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室内定位技术——射频识别(RFID)定位
室内定位技术——射频识别(RFID)定位 RFID定位是一种通过交变磁场或电磁场耦合的无线通信方式实现的室内定位技术,它属于自动识别技术的范畴,能够在不与跟踪对象直接接触的条件下完成定位。
RFID室内定位技术详解 RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)作为物联网的支撑技术之一,是一种无需直接接触地识别技术。它采用无线射频信号读取和传输电子标签所存储的信息,具有非视距传输、识别速度快等特点。
红外线技术:通过红外信号直线传播特性定位,精度较高且抗电磁干扰。但需视线传输,易被障碍物阻挡,且覆盖范围有限,需密集部署传感器,多用于室内机器人跟踪或小型空间定位。
常见室内定位技术比较
常见室内定位技术主要分为指纹定位、射频信号几何测量定位和信标定位三大类,各类技术特点及比较如下:指纹定位 原理:每个位置都有特殊特征,事先将待测量区域网格化并采集对应特征,记录位置与特征的对应关系到指纹库。定位时,将实际采集到的特征与指纹库比对,得到匹配位置。
WiFi定位技术 WiFi定位技术是一种相对成熟且应用较多的室内定位技术。它利用现有的无线网络基础设施,通过测量无线信号的传播时间、传播角度或信号强度等参数,来确定目标的位置。然而,WiFi热点容易受到周围环境影响,如墙壁、障碍物等,导致定位精度较低,通常只能达到3-10米左右。
超宽带(UWB)技术 超宽带技术凭借其低功耗、抗多径效果、高安全性、低系统复杂度以及厘米级定位精度,成为未来无线室内定位的首选技术。UWB系统如EHIGH恒高系统,专用于煤矿、化工、电力能源、医院、养老院、隧道、制造业、公检司法等领域的高精度定位。
室内外定位融合:UWB是室内高精度定位代表技术,RTK是室外高精度定位代表技术,二者融合可实现室内外高精度定位。缺点:UWB和RTK均非低功耗技术,功耗超过传统标签十几倍。需增加NB或CAT1等物联网通讯模块,提高标签成本。融合标签成本接近1000元,远超其他定位标签。
超声波定位技术大多采用反射式测距法。该系统由一个主测距器和多个电子标签组成,主测距器通常安装在移动机器人上,电子标签则放置在室内固定位置。定位过程中,上位机首先向电子标签发送信号,电子标签接收并反射信号回主测距器,据此可以计算出电子标签与主测距器之间的距离,进而确定定位坐标。

UWB室内定位的几种方案
UWB(超宽带)室内定位技术可通过与其他技术融合,形成多种定位方案,以下是一些常见的UWB室内定位方案:UWB+PA方案 覆盖范围扩展:UWB通讯距离通常为50-100米(2频道时100米有保障),蓝牙因同频干扰(如与4G WIFI)一般仅30-50米。
UWB(超宽带)室内定位技术算法主要有TOF、TDOA、AOA几种,每种算法都有其独特的特点和优缺点。 TOF(飞行时间)算法 优点:算法简单:TOF算法基于测距的方式,通过多次收发脉冲来测量标签和基站间的距离,算法实现相对简单。精度较高:由于采用多次测量和精确的时间计算,TOF算法能够提供较高的定位精度。
UWB定位技术主要通过TOF测距定位、TDOA定位、AOA定位三种算法实现,其中前两种可单独使用,AOA通常需与TOF或TDOA融合定位。以下是具体算法解析: TOF测距定位原理:基于信号飞行时间测距,标签与基站通过双向时间测量计算距离,再通过多基站距离解算位置。基站需求:零维模式:仅需1个基站测距(如存在区域)。
物联网技术讲解:室内定位技术(WIFI、蓝牙BLE、Zigbee、UWB)
〖壹〗、 蓝牙(BLE)定位:通过低功耗蓝牙信标广播信号,结合三角测量或指纹算法,精度可达米级,常用于室内导航、资产追踪。超宽带(UWB)定位:采用纳秒级窄脉冲信号,实现厘米级高精度定位,适用于工业自动化、仓储管理等场景。
〖贰〗、 功耗:依赖设备WiFi模块,功耗中等。抗干扰能力:易受其他4GHz/5GHz设备干扰。典型应用:商场、机场、办公楼等公共场所的粗略定位。对比UWB:精度低、抗干扰弱,但终端普及率高(所有智能手机支持)。
〖叁〗、 室内定位技术是近年来随着物联网技术的发展而兴起的一种新兴技术,它能够帮助人们在室内环境中实现对位置的精确定位。室内定位技术广泛应用于商场、医院、机场、博物馆等场所,以提供导航服务、人员管理、资产跟踪等多种功能。
几种常见的室内定位技术
〖壹〗、 UWB技术 超宽带(UWB)定位技术是一种高精度定位技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。UWB定位技术的精度较高,适用于高精度定位的工业领域,如智能制造、自动化仓储等。
〖贰〗、 超宽带(UWB)技术 超宽带技术凭借其低功耗、抗多径效果、高安全性、低系统复杂度以及厘米级定位精度,成为未来无线室内定位的首选技术。UWB系统如EHIGH恒高系统,专用于煤矿、化工、电力能源、医院、养老院、隧道、制造业、公检司法等领域的高精度定位。
〖叁〗、 室内外定位融合:UWB是室内高精度定位代表技术,RTK是室外高精度定位代表技术,二者融合可实现室内外高精度定位。缺点:UWB和RTK均非低功耗技术,功耗超过传统标签十几倍。需增加NB或CAT1等物联网通讯模块,提高标签成本。融合标签成本接近1000元,远超其他定位标签。
〖肆〗、 常见室内定位技术主要分为指纹定位、射频信号几何测量定位和信标定位三大类,各类技术特点及比较如下:指纹定位 原理:每个位置都有特殊特征,事先将待测量区域网格化并采集对应特征,记录位置与特征的对应关系到指纹库。定位时,将实际采集到的特征与指纹库比对,得到匹配位置。
〖伍〗、 UWB(超宽带)室内定位技术算法主要有TOF、TDOA、AOA几种,每种算法都有其独特的特点和优缺点。 TOF(飞行时间)算法 优点:算法简单:TOF算法基于测距的方式,通过多次收发脉冲来测量标签和基站间的距离,算法实现相对简单。
〖陆〗、 红外线技术 红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Activebadges使待测物体附上一个电子标识,该标识通过红外发射机向室内固定放置的红外接收机周期发送该待测物唯一ID,接收机再通过有线网络将数据传输给数据库。
如何进行室内定位?
〖壹〗、 进行室内定位可通过以下多种技术实现,不同技术各有优缺点,可根据具体需求选取 合适方案:WIFI定位通过室内架设具备定位功能的WIFI网络实现。WIFI设备感知人员手机信号强度判断位置,优点是一套设备可同时实现网络接入与定位,缺点是定位精度较低,约5米左右。
〖贰〗、 室内定位主要通过网络侧解算技术,结合功率测量、时间测量和角度测量等方法实现。功率测量:功率测量是无线定位的基础,主要包括三角定位和指纹定位两种方式。
〖叁〗、 一键SOS:在紧急情况下,用户可以通过按下SOS键向APP端的家人求助。费用 优势:购买成本相对较低,适合家庭使用。室内定位实现步骤 准备家庭内部房型图 首先,需要一张家庭内部的房型图,这将作为家庭地图的基础。确保房型图准确反映了家庭内部的布局和房间位置。
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