室內(nèi)人員定位解決方案特點及應用

　　提到定位，我們首先想到的是衛(wèi)星、是GPS、是北斗，但在室內(nèi)衛(wèi)星信號衰減嚴重，精度大大降低。在室內(nèi)做人員定位，有哪些好辦法呢?

　　古人的望月觀日、司南辨位展示我們祖先的智慧和睿智。

　　現(xiàn)在一提到定位導航，大家首先想到的是GPS，中國也推出了自己的衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。但是，衛(wèi)星定位只能用在室外環(huán)境，一到室內(nèi)，由于導航信號衰減太快，衛(wèi)星定位就無法使用。

　　而事實上，隨著室內(nèi)場景越來越龐大復雜，工業(yè)、安防等行業(yè)的高速發(fā)展，人員定位管理也逐漸成為了熱門市場。

　　大型商超希望能夠借助室內(nèi)定位技術(shù)為前來購物的消費者提供實時導引服務，同時基于位置提供對應的營銷服務。

　　醫(yī)院希望對醫(yī)療設備進行實時定位，便于需要時快速調(diào)用，希望能對特殊病患進行定位監(jiān)護，防止其發(fā)生意外。高?；S需要對人員進行定位管理，防止發(fā)生安全事故等。

　　可以說，室內(nèi)定位在零售、餐飲、物流、制造、化工、電力、醫(yī)療等行業(yè)均展現(xiàn)出了廣闊的市場前景。

　　今天這里一起了解下各類關(guān)于室內(nèi)定位的相關(guān)解決方案。

　　一、Wi-Fi定位

　　目前Wi-Fi是相對成熟且應用較多的技術(shù)，主要是通過移動設備和三個無線網(wǎng)絡接入點的無線信號強度，通過差分算法，來比較精準地對人和車輛的進行三角定位。

　　方案特點：

　　?Wi-Fi定位可以實現(xiàn)復雜的大范圍定位，但精度只能維持在米級定位(1-10m)，無法做到精準定位;

　　?同時定位系統(tǒng)可以與其他客戶共享網(wǎng)絡，但受限于Wi-Fi通信距離問題，基站布點較多，成本增加。

　　應用場景：早期Wi-Fi方案主要是應用在專業(yè)行業(yè)領域，隨著消費市場需求增加，目前在監(jiān)獄、醫(yī)院、車間工廠等都有較大應用。

　　二、紅外線定位

　　紅外線室內(nèi)定位有兩種，第一種是被定位目標使用紅外線IR標識作為移動點，發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學傳感器接收進行定位;第二種是通過多對發(fā)射器和接收器織紅外線網(wǎng)覆蓋待測空間，直接對運動目標進行定位。

　　方案特點：

　　?紅外線的技術(shù)已經(jīng)非常成熟，用于室內(nèi)定位精度相對較高，但是由于紅外線只能視距傳播，穿透性極差(可以參考家里的電視遙控器)，當標識被遮擋時就無法正常工作，也極易受燈光、煙霧等環(huán)境因素影響明顯;

　　?紅外線的傳輸距離不長，使其在布局上，無論哪種方式，都需要在每個遮擋背后、甚至轉(zhuǎn)角都安裝接收端，布局復雜，使得成本提升，而定位效果有限。

　　應用場景：適用于實驗室對簡單物體的軌跡精確定位記錄以及室內(nèi)自走機器人的位置定位。

　　三、藍牙定位

　　藍牙信標技術(shù)目前部署的也比較多，也是相對比較成熟的技術(shù)。藍牙跟WiFi的區(qū)別不是太大，精度會比WiFi稍微高一點。

　　方案特點：

　　?藍牙定位技術(shù)最大的優(yōu)點是設備體積小、短距離、低功耗，容易集成在手機等移動設備中。只要設備的藍牙功能開啟，就能夠?qū)ζ溥M行定位;

　　?藍牙傳輸不受視距的影響，但對于復雜的空間環(huán)境，藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大且在于藍牙器件和設備的價格比較昂貴。

　　應用場景：應用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店。現(xiàn)在已經(jīng)被某些廠商開始用于LBS推廣。

　　四、射頻識別定位

　　射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)利用射頻方式，天線或者設備把無線電信號調(diào)成電磁場，附著于物品的標簽經(jīng)過磁場后感應電流生成把數(shù)據(jù)傳送出去，以多對雙向通信交換數(shù)據(jù)以達到識別和三角定位的目的。

　　方案特點：

　　?射頻識別作用距離很近，但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，而且標識的體積比較小，造價比較低;

　　?RFID不具有通信能力，抗干擾能力較差，不便于整合到其他系統(tǒng)之中;

　　?用戶的安全隱私保障和國際標準化都不夠完善。

　　應用場景：適用于倉庫、工廠、商場貨物、商品流轉(zhuǎn)定位。

　五、超寬帶UWB定位

　　超寬帶定位技術(shù)是一種全新的、與傳統(tǒng)通信定位技術(shù)有極大差異的新技術(shù)。采用UWB(超寬帶)脈沖信號，由多個傳感器采用TDOA和AOA定位算法對標簽位置進行分析，多徑分辨能力強、精度高，定位精度可達厘米級。

　　方案特點：

　　?超寬帶技術(shù)具有GHz量級的帶寬，因此穿透力強、抗干擾效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度，前景相當廣闊;

　　?新加入的盲節(jié)點需要主動通信使得功耗較高，而且事先也需要布局，使得成本較高。

　　應用場景：可用于各個領域的室內(nèi)精確定位和導航，包括人和大型物品，例如汽車地庫停車導航、礦井人員定位、貴重物品倉儲等。

　　六、Zigbee定位

　　傳統(tǒng)Zigbee定位方案與Wi-Fi、藍牙利用三角定位方案類似，利用移動標簽與參考節(jié)點之間的信號強度進行測距，多基站實現(xiàn)多維角度定位。

　　而NXP JN5168系列Zigbee芯片在滿足信號強度測試功能要求外，還增加TOF(空中飛行時間)測距方式，類似目前超寬帶TDOA和AOA定位算法。

　　方案特點：

　　?Zigbee傳輸需要很少的能量，具有低功耗特點;

　　?Zigbee網(wǎng)絡可同時進行數(shù)據(jù)傳輸工作，并支持多級路由，可將數(shù)據(jù)進行超遠距離傳輸;

　　?JN5168系列方案整合TOF(空中飛行時間)+RSSI(信號強度)雙方案測距方式，精準定位。

　　應用場景：已經(jīng)被廣泛應用于大型的工廠、地下管廊、礦區(qū)以及車間作為人員在崗管理系統(tǒng)所采用。

　　ZM516x是ZLG致遠電子基于NXP JN5168無線微控制器開發(fā)的一系列低功耗、高性能Zigbee模塊，可支持TOF(空中飛行時間)與RSSI(信號強度)測距功能。

　　方案升級：ZLG致遠電子基于室內(nèi)礦區(qū)人員定位行業(yè)需求，將測距方案進一步做出升級，目前ZM5168系列模塊廣播模式時也可配置使能RSSI輸出，便于移動標簽迅速確定位置信息，定位方案更加靈活，減小模塊工作量。