常用的室內(nèi)定位技術(shù)對比（上）
隨著各類電子與通信技術(shù)的飛速發(fā)展,，定位技術(shù)也出現(xiàn)“百花齊放，百家爭鳴”的研發(fā)和產(chǎn)品市場的繁榮局面,。高精度定位技術(shù)可以分為兩類：第一類為基于外置信源的室內(nèi)定位技術(shù),，這類技術(shù)的實現(xiàn)依賴于外置信源，主要包括WiFi,、藍牙,、超寬帶（Ultra Wide Band,UWB）、蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)和偽衛(wèi)星,；第二類為基于天然信源的室內(nèi)定位技術(shù),，這類技術(shù)僅依靠終端的傳感器即可實現(xiàn)定位，包括慣性導(dǎo)航,、地磁導(dǎo)航等,。為便于讀者清晰地縱然全局，把握技術(shù)特性,，總結(jié)和對比各類定位技術(shù)特性如下：
（1）RFID 定位
RFID 定位技術(shù)采用電磁波來進行無線通信,。RFID 在進行室內(nèi)定位時遵循“鄰近思根”。整個定位系統(tǒng)由閱讀器和標(biāo)簽兩部分組成,，標(biāo)簽用于存儲信息,，閱讀器用于讀寫標(biāo)簽內(nèi)的信息。閱讀器發(fā)射電磁波實現(xiàn)和標(biāo)簽以及其他閱讀器的通信,。待定位者佩戴一個標(biāo)簽進入定位空間內(nèi),，中央處理器通過比較待定位標(biāo)簽與其它參考標(biāo)簽的信號強度值，得出與待定位標(biāo)簽相鄰近的標(biāo)簽,，從而得到定位結(jié)果,。該方案不妥視距制約，且標(biāo)簽和閱讀器使用壽命長,，因此在室內(nèi)定位中應(yīng)用較為廣泛,。
（2）WiFi定位
由于我國從2012.年開始大范圍覆蓋 WiFi 網(wǎng)絡(luò)，一般的公共場所諸如大學(xué),、餐廳,、電影院、商場甚至廣場,，都配有完善的 WiFi 網(wǎng)絡(luò),，這使得之后進行WiFi定位系統(tǒng)建設(shè)的成本變得十分低廉。在WiFi 環(huán)境中,，常常應(yīng)用三角定位模型,，首先預(yù)先記錄好待定位樣本在各個參考節(jié)點處，所有無線接入點所收到的信號的強度,。在進行室內(nèi)定位時,，將實際接收到的信號強度經(jīng)分析處理后與之前統(tǒng)計記錄好的無線接入點的數(shù)據(jù)進行對比，即可估計出待定位者的位置,。
（3）ZigBee 定位
ZigBee 技術(shù)憑借其低功耗的顯著優(yōu)勢在室內(nèi)定位中多有應(yīng)用,。應(yīng)用 ZigBee技術(shù)做室內(nèi)定位時,，要設(shè)定一個中心參考節(jié)點和網(wǎng)關(guān)，配合其他眾多盲節(jié)點,，組成室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò),，并通過盲節(jié)點之間的數(shù)據(jù)交換來實現(xiàn)定位。盲節(jié)點之間以無線電磁波通信的方式進行通信,，具有很高的通信效率,。但是ZigBee 信號的傳輸受室內(nèi)障礙的影響較大，極易出現(xiàn)多徑效應(yīng),，其穩(wěn)定性和精準度都受制約于外界環(huán)境,，所以要維持其可靠性的條件苛刻，成本也較高,。
（4）UWB定位
UWB 定位技術(shù)用來傳輸數(shù)據(jù)的脈沖信號,，其功率譜密度極低、脈沖寬度極窄,，因此具備了時間分辨率高,、空間穿透能力強等特點，在視距 （Line of Sight,，LOS）環(huán)境下能獲得優(yōu)于厘米級的測距和定位精度,。業(yè),，2002年才發(fā)布商用化規(guī)范,，就目前的情況而言，UWB設(shè)備價格昂貴,，部署成本較高,，雖然在專業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛且表現(xiàn)極佳,，但難以進入消費級市場。UWB定位方法包括信號到達角（Angle of Arrival, AOA）,、接收信號強度（Re-ceived Signal Strength,RSS）,、信號到達時間（Time of Arival, TOA）和信號到達時間差（Time Difference of Amrival,TDOA），是一種典型的基于測距的定位,。
（5）蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)定位
隨著第二代,、第三代到第四代移動網(wǎng)絡(luò)通信長期演進（Long Term Evolution，LTE）定位技術(shù)的發(fā)展,，基于基站的蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)的精度得到了較大提高,；第五代移動網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)協(xié)議投入商用對室內(nèi)定位領(lǐng)域是一個巨大的契機，其密集組網(wǎng)技術(shù)也使得基站定位具備廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間 ,。蜂窩定位技術(shù)可以便捷使用搭建的基礎(chǔ)設(shè)施,，依靠移動通信系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和傳輸信息實現(xiàn)用戶的位置坐標(biāo)推算。利用室內(nèi)可直接測得的無線電通信信號，與WiFi,、藍牙,、UWB技術(shù)相同，既可基于信號強度使用傳統(tǒng)的位置指紋匹配方法,，也可以進行 TOA,、TDOA、AOA等測距方式測量,。蜂窩移動網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)依賴通信基站，與基站密度密切相關(guān)：雖然室內(nèi)信號受基站輸出功率的動態(tài)調(diào)整和非視距傳播效應(yīng)的影響,，定位精度不高,，但在室內(nèi)外無縫定位需求下，可作為普適化的室內(nèi)外坐標(biāo)一體化的定位方案,。
