室內與室外定位技術的研究

張海濤

摘要：隨著科學技術的迅猛發展，在定位技術領域也有7長足的進步，室內和室外定位技術得到了廣泛的應用，并呈現出十分顯著的應用效果，在日常生活、商業服務和公共安全等一系列相關方面都呈現出十分顯著的應用前景。結合這樣的情況，本文重點分析和探究室內與室外定位技術的相關內容，希望能夠為相關人士提供有價值的參考。

關鍵詞：室內定位室外定位技術分類

引言

隨著室外定位技術的顯著發展，特別是GPS和基站定位技術的長足進步，從根本上有效滿足了人們在室外場景中，對于位置定位的內在需求。然而，在人們的生產生活中絕大部分時間是在室內度過的，由此，個人用戶、服務機器人、新型物聯網等相關設備的定位需求也進一步集中在室內，但是通常情況下，室內的場景很容易受到建筑物的遮擋，GNSS信號出現十分明顯的衰減，無法真正意義上有效滿足室內場景導航定位的內在需求，針對這樣的情況，室外定位技術進一步向室內發展，提供更有針對性的，以位置為基礎的服務，室內位置服務領域具備最大的應用和商業潛能。

1當前主要應用的室內定位技術

I.lZigBee技術

這是最新的室內定位技術，它主要應用于較短距離無線通信，絕大多數是面向無線個人區域網（PAN），網絡系統在具體的運營過程中呈現很多方面的優勢，例如，可近距離，低功耗，低成本等，充分達成室內定位系統的要求和條件。應用ZigBee技術的室內定位系統，要通過在傳感器網絡中布置參考節點，移動節點構成系統，參考節點為靜態節點，它們發送位置信息和RSSI值給移動待測節點，該節點把相對應的數據寫入到定位模塊中，針對自身的位置進行精準分析和測算，這樣能夠從根本上有效規避網絡數據工作量和通信延遲的問題。它有著十分顯著的優點，例如，低功耗、低成本，定位精度更高，2m以內，平均Im。它的劣勢主要表現在：網絡的穩定性比較差，特別容易受到周圍環境的干擾。

1.2超寬帶定位

該技術是近些年來發展比較迅猛的新型通信技術，它主要是利用發送和接收納秒或納秒級以下的急窄脈沖，因此針對數據進行傳輸，它有著比較典型的GHz量級帶寬。它的優勢比較顯著，例如，它的穿透性夠強，功耗比較低，并且可以抗多徑效應，因此在室內定位中有著十分明顯的應用優勢。相對來說，相關設備的成本過高，無法更大范圍內推行。

1.3射頻定位

該技術主要是通過射頻信號有效實現非接觸式雙向通信，因此有效獲取目標位置的精準信息。射頻信號有很多方面的優勢，它的傳輸范圍十分大，并且非視距、非接觸式，成本相對來說比較低等，所以近些年來得到了十分廣泛的應用，然而它的傳輸距離比較短，沒有相對應的通信能力，因此發展受到很大限制。

1.4超聲波定位

該技術有針對性的結合回波與發射波監所具備的時間差，獲得參考點和待測點之間的有效距離，利用三個或三個以上待測點到參考點之間的距離，然后根據三點定位的方法有效獲取待測點在室內的二維坐標。以超聲波室內定位技術為基礎的解決方案主要包括AT&T劍橋實驗室研發的Active Bat定位系統、MIT開發的Cricket定位系統，以及Constellation定位系統。其定位精度特別高，是主要的優勢，然而需要在定位的空間中布置很多測量設備，由此導致定位成本進一步加劇，是它的劣勢。

1.5藍牙定位

該技術主要是利用移動計算終端有效接收已知高度內發射天線所發射的信號角度，或者在具體的應用中有效結合藍牙信號強度來進行相對應的定位。根據藍牙信號強度定位。該技術的優勢主要體現在，它的設備體積相對來說比較小，更利于集成在手持終端設備，它有著特別高的定位精度更利于普及和推廣然而在室內比較復雜的環境中，它的定位精度在很大程度上受到外界因素的直接干擾，穩定性不強，需要進一步提升。

1.6 WLAN定位

以WLAN為基礎的室內定位技術近些年來實現了飛速的發展，并且發展勢頭異常迅猛，所涉及的應用場景越來越拓展。WLAN定位技術主要包括離線采集階段和在線定位階段這樣兩個大的階段，比較有代表性的是以WLAN技術為基礎的定位系統包括微軟研究院提出的RADAR系統?，F階段，雖然從整體上來看WLAN技術定位精度需要進一步提升，但是，因為WiFi設備實現了越來越廣泛的部署，在人們的日常生活中日益滲透，由此可見它的應用前景將會越來越廣闊。

1.7紅外線定位

該技術主要是利用在待定位目標上結合具體的需要，安裝相對應的紅外線發射器，這個發射器有著十分顯著的唯一身份標識信號，在室內每一個方向布置相對應的紅外線接收器，各個接收器和控制中心實現有效的連接，然后利用控制中心計算分析之后，對其進行有針對性的定位該技術有著十分顯著的優勢是它的定位精度特別理想然而，它的傳播距離相對來說比較短，大多數時候只能在視距內進行傳播，并且系統的成本比較高昂，因此，在很大程度上阻礙了它的更廣泛的發展和推行。

2當前室外定位技術的主要內容

目前，在室外定位領域，其主流的技術主要包括兩種類型，分別是衛星定位和基站定位。

2.1衛星定位

通常意義上我們所稱之為的衛星定位，主要指的是利用接收衛星所提供的經緯度坐標信號相關事物實施相對應的定位，針對衛星定位系統而言，它主要包括美國全球定位系（GPS）、俄羅斯格洛納斯（GLONASS）歇洲伽利略（GALILEO）系統、中國北斗衛星導航系統等，在所有的系統中，應用最為廣泛的技術，相對來說也最為成熟的衛星定位技術就是GPS系統。其中，GPS全球衛星定位系統主要是由空間、地面控制以及用戶設備等三個部分有機構成。其中，空間部分主要是由24顆工作衛星結合相應的原理有機構成，他們十分均勻的部署在6個軌道面上，科學合理的衛星分布，確保在全球任何時間和任何地點都可以有效觀測到4顆以上的衛星，以此能夠有效確保良好定位，并解算精度的幾何圖象。其控制部分所涉及的組成部分主要包括監測站、主控站、備用主控站、信息注入站等，這些設備更科學合理的控制和管理GPS衛星陣。用戶設備主要是GPS接收機，它主要是有效接收GPS衛星發射出的項目信號，以此來有效獲取相對應的定位信息和觀測量，通過處理相對應的數據來有效定位。

2.2基站定位

基站定位技術更多情況下是用在手機客戶上，基站定位服務從另一個層面也可以叫做移動位置服務，它主要是利用電信移動運營商的網絡，來有效獲得移動終端用戶的具體位置信息。用戶在使用手機等相關的移動設備，插入slm卡并開機之后就積極主動的搜索附近的基站信息，并與其建立相對應的聯系，在能夠搜索到相關信號的區域，手機可搜索到的基站有很多個，結合信號強弱，距離遠近等相關因素的差別，在具體的通信過程中會選擇信號更強、距離更近的基站當作通信基站。

3結束語

綜上所述，通過上文的分析和探究，我們可以很明顯的看出，從總體上來看，定位有針對性的結合使用場景的差別，可以具體劃分成兩個大的類別，分別是：室內定位和室外定位，因為具體場景的差別，在這樣的情況下，其需求也有著很大的差異，因此，在采用定位技術的過程中，要結合具體情況選取與之相對應的更科學合理的定位技術，以此結合不同的應用場景，使相應的定位技術呈現出更顯著的優勢，并在最大程度上為用戶提供更高效、更有針對性的定位服務。

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