物联网定位系统：GPS、WiFi、基站、RFID…

万物互联时代，越来越多的设备接入互联网，人与人、人与物、物与物通过传感器、定位系统等相互连接，进行信息交换和通信，实现信息化、远程管理控制和智能化网络。车载设备中运用定位系统导航，规划行程，了解路况；工厂对重要设备进行管理定位，防止丢失；医院用定位技术监控病床等医院设备，提高空闲设备使用效率；智慧城市中路灯、井盖、公交车、电子站牌……应用定位技术远程管理，定位系统已经应用在各类物联网场景中。

 

今天就来简单聊一聊常见的几种定位系统

GPS定位

提到定位，一般人首先会想到GPS（Global Positioning System全球卫星定位系统）。GPS是由美国首先研究使用的一种定位方式，所以很多人认为GPS就是指美国导航系统，其实GPS也是全球卫星定位系统的通用称呼。全球有四大卫星定位系统，美国的GPS、俄罗斯的格洛纳斯、欧洲的伽利略以及中国的北斗。

GPS与北斗的区别

https://v.qq.com/x/page/x3079afgydo.html   视频来源：央视新闻

通过测量已知的卫星到设备之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道设备的具体位置。

特点：不需要SIM卡，不需要连接网络。

缺点：启动时间长、GPS受天气和位置的影响较大，天气不佳或处于有遮挡的位置，比如高架桥下、地下车库、室内等都会影响定位。

 

LBS（基站）定位

基站定位一般应用于手机用户，通过SIM卡接收基站型号，通过计算基站信号差异，通过一定的算法来计算出手机所在的位置。

特点：LBS定位必须有SIM卡和处于联网状态，不受天气影响。

缺点：基站定位精度较低，误差大；定位受基站数量影响。

 

Wi-Fi定位

每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址, WiFi定位靠的是侦测附近周围所有的无线网络基地台 (WiFi Access Point) 的 MAC地址，去比对数据库中该 MAC地址的坐标，通过三角定位计算出所在地。

特点：可用于室内定位、速度快。

缺点：必须开启WiFi和处于联网状态；位置服务商要不断更新、补充自己的数据库，以确保数据的准确性。

 

iBeacon定位

iBeacon基于蓝牙4.0的精准微定位技术，是一项低功耗蓝牙技术，适用于室内位置检测和轨迹记录、室内地图导航、精准信息广告推送。

基于Bluetooth Low Energy(BLE)低功耗蓝牙传输技术发送特定识别信息。蓝牙低功耗Beacon基站不断向四周发送蓝牙信号(含相同的UUID，一个区域内有多个相同UUID时，可附带其他信息以区分)，带满足iBeacon技术标准的蓝牙模块的智能设备进入设定区域时，就能够收到信号。蓝牙设备定位接受并反馈信号，定位引擎通过三角定位算法、采用RSSI方式计算出用户位置。

特点：相比于传统蓝牙，功耗降低90%，传输距离较大、安全和稳定性提高；iBeacon无需配对。

缺点：设备或终端需要支持蓝牙打开；低功耗蓝牙技术是一种2.4GHz频段的射频技术，射频信号的传播受环境干扰大不稳定。

 

RFID/射频识别定位

常用的室内定位技术之一，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。现被广泛应用于仓库、工厂货物流转定位。

特点：可以在毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围很大，标识体积小，成本较低

缺点：RFID技术作用距离短，一般为几十米；需要布设读卡器和天线。

 

红外定位

红外定位主要有两种具体实现方法，一种是将定位对象附上一个会发射红外线的电子标签，通过室内安放的多个红外传感器测量信号源的距离或角度，从而计算出对象所在的位置。

另一种红外定位的方法是红外织网，即通过多对发射器和接收器织成的红外线网覆盖待测空间，直接对运动目标进行定位。

 

缺点：红外线易被障碍物遮挡，易受热源、灯光影响；需要大量部署传感器、发射器、接收器，成本非常高。

 

 

超宽带（UWB）定位技术

超宽带（UWB）室内定位技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术，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。

特点：功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高。

缺点：难以实现大范围室内覆盖；建设成本较高。

 

除以上技术外，还有超声波定位、地磁定位、Zigbee定位等定位方式，每种定位技术都有自己的优缺点，因此因地制宜，应用到合适的场景，才能发挥各自的最优效用。

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