可以組群串酒吧,在酒吧里喝酒聊天,于此同時(shí)基于ibeacon室內(nèi)定位會(huì)進(jìn)行一些有趣的社交活動(dòng)增強(qiáng)顧客之間的交流。除此之外,用戶將能通過推送通知獲取特別的指示信息,獲悉本次活動(dòng)設(shè)有的一些“神秘地點(diǎn)”,提供打折的“特殊飲品”。
未來應(yīng)用場(chǎng)景:
1、信息采集領(lǐng)域
包括上下班打卡、簽注、活動(dòng)區(qū)域、工作中日常監(jiān)控,不過這些要結(jié)合各個(gè)公司的CRM會(huì)比較實(shí)際。
2、基于二維定位或三維定位的VR主題游戲樂園
目前國內(nèi)已經(jīng)落地的有北京的身臨其境公司,其定位技術(shù)提供商是北京的清研訊科團(tuán)隊(duì)。其團(tuán)隊(duì)提供的UWB技術(shù)的定位精度在10CM左右。非常棒的一家公司。另外就是HTC VIVE所使用的光學(xué)室內(nèi)定位。游戲這個(gè)東西對(duì)體驗(yàn)的要求很高,如果定位技術(shù)提供的精度不夠高,玩家在使用中會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的暈眩感,這就讓這種方式的游戲根本無法得到消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)的認(rèn)同。而之前傳統(tǒng)的定位技術(shù)比如WIFI定位,藍(lán)牙定位,因?yàn)槠浼夹g(shù)每單位成本的所提供的精度有局限性,因此根本無法滿足室內(nèi)游戲定位的需求。這也是室內(nèi)定位技術(shù)用于游戲定位的原因之一。
3、安防領(lǐng)域
比如消防人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)救火,為了確保消防人員的人身安全,在其制服上按上定位的紐扣,來使消防人員現(xiàn)場(chǎng)救援的可視化;再比如在公共場(chǎng)所的恐怖襲擊或者突發(fā)災(zāi)難,由于公共場(chǎng)所的后臺(tái)指揮地需要和現(xiàn)場(chǎng)人員有比較好的前后臺(tái)配合,用上室內(nèi)定位技術(shù)讓后臺(tái)指揮實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)人員的動(dòng)向,以此來讓現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)對(duì)更及時(shí)有效。
4、工業(yè)流水線
也就是所謂的工業(yè)4.0。具體的用處就是通過室內(nèi)定位技術(shù)讓整個(gè)生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)可視化,可追蹤化。
5、機(jī)場(chǎng)領(lǐng)域
一方面是機(jī)場(chǎng)的室內(nèi)導(dǎo)航,具體表現(xiàn)在機(jī)場(chǎng)內(nèi)部導(dǎo)航、登機(jī)口指示、位置提醒,不過這種應(yīng)用非常的邊緣化,因?yàn)槟阍跈C(jī)場(chǎng)里找不到路,你找個(gè)人問問不就得了,看嘛死命看手機(jī)呢?
機(jī)場(chǎng)的室內(nèi)定位技術(shù)未來應(yīng)該會(huì)大量被運(yùn)用在可疑物品跟蹤上面。比如機(jī)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)了個(gè)可疑物品,但是一時(shí)半會(huì)兒并不能確認(rèn)它是炸彈還是什么,放行又害怕,扣下又怕被投訴。那么這個(gè)時(shí)候,在箱體上貼上一個(gè)軟TAG,利用室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行跟蹤,只要系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)該物品進(jìn)入了不該進(jìn)入的區(qū)域,立刻報(bào)警,那么這個(gè)技術(shù)還是有使用價(jià)值的。
6、監(jiān)獄或者醫(yī)院
因?yàn)楸O(jiān)獄里有許多人可能會(huì)自殺,為了防止他們自殺,一般就是需要強(qiáng)迫他們?nèi)魏我粋€(gè)人不能單獨(dú)在一個(gè)地方不收人監(jiān)管,但是總會(huì)有看管不嚴(yán)的時(shí)候。室內(nèi)定位技術(shù),會(huì)在每個(gè)犯人手上上一個(gè)不可拆卸的手環(huán),只要系統(tǒng)檢查到有人單獨(dú)在一個(gè)房間里停留時(shí)間過長,系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警,通知獄警了。
醫(yī)院:現(xiàn)在醫(yī)院掛號(hào)都已經(jīng)開啟智能化醫(yī)療時(shí)代,通過微信公眾號(hào)平臺(tái)即可預(yù)約掛號(hào),到醫(yī)院終端領(lǐng)取紙質(zhì)掛號(hào)單,甚至之后的微信支付與藥費(fèi)等環(huán)節(jié)都會(huì)建立起來,隨之而來的通過室內(nèi)定位技術(shù),幫助患者找到預(yù)約看病的科室以及引導(dǎo)患者到藥房或到指定地點(diǎn)化驗(yàn)和檢查等。一定會(huì)非常的方便和便捷,同時(shí)需要結(jié)合醫(yī)院的管理系統(tǒng),叫號(hào)、等待、取化驗(yàn)單通知等,會(huì)很大程度緩解用戶焦急等待的狀態(tài),讓一切顯得有序和高效。
7、倉庫叉車定位
過在倉庫內(nèi)布設(shè)一定數(shù)量ibeacon基站,實(shí)時(shí)精確地定位物資、叉車上的ibeacon標(biāo)簽位置,零延時(shí)地將物、車的位置信息準(zhǔn)確地將反映到倉庫控制中心,方便管理人員進(jìn)行物資查詢、物資盤點(diǎn)、叉車監(jiān)控。精度達(dá)到精準(zhǔn),通過合理調(diào)度安排,從而提高企業(yè)的管理水平,使得生產(chǎn)效率提高千分之幾、甚至百分之幾。
8、配合無人機(jī)
機(jī)器人未來在室內(nèi)的工作了。因?yàn)闊o人機(jī),機(jī)器人這種,都是需要先知道自己在那個(gè)(X,Y,Z),處理方在哪個(gè)(X,Y,Z)然后才能較好的工作的,未來這一塊肯定有很大的應(yīng)用。
9、還可以與優(yōu)質(zhì)移動(dòng)應(yīng)用app合作,適時(shí)在合適的位置推送貼心服務(wù)
10、類似位置定位游戲的應(yīng)用(Pokemon go)都是可視化的應(yīng)用場(chǎng)景
室內(nèi)定位未來是會(huì)被用于人員的管理、機(jī)器人仿生、被標(biāo)簽物的追蹤等等。其實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容主要是非可視內(nèi)容的可視化,具有非常大的實(shí)際意義。在精度,延遲,容量三方面達(dá)到一定水平后,市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值不可限量。
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( 發(fā)表人:姚遠(yuǎn)香 )