室內(nèi)人員定位解決方案特點(diǎn)及應(yīng)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(hào)衰減嚴(yán)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(dǎo)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(dǎo)航信號(hào)衰減太快，衛(wèi)星定位就無法使用。

　　而事實(shí)上，隨著室內(nèi)場景越來越龐大復(fù)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(fèi)者提供實(shí)時(shí)導(dǎo)引服務(wù)，同時(shí)基于位置提供對(duì)應(yīng)的營銷服務(wù)。

　　醫(yī)院希望對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，便于需要時(shí)快速調(diào)用，希望能對(duì)特殊病患進(jìn)行定位監(jiān)護(hù)，防止其發(fā)生意外。高危化工廠需要對(duì)人員進(jìn)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(duì)成熟且應(yīng)用較多的技術(shù)，主要是通過移動(dòng)設(shè)備和三個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)的無線信號(hào)強(qiáng)度，通過差分算法，來比較精準(zhǔn)地對(duì)人和車輛的進(jìn)行三角定位。

　　方案特點(diǎn)：

　　?Wi-Fi定位可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位，但精度只能維持在米級(jí)定位(1-10m)，無法做到精準(zhǔn)定位;

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

　　應(yīng)用場景：早期Wi-Fi方案主要是應(yīng)用在專業(yè)行業(yè)領(lǐng)域，隨著消費(fèi)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(yīng)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(biāo)使用紅外線IR標(biāo)識(shí)作為移動(dòng)點(diǎn)，發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進(jìn)行定位;第二種是通過多對(duì)發(fā)射器和接收器織紅外線網(wǎng)覆蓋待測空間，直接對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位。

　　方案特點(diǎn)：

　　?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(duì)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(dāng)標(biāo)識(shí)被遮擋時(shí)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(gè)遮擋背后、甚至轉(zhuǎn)角都安裝接收端，布局復(fù)雜，使得成本提升，而定位效果有限。

　　應(yīng)用場景：適用于實(shí)驗(yàn)室對(duì)簡單物體的軌跡精確定位記錄以及室內(nèi)自走機(jī)器人的位置定位。

　　三、藍(lán)牙定位

　　藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)目前部署的也比較多，也是相對(duì)比較成熟的技術(shù)。藍(lán)牙跟WiFi的區(qū)別不是太大，精度會(huì)比WiFi稍微高一點(diǎn)。

　　方案特點(diǎn)：

　　?藍(lán)牙定位技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積小、短距離、低功耗，容易集成在手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備中。只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟，就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行定位;

　　?藍(lán)牙傳輸不受視距的影響，但對(duì)于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍(lán)牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號(hào)干擾大且在于藍(lán)牙器件和設(shè)備的價(jià)格比較昂貴。

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

　　四、射頻識(shí)別定位

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

　　方案特點(diǎn)：

　　?射頻識(shí)別作用距離很近，但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級(jí)定位精度的信息，而且標(biāo)識(shí)的體積比較小，造價(jià)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(biāo)準(zhǔn)化都不夠完善。

　　應(yīng)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(hào)，由多個(gè)傳感器采用TDOA和AOA定位算法對(duì)標(biāo)簽位置進(jìn)行分析，多徑分辨能力強(qiáng)、精度高，定位精度可達(dá)厘米級(jí)。

　　方案特點(diǎn)：

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

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

　　應(yīng)用場景：可用于各個(gè)領(lǐng)域的室內(nèi)精確定位和導(dǎo)航，包括人和大型物品，例如汽車地庫停車導(dǎo)航、礦井人員定位、貴重物品倉儲(chǔ)等。

　　六、Zigbee定位

　　傳統(tǒng)Zigbee定位方案與Wi-Fi、藍(lán)牙利用三角定位方案類似，利用移動(dòng)標(biāo)簽與參考節(jié)點(diǎn)之間的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行測距，多基站實(shí)現(xiàn)多維角度定位。

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

　　方案特點(diǎn)：

　　?Zigbee傳輸需要很少的能量，具有低功耗特點(diǎn);

　　?Zigbee網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸工作，并支持多級(jí)路由，可將數(shù)據(jù)進(jìn)行超遠(yuǎn)距離傳輸;

　　?JN5168系列方案整合TOF(空中飛行時(shí)間)+RSSI(信號(hào)強(qiáng)度)雙方案測距方式，精準(zhǔn)定位。

　　應(yīng)用場景：已經(jīng)被廣泛應(yīng)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(yuǎn)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(shí)間)與RSSI(信號(hào)強(qiáng)度)測距功能。

　　方案升級(jí)：ZLG致遠(yuǎn)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(jìn)一步做出升級(jí)，目前ZM5168系列模塊廣播模式時(shí)也可配置使能RSSI輸出，便于移動(dòng)標(biāo)簽迅速確定位置信息，定位方案更加靈活，減小模塊工作量。