室内定位

室内定位调研

1.蓝牙定位

1）背景

• 蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点，把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备，然后通过测量信号强度对新加入的盲节点进行三角定位。
• 蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗，容易集成在手机等移动设备中。
• 蓝牙传输不受视距的影响，但对于复杂的空间环境，蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。

2）原理

STEP1:
  接收到RSSI值(Received Signal Strength Indication)
STEP2:
  数据滤波处理，采用阶段去噪与滑动平均滤波算法进行滤波，具体是在设定范围内去除最大值和最小值噪声，按先人先出求取算术平均值。
STEP3：
  根据处理过的RSSI值，以及信号衰减模型，求出未知节点到信标的距离，传统的无线信号传播衰减模型为：

  其中RSSI(d) 表示距离发射点 d 处的接收信号强度值； RSSI(d 0 ) 表示距离 d 0 处的接收信号强度值；λ 表示路径衰减因子，范围在2~4 之间；ζ σ 表示正态随机变量，标准差为 σ。
STEP:
  根据距离求出未知节点坐标，我们假设三个圆不会交于一点。

2.超宽带UWB室内定位技术

超宽带（UWB）定位技术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。

3.RFID室内定位技术

RFID定位的基本原理是，通过一组固定的阅读器读取目标RFID标签的特征信息（如身份ID、接收信号强度等），同样可以采用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确定标签所在位置。

射频识别室内定位技术作用距离很近，但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且由于电磁场非视距等优点，传输范围很大，而且标识的体积比较小，造价比较低。但其不具有通信能力，抗干扰能力较差，不便于整合到其他系统之中，且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

4.LBS/手机基站定位

• 基站定位一般应用于手机用户，手机基站定位服务又叫做移动位置服务（LBS，Location Based Service），它是通过运营商的网络（如GSM网）获取移动终端用户的位置信息。
• 手机等移动设备在插入SIM卡开机以后，会主动搜索周围的基站信息，与基站建立联系，而且在可以搜索到信号的区域，手机能搜索到的基站不止一个，只不过远近程度不同，再进行通信时会选取距离最近、信号最强的基站作为通信基站。
• 基站定位的原理也很简单：我们知道，距离基站越远，信号越差，根据手机收到的信号强度可以大致估计距离基站的远近，当手机同时搜索到至少三个基站的信号时（现在的网络覆盖这是很轻松的一件事情），大致可以估计出距离基站的远近；基站在移动网络中是唯一确定的，其地理位置也是唯一的，也就可以得到三个基站（三个点）距离手机的距离，根据三点定位原理，只需要以基站为圆心，距离为半径多次画圆即可，这些圆的交点就是手机的位置。
  
  由于基站定位时，信号很容易受到干扰，所以先天就决定了它定位的不准确性，精度大约在150米左右
• 定位条件是必须在有基站信号的位置，手机处于SIM卡注册状态，而且必须收到3个基站的信号，无论是否在室内。但是，定位速度超快，一旦有信号就可以定位，目前主要用途是没有GPS且没有wifi的情况下快速大体了解下你的位置。