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標(biāo)簽 > 室內(nèi)定位
在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法使用衛(wèi)星定位時(shí),使用室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位,解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。最終定位物體當(dāng)前所處的位置。
在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法使用衛(wèi)星定位時(shí),使用室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位,解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。最終定位物體當(dāng)前所處的位置。
定位技術(shù)
除通訊網(wǎng)絡(luò)的蜂窩定位技術(shù)外,常見(jiàn)的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)還有:Wi-Fi、藍(lán)牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲波。
在室內(nèi)環(huán)境無(wú)法使用衛(wèi)星定位時(shí),使用室內(nèi)定位技術(shù)作為衛(wèi)星定位的輔助定位,解決衛(wèi)星信號(hào)到達(dá)地面時(shí)較弱、不能穿透建筑物的問(wèn)題。最終定位物體當(dāng)前所處的位置。
定位技術(shù)
除通訊網(wǎng)絡(luò)的蜂窩定位技術(shù)外,常見(jiàn)的室內(nèi)無(wú)線定位技術(shù)還有:Wi-Fi、藍(lán)牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee和超聲波。
l Wi-Fi技術(shù)
通過(guò)無(wú)線接入點(diǎn)(包括無(wú)線路由器)組成的無(wú)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(wú)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。
l 藍(lán)牙技術(shù)
藍(lán)牙通訊是一種短距離低功耗的無(wú)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(guò)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:?jiǎn)螌哟髲d或倉(cāng)庫(kù)。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(kāi)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(guò),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。
l 紅外線技術(shù)
紅外線技術(shù)室內(nèi)定位是通過(guò)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(guò)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。
l 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(guò)發(fā)送和接收具有納秒或納秒級(jí)以下的極窄脈沖來(lái)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>
l 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(guò),由于以下問(wèn)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(zhǎng)為幾十米)
3. 用戶的安全隱私保護(hù)
4. 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化
l ZigBee技術(shù)
ZigBee是一種短距離、低速率的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它介于RFID和藍(lán)牙之間,可以通過(guò)傳感器之間的相互協(xié)調(diào)通信進(jìn)行設(shè)備的位置定位。這些傳感器只需要很少的能量,以接力的方式通過(guò)無(wú)線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器傳到另一個(gè)傳感器,所以ZigBee最顯著的技術(shù)特點(diǎn)是它的低功耗和低成本。
技術(shù)方案
目前我們已經(jīng)能夠看到一些室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用介紹了。據(jù)我所知的有谷歌、諾基亞、博通、IndoorAtals、Qubulus、杜克大學(xué)這幾個(gè)方案。下面筆者就把它們整理一下,歡迎大家在此基礎(chǔ)上進(jìn)行指正、補(bǔ)充。谷歌方案
谷歌手機(jī)地圖6.0版的時(shí)候已經(jīng)在一些地區(qū)加入了室內(nèi)導(dǎo)航功能,此方案主要依靠GPS(室內(nèi)一般也能搜索到2~3顆衛(wèi)星)、wifi信號(hào)、手機(jī)基站以及根據(jù)一些“盲點(diǎn)”(室內(nèi)無(wú)GPS、wifi或基站信號(hào)的地方)的具體位置完成室內(nèi)的定位。目前此方案的精度還不是很滿意,所以谷歌后來(lái)又發(fā)布了一個(gè)叫“Google Maps Floor Plan Marker”的手機(jī)應(yīng)用,號(hào)召用戶按照一定的步驟來(lái)提高室內(nèi)導(dǎo)航的精度。谷歌一直在努力解決兩個(gè)問(wèn)題:獲取更多的建筑平面圖;提高室內(nèi)導(dǎo)航的精度。建筑平面圖是室內(nèi)導(dǎo)航的基礎(chǔ),就如同GPS車用導(dǎo)航需要電子導(dǎo)航地圖一樣。谷歌目前想通過(guò)“眾包”的方式解決數(shù)據(jù)源的問(wèn)題,就是鼓勵(lì)用戶上傳建筑平面圖。另外,用戶在使用谷歌的室內(nèi)導(dǎo)航時(shí),谷歌會(huì)收集一些GPS、wifi、基站等信息,通過(guò)服務(wù)器進(jìn)行處理分析之后為用戶提供更準(zhǔn)確的定位服務(wù)。諾基亞方案
諾基亞采用的是HAIP技術(shù),具體是什么筆者也沒(méi)能查到更多的資料,不過(guò)諾基亞正在努力使它成為藍(lán)牙協(xié)議的一部分,這樣只要你的設(shè)備帶有藍(lán)牙模塊,就能夠使用這種技術(shù)進(jìn)行定位。當(dāng)然,僅有一個(gè)藍(lán)牙模塊還不能完成定位,還需要在室內(nèi)安裝一種定位發(fā)射臺(tái),通過(guò)這兩者之間的通信完成定位。這種發(fā)射臺(tái)可以覆蓋100m×100m的范圍,定位精度在30cm~100cm,據(jù)說(shuō)這種發(fā)射臺(tái)還有成本低、功耗低等特點(diǎn),一臺(tái)或多臺(tái)都能完成定位。博通方案
博通公司研制了一種用于室內(nèi)定位的新芯片(BCM4752),具備三維定位功能(即你所在位置的高度也算出來(lái))。這種芯片可以通過(guò)wifi、藍(lán)牙或NFC等技術(shù)來(lái)提供室內(nèi)定位系統(tǒng)支持。更強(qiáng)大的是,該芯片可以結(jié)合其它傳感器,例如手機(jī)里的陀螺儀、加速度傳感器、方位傳感器等,將你位置的變化實(shí)時(shí)計(jì)算出來(lái),甚至做到?jīng)]有死角。博通公司的如意算盤是將這種芯片內(nèi)置到智能手機(jī)里。IndoorAtlas方案
IndoorAtlas是一家專注于室內(nèi)導(dǎo)航解決方案的公司,剛成立不久。IndoorAtlas的方案基于地球磁場(chǎng),依據(jù)是每一個(gè)具體位置的磁場(chǎng)信息都不一樣。不過(guò)使用這種技術(shù)進(jìn)行導(dǎo)航比較麻煩,首先用戶需要上傳建筑平面圖,然后還需要你拿著移動(dòng)設(shè)備繞室內(nèi)一圈,記錄下各個(gè)位置的地磁信號(hào)特征,這些信息需要上傳到IndoorAtlas的服務(wù)器。最后,你需要使用IndoorAtlas提供的工具包開(kāi)發(fā)一個(gè)應(yīng)用才能使用定位功能(IndoorAtlas的開(kāi)發(fā)工具包可以在線申請(qǐng),不過(guò)筆者申請(qǐng)了兩次都沒(méi)結(jié)果)。Qubulus方案
跟IndoorAtlas不同的是,Qubulus公司根據(jù)無(wú)線電信號(hào)(Radio Signature)來(lái)定位。每一個(gè)位置的無(wú)線電信號(hào)數(shù)量、頻度、強(qiáng)度等也是不同的,Qubulus根據(jù)這些差異計(jì)算出你的具體位置。使用Qubulus的方案,你同樣需要收集室內(nèi)的無(wú)線電信號(hào)。Qubulus也提供了開(kāi)發(fā)工具包,很容易申請(qǐng)下來(lái)。開(kāi)發(fā)工具包里有一個(gè)例子,可以使用Eclipse直接編譯通過(guò)。杜克大學(xué)方案
杜克大學(xué)則借助現(xiàn)實(shí)生活中路標(biāo)(landmarks)的思想,正在開(kāi)發(fā)一個(gè)叫做UnLoc的應(yīng)用。此應(yīng)用通過(guò)感知wifi、3G信號(hào)死角,以及一些運(yùn)動(dòng)特征,如電梯、樓梯等,并根據(jù)這些位置已知的路標(biāo)來(lái)計(jì)算你的位置。當(dāng)你移動(dòng)的時(shí)候,就根據(jù)其他感應(yīng)器( 陀螺儀、加速度傳感器、方位傳感器等)來(lái)跟蹤你的位置。這一過(guò)程精度會(huì)逐漸降低,但當(dāng)你到達(dá)下一個(gè)路標(biāo)時(shí),位置就會(huì)被校準(zhǔn)。智慧圖方案
北京智慧圖科技有限責(zé)任公司通過(guò)檢測(cè)Wi-Fi、藍(lán)牙節(jié)點(diǎn)(iBeacon)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定位,目前智慧圖定位產(chǎn)品包括終端側(cè)定位與網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位兩種[4] 。終端側(cè)定位通過(guò)手機(jī)檢測(cè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào),進(jìn)行手機(jī)自主定位導(dǎo)航,在手機(jī)app中提供了部分室內(nèi)場(chǎng)館(機(jī)場(chǎng)及商業(yè)廣場(chǎng))的室內(nèi)位置服務(wù)功能(定位、導(dǎo)航、POI搜索、優(yōu)惠查詢等)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位由Wi-Fi的無(wú)線AP檢測(cè)移動(dòng)設(shè)備的信號(hào),進(jìn)行定位,主要應(yīng)用于建筑內(nèi)的客流數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,該模式主要為大型商業(yè)廣場(chǎng)、店鋪、公共文化建筑提供服務(wù)。
l 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(guò)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(jiǎn)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)定位的主要種類
這里要講的室內(nèi)定位,主要針對(duì)我自己做過(guò)或者理解的內(nèi)容,主要是基于手機(jī)平臺(tái)的行人的室內(nèi)定位。至于機(jī)器人的SLAM通過(guò)的激光雷達(dá)等部分暫時(shí)不敢妄議。
目前來(lái)看,從定位信號(hào)來(lái)源大致可以分為:
1.基于無(wú)線信號(hào)發(fā)射設(shè)備的WiFi,藍(lán)牙(iBeacon),RFID,UWB
這一類定位方式,主要通過(guò)手機(jī)或者特定接收端,WiFi和藍(lán)牙普通的手機(jī)具有接受模塊,RFID部分手機(jī)具有,UWB需要專門的接收設(shè)備,當(dāng)然也有號(hào)稱把UWB設(shè)備集成到手機(jī)里面的硬件公司,這個(gè)目前就不再我討論的范圍里面了。通過(guò)接收以上設(shè)備發(fā)射的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行定位,就好像GPS定位一樣。
2.基于慣性導(dǎo)航的(IMU,MEMS)的室內(nèi)定位
大家都知道慣導(dǎo)隨著時(shí)間誤差會(huì)不斷積累,所以這個(gè)方法往往不會(huì)單獨(dú)使用,而是和其他技術(shù)一起進(jìn)行融合。由其他的絕對(duì)定位技術(shù)提供校正信息,而慣導(dǎo)的信息提供連續(xù)的定位和起到對(duì)其他位置的平滑作用。針對(duì)行人而言,如果以手機(jī)作為定位平臺(tái),基本上就是所謂的微機(jī)械的MEMS,基本所有手機(jī)都具備。
3.基于圖片(視頻)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)定位
這個(gè)方法,實(shí)話說(shuō)到目前為止我還沒(méi)有真正做過(guò)。但是Google2017 I/O上面,通過(guò)Tango實(shí)現(xiàn)了這個(gè)通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)及計(jì)算機(jī)視覺(jué)的VPS(Visual positioning service)據(jù)說(shuō)理論精度可達(dá)厘米級(jí)別,不可謂不可怕。關(guān)于我對(duì)這個(gè)技術(shù)的理解,我會(huì)放在后面定位方法里面來(lái)講,因?yàn)槲矣X(jué)得那樣更能看出其特點(diǎn)。
4.基于地磁
由于室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變,通常各個(gè)不同的位置點(diǎn)的地磁場(chǎng)強(qiáng)度也不一樣。但是一個(gè)磁場(chǎng)信號(hào)源顯然不足以定位,所以通常方式是在行走道路上對(duì)磁場(chǎng)變化軌跡進(jìn)行匹配,如下圖所示為我持手機(jī)在不同時(shí)間走過(guò)同一段路徑時(shí)候的磁場(chǎng)數(shù)據(jù),橫軸為時(shí)間,可以看出來(lái),在同一條路徑上存在變化一致性。通過(guò)這種匹配,也可以進(jìn)行定位,通常采用的方法為DTW.具體算法細(xì)節(jié)就不細(xì)講了,感興趣的童鞋請(qǐng)自行實(shí)現(xiàn)。
2. 室內(nèi)定位的主要方法論
2.1.基于無(wú)線信號(hào)的三邊(三角定位)
這個(gè)方法來(lái)自于傳統(tǒng)的定位方法,類似GPS,假如我們能夠獲得我們待定位點(diǎn)相對(duì)于其它基站的距離或者角度,通過(guò)交會(huì)列多元方程組求解的方法可以求出我們所在的位置,當(dāng)然了,實(shí)際情況中往往不是求解剛好夠定位的方程組,而是用多余的觀測(cè)值然后利用最小二乘估計(jì)方法來(lái)估計(jì)位置。以下圖為例,對(duì)于三個(gè)基站,我們?nèi)绻軌颢@得信號(hào)發(fā)射和接受的時(shí)間差,那么就可以通過(guò)時(shí)間差和光速傳播來(lái)求取距離從而獲得定位。
但是,對(duì)于普通的WiFi,藍(lán)牙信號(hào),要想求出從信號(hào)發(fā)射到信號(hào)接收之間的時(shí)間差,基本是不可能的。因?yàn)槟阋3謨蛇叺臅r(shí)間同步,才能通過(guò)發(fā)射時(shí)間和接收時(shí)間來(lái)求取時(shí)間差,考慮到c光速的巨大,時(shí)間差一點(diǎn)點(diǎn)距離就能差非常遠(yuǎn)。所以基本不可能通過(guò)時(shí)間差的方法來(lái)進(jìn)行定位。
那么室內(nèi)定位里面的三邊定位是怎么實(shí)現(xiàn)的呢?
我們知道,只要求取當(dāng)前目標(biāo)和各個(gè)基站的距離,就能求解目標(biāo)位置。而這個(gè)距離既然不能通過(guò)時(shí)間和光速之積來(lái)獲得,我們可以通過(guò)另一個(gè)方法來(lái)獲得,那就是信號(hào)衰減模型,如下圖所示,我們知道在離線狀態(tài)下,無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度在空間中傳播隨著距離衰減! 而這個(gè)無(wú)線信號(hào)強(qiáng)度對(duì)于手機(jī)上的接收器來(lái)說(shuō)是可測(cè)的!那么根據(jù)測(cè)試到的信號(hào)強(qiáng)度,是不是可以根據(jù)下圖的衰減模型(公式)來(lái)反推出距離呢,那么這樣不就又可以用三邊定位了。
當(dāng)然,這個(gè)問(wèn)題的實(shí)際在于:這種信號(hào)衰減是針對(duì)理想狀況?。ㄕ婵眨瑹o(wú)反射)。那么在實(shí)際的室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下,信號(hào)在不斷的折射反射(多路徑效應(yīng))下,這個(gè)模型可能就出現(xiàn)了波動(dòng)了。也就是說(shuō)你通過(guò)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度來(lái)反推距離很大可能帶有很大誤差,同時(shí)由于不同傳感器的信號(hào)特征不同,模型參數(shù)也不一而足,導(dǎo)致這個(gè)方法的定位效果其實(shí)不太理想。
2.2 MEMS的定位方法
傳統(tǒng)的捷聯(lián)式慣導(dǎo)中,通過(guò)慣性器件測(cè)量各個(gè)方向上的加速度然后再時(shí)間上進(jìn)行積分,就可以求取目標(biāo)的移動(dòng)。但是在行人中,mems比較差的精度和姿態(tài)隨意性,會(huì)導(dǎo)致積分快速發(fā)散,精度完全不可用。
所以,在行人的室內(nèi)定位中的mems使用,基本都基于航位推算(PDR),也就是現(xiàn)在基本很多手機(jī)都具有的,通過(guò)加速度計(jì)算你行走的步數(shù),然后通過(guò)估計(jì)你每步的長(zhǎng)度從而獲得行人的移動(dòng)距離。怎么計(jì)算行人的步數(shù)呢,如下圖所示,行人攜帶手機(jī)在行走過(guò)程中,由于重心隨著前進(jìn)的節(jié)奏呈現(xiàn)周期性變化。通過(guò)這個(gè)變化的監(jiān)測(cè),自然可以知道行人的前進(jìn)步伐。
當(dāng)然有距離還不夠,還需要知道移動(dòng)方向才能定位,MEMS中自然是還有陀螺儀和地磁傳感器,通過(guò)這兩個(gè)傳感器和加速度的結(jié)合,可以獲得前進(jìn)方向的推算,通常通過(guò)濾波組合。不過(guò)方向的推算不是很準(zhǔn),所以也有人在使用pdr時(shí),只使用其距離來(lái)組合其他的定位方法。
2.3 指紋定位方法
這個(gè)方法還是針對(duì)無(wú)線信號(hào)定位的。2.1中有說(shuō)道,無(wú)論是通過(guò)時(shí)間還是信號(hào)模型衰減求取距離來(lái)進(jìn)行三邊定位,都無(wú)法完全結(jié)果室內(nèi)信號(hào)的波動(dòng)和環(huán)境的影響。
所以另外一個(gè)經(jīng)典的室內(nèi)定位方法,指紋定位方法被提出來(lái)了。所謂指紋定位,我的理解,好比公安部門采集了所有人的指紋數(shù)據(jù),由于其獨(dú)一無(wú)二的特性,在破案時(shí)候通過(guò)匹配數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋和嫌疑人的指紋來(lái)進(jìn)行查找。
室內(nèi)定位中的指紋法也是這樣,首先在室內(nèi)中收集很多的指紋數(shù)據(jù)(無(wú)線信號(hào)數(shù)據(jù),通常定義一個(gè)個(gè)格網(wǎng)點(diǎn)來(lái)采集無(wú)線強(qiáng)度:對(duì)應(yīng)每個(gè)人的指紋),當(dāng)需要定位的時(shí)候,通過(guò)手機(jī)采集到的無(wú)線信號(hào)和預(yù)先收集的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比,找出最相似的指紋的位置作為定位的位置。就好比通過(guò)嫌疑人的指紋來(lái)尋找他的身份一樣。
前面提到Google在今年的tango里面提出了vrs,其實(shí)我的理解。也是一種指紋匹配,不過(guò)這里的指紋特點(diǎn)變成了視覺(jué)特征點(diǎn),匹配過(guò)程的輸入變成了圖片(視頻),通過(guò)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的視覺(jué)特征點(diǎn)+深度傳感器來(lái)進(jìn)行定位。其中用上了高大上的機(jī)器學(xué)習(xí)^_^。
當(dāng)然,這個(gè)理解如果有誤還請(qǐng)懂行的童鞋指出,畢竟這一塊我不是很熟。
2.4 模式識(shí)別方法
這個(gè)方法其實(shí)不在很多歸類中出現(xiàn),不過(guò)我也簡(jiǎn)單講一講。最早我在duke大學(xué)的一篇paper中看見(jiàn)。
剛才說(shuō)道,單一定位方式各有優(yōu)缺點(diǎn),所以通常采用融合的方法,通常采用kalman濾波 particle filter等融合幾種傳感器數(shù)據(jù)。所謂模式識(shí)別方法,就是某些行為過(guò)程中,手機(jī)mems數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生特定的特征,例如坐電梯時(shí)候的加速度顯然和走路以及靜止時(shí)候的加速度變化有非常明顯的差別。那么通過(guò)這種模式的識(shí)別,識(shí)別出你正在坐電梯(稱之為landmark),這個(gè)位置可以作為pdr的糾正或者起始位置。
2.5 融合定位
融合多種方式的定位,往往才是效果好的。但是融合方法很難普適,因?yàn)椴煌牡胤降臄?shù)據(jù)源,不同手機(jī)平臺(tái)的差異性。但是還是作為重要的方法,主要通過(guò)kalman ,particle filter進(jìn)行融合。這個(gè)方面后面如果有時(shí)間。我單獨(dú)開(kāi)一篇講講融合定位,也可以把代碼放到github上。
融合定位中除了通過(guò)以上所述方法/信號(hào)源的融合,還會(huì)有加上地圖匹配的。也就是通過(guò)地圖限制行進(jìn)路徑的偏差。但是相對(duì)于車輛必須開(kāi)在公路上,地圖匹配在室內(nèi)的情況則更為復(fù)雜。關(guān)于室內(nèi)地圖的簡(jiǎn)單定義和制作,可以參見(jiàn)我博客中的另外兩篇文章《室內(nèi)地圖1》《室內(nèi)地圖2》
update:整理了一個(gè)卡爾曼濾波和粒子濾波的融合算法模擬器demo,感興趣的童鞋可以看這里,然后下載代碼自己試試看。
3.室內(nèi)定位相關(guān)知識(shí)圖譜
這一小節(jié)預(yù)計(jì)整理一下,室內(nèi)定位中涉及到的方法論和名字。當(dāng)然,也并非其中的全部樓主都有做了,比如說(shuō)indoorGM的室內(nèi)地圖,其實(shí)光是定義和生產(chǎn)地圖就已經(jīng)是很大的一方面了。
只是為了全面,供有興趣的童鞋研究,我也將我所知的寫入了。
如何利用LoRa實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位?
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,室內(nèi)定位成為一個(gè)備受關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域。LoRa技術(shù)以其低功耗、長(zhǎng)距離和低成本的特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。雖然LoRa主要用于遠(yuǎn)...
2024-08-02 標(biāo)簽:物聯(lián)網(wǎng)室內(nèi)定位LoRa 1251 0
定位原理:藍(lán)牙信標(biāo)的定位原理是基于RSSI藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度來(lái)做定位的。根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景不同,通過(guò)RSSI定位原理可分為兩種定位方式一、存在性定位這種方式通常要求...
2024-01-08 標(biāo)簽:室內(nèi)定位藍(lán)牙信標(biāo)藍(lán)牙定位 1006 0
WiFi是相對(duì)成熟且應(yīng)用較多的技術(shù),但是藍(lán)牙定位技術(shù)逐步完善,很多應(yīng)用場(chǎng)景被藍(lán)牙Ibeacon取代。WiFi熱點(diǎn)容易受到周圍環(huán)境影響,定位精度較低。Wi...
uwb定位網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和高精度定位原理
UWB(Ultra-Wideband,超寬帶)定位是一種室內(nèi)定位技術(shù),它利用特定的頻譜范圍來(lái)發(fā)送無(wú)線信號(hào),通過(guò)測(cè)量信號(hào)的傳播時(shí)間和幅度,來(lái)確定物體或人...
九種室內(nèi)定位技術(shù)概覽 室內(nèi)定位技術(shù)的原理和應(yīng)用場(chǎng)景
近年來(lái),國(guó)內(nèi)外相關(guān)廠商研發(fā)與應(yīng)用了多種室內(nèi)定位技術(shù),其應(yīng)用場(chǎng)景也不斷豐富。本文介紹了室內(nèi)定位技術(shù)的用途,詳細(xì)解讀了九種室內(nèi)定位技術(shù),并介紹了室內(nèi)定位技術(shù)...
2023-08-30 標(biāo)簽:互聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)UWB 1.9萬(wàn) 0
技術(shù)背景 城市軌道交通對(duì)空間位置服務(wù)有特定的痛點(diǎn)和需求,尤其是針對(duì)地下封閉非暴露空間開(kāi)展的位置服務(wù),如風(fēng)險(xiǎn)防控、應(yīng)急指揮、維護(hù)維修、運(yùn)行組織等;同時(shí),空...
藍(lán)牙AoA(AngleofArrival)定位是一種利用藍(lán)牙無(wú)線信號(hào)來(lái)確定設(shè)備位置的定位技術(shù)。它通過(guò)測(cè)量信號(hào)到達(dá)角度來(lái)計(jì)算設(shè)備的準(zhǔn)確位置,特別適用于室內(nèi)...
2023-08-19 標(biāo)簽:藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)室內(nèi)定位 3748 0
UWB室內(nèi)定位系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)與好處
精度高:在室內(nèi)定位領(lǐng)域,能夠做到厘米級(jí)高精度定位的技術(shù)非UWB定位莫屬。UWB采用TDOA(到達(dá)時(shí)間)算法,測(cè)量電磁波從發(fā)射端到達(dá)接收端所用的時(shí)間,分布...
2022-10-28 標(biāo)簽:定位系統(tǒng)UWB室內(nèi)定位 2103 0
如何提高室內(nèi)定位精度并實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外定位的連續(xù)無(wú)縫覆蓋是定位領(lǐng)域急需解決的問(wèn)題,針對(duì)該問(wèn)題,首先介紹了4G定位的標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù),并分析了其特點(diǎn)與不足。然后,分析...
類別:單片機(jī) 2022-01-14 標(biāo)簽:單片機(jī)藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)
室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及價(jià)值分析立即下載
類別:通信網(wǎng)絡(luò) 2021-10-26 標(biāo)簽:室內(nèi)定位
常見(jiàn)室內(nèi)定位技術(shù)詳解及其發(fā)展
?常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)主要包括紅外線定位、超聲波定位、射頻識(shí)別(RFID)定位、超寬帶(UWB)定位、WiFi定位、藍(lán)牙定位等?。以下是這些技術(shù)的詳解及其...
室內(nèi)停車場(chǎng)定位導(dǎo)航解決方案
一.?智慧室內(nèi)停車場(chǎng)定位管理系統(tǒng)前景 在當(dāng)今社會(huì)下,隨著汽車數(shù)量的快速增長(zhǎng),城市交通日趨擁堵,停車難題也成為了一個(gè)普遍存在的難題。而在節(jié)假日,景區(qū)作為聚...
2024-11-13 標(biāo)簽:室內(nèi)定位 74 0
目前市場(chǎng)主流的不同室內(nèi)定位效果對(duì)比
在本次文章中,我們將剖析幾種常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)的原理、適用場(chǎng)景及特點(diǎn)。這次的分享并非停留在理論階段,而是基于我們長(zhǎng)期的從業(yè)經(jīng)驗(yàn),希望對(duì)大家在選擇技術(shù)路線...
UWB室內(nèi)定位測(cè)距模塊BU04,測(cè)距教程詳解
在現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)和智能設(shè)備的世界中,定位精度和數(shù)據(jù)傳輸速度是至關(guān)重要的指標(biāo)。安信可BU04正是一款滿足這些高要求的UWB模塊。本文將帶您詳細(xì)了解BU04的測(cè)...
安信可UWB室內(nèi)定位模塊,BU03 測(cè)距說(shuō)明教程
概要 本篇文章主要內(nèi)容主要講述BU03模組開(kāi)發(fā)板的區(qū)別,測(cè)試方法,以及一些資源鏈接的分享,可以快速的幫助用戶搭建測(cè)試環(huán)境,評(píng)估和測(cè)試模塊功能和性能。 產(chǎn)...
aoa室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)劣勢(shì)和應(yīng)用前景
?室內(nèi)高精度藍(lán)牙AOA人員定位技術(shù)以其高精度和穩(wěn)定性為主要優(yōu)勢(shì),同時(shí)具有低功耗和低成本的特點(diǎn),但覆蓋范圍有限且部署成本相對(duì)較高。?
時(shí)間服務(wù)器與GNSS模擬器實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)可靠的室內(nèi)定位
一、方案介紹 GNSS是當(dāng)前最常用、覆蓋最廣泛、效率最高的定位導(dǎo)航技術(shù),幾乎各個(gè)領(lǐng)域都依賴它。然而,在室內(nèi)或地下,GNSS信號(hào)通常非常弱甚至不可用。德思...
2024-09-12 標(biāo)簽:模擬器GNSS時(shí)間服務(wù)器 267 0
?智慧工地室內(nèi)定位解決方案建設(shè)背景和主要目標(biāo): 建設(shè)背景是為了解決傳統(tǒng)工地管理中的 痛點(diǎn)問(wèn)題 ,而其 主要目標(biāo) 則是通過(guò)現(xiàn)代科技手段實(shí)現(xiàn)工地管理的智能化...
智慧倉(cāng)儲(chǔ)高精度室內(nèi)定位解決方案介紹
本文通過(guò)AOA高精度定位技術(shù),針對(duì)傳統(tǒng)倉(cāng)儲(chǔ)管理的痛點(diǎn),打造智慧倉(cāng)儲(chǔ)高精度定位方案,針對(duì)人、車、物精準(zhǔn)實(shí)時(shí)定位,為企業(yè)降本增效。
大??萍稼w珂:室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)入技術(shù)爆發(fā)期
隨著工業(yè)自動(dòng)化和數(shù)字化的快速發(fā)展,設(shè)備精準(zhǔn)定位和針對(duì)人、車、物追蹤追溯的需求日益增強(qiáng)。工業(yè)5G定位技術(shù)在智能制造、智能物流等領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用,已顯著提升了...
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