三种常见的室内无线定位技术算法
2018-10-30 10:27:25 来源:admin
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"室内无线定位技术可以这样分成三类: 1、近邻法 2、三边(角)测量法 3、模式匹配法。 "

室内定位技术进过了几十年的发展,从未像今天这样引起大家的关注,这无疑得益于室内定位技术在这几年的蓬勃发展。那么常见的室内定位技术算法有哪些呢?
 


室内无线定位技术可以这样分成三类:
1、近邻法
2、三边(角)测量法
3、模式匹配法。 

近邻法: 
最简单的方式,直接选定那个信号强度最大的AP的位置。纠正一个很容易被误导的地方,目前大多数手机中的定位方式为(GPS/AGPS、基站定 位、WiFi定位),这里的WiFi定位并不是位置指纹法,而是近邻法,定位结果是热点位置数据库中存储的当前连接的WiFi热点的位置。 

三边(角)测量法: 
通过信号的各种参数得到目标与AP的距离或者角度,用几何方法计算出位置。 
包括到达时间法、相对到达时间法、到达角度法、基于信号强度的测距方法,及其混合算法。 
这些方法一般应用在蜂窝网基站定位中。 

模式匹配法: 
基本就是上面所说的位置指纹法了,只是这个说法更宽泛一些。 
除了上面这些使用无线信号进行定位的技术外,还有基于地磁的定位和惯性导航技术,可以用来和上面的方法进行混合定位。 

地磁信息:
手机里的磁力计可以测得磁场强度,而建筑物导致了各个位置处的磁场有些区别。 

惯性导航:
加速度计、磁力计/陀螺仪,用来判断目标的移动方向与移动距离,从而进行位置跟踪。 
另外,学术界研究的室内定位方式主要包括:红外线、超声波、蓝牙、RFID、UWB、WiFi、ZigBee、麦克风阵列、室内电力线、地磁、惯性测量、计算机视觉。 

实现精确的室内导航需要解决哪些问题? 

各种方案的缺点: 
近邻法定位精度得不到保证;三边(角)测量法理论上精度较高,但对于普通设备来说,时间、角度这些参数较难获取;基站覆盖范围大,角度偏一点就 会造成很大误差,更何况各种非视距和多径环境的影响,精度一般百米以上。所以现在手机室内高精度定位大多使用第三种方法(位置指纹法)。但是很多年过去 了,室内定位的推广远没有当时预想的那么快,原因在于: 
室内地图的建立很复杂,至少比室外地图难多了。

位置指纹法需要在每个需要定位的区域内采集大量数据。虽然现在有各种加快建立指纹库的方式,但还是得花不少时间。

不是所有的地方有大量WiFi覆盖。每个位置至少得同时扫描到两三个较强的WiFi才能定位,wiFi数量越多理论上定位精度越高。

至于需要解决的问题,现在的情况是没有一种方案既便宜又好用,那么大家要解决的问题就是怎样去达到低代价高精度的定位,想来想去现在还是只有位置指纹法还 凑合,然后在此基础上可以加点磁场和惯导(数据获取较简单)提高下精度。位置指纹法本身没有多大的技术难点,但是实施起来比较耗时耗力。另外,使用计算机 视觉来做室内定位的遐想空间比较大,但是有技术难度。

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