室內(nèi)定位方案常用的4種定位算法

目前常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)有超寬帶UWB室內(nèi)定位技術(shù)，藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)，RFID(無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別)定位，超聲波定位，Wi-Fi定位等。室內(nèi)定位依賴(lài)于定位算法，定位算法決定了室內(nèi)定位的模式。室內(nèi)定位種類(lèi)雖然比較多，但是室內(nèi)定位算法一般都是通用的。總結(jié)起來(lái)室內(nèi)定位有3種常見(jiàn)的定位算法。

一、室內(nèi)定位算法-近鄰法

近鄰法是一種比較簡(jiǎn)單的定位算法，直接選定那個(gè)信號(hào)強(qiáng)度最大的AP的位置，定位結(jié)果是熱點(diǎn)位置數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的當(dāng)前連接的Wi-Fi熱點(diǎn)的位置。

二、室內(nèi)定位算法-基于無(wú)線(xiàn)信號(hào)的三角測(cè)量定位算法

基于無(wú)線(xiàn)信號(hào)的三角測(cè)量定位算法是室內(nèi)定位算法中非常常見(jiàn)的一種，三邊定位算法是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？三角測(cè)量定位算法類(lèi)似GPS衛(wèi)星定位。實(shí)際定位過(guò)程中使用的是RSSI信號(hào)值衰減模型，如下圖所示。原理是在離線(xiàn)狀態(tài)下，無(wú)線(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度在空間中傳播隨著距離衰減！而無(wú)線(xiàn)信號(hào)強(qiáng)度（RSSI值）對(duì)于手機(jī)上的接收器來(lái)說(shuō)是可測(cè)的！那么依據(jù)測(cè)試到的信號(hào)強(qiáng)度，再根據(jù)信號(hào)衰減模型就可以反推出距離了。微能信息www.95power.com.cn基于三角測(cè)量定位算法的定位方案是被動(dòng)式藍(lán)牙定位方案和主被動(dòng)一體式藍(lán)牙定位方案。

信號(hào)衰減模型是針對(duì)理想狀況（真空，無(wú)反射的環(huán)境），在實(shí)際的室內(nèi)復(fù)雜環(huán)境下，信號(hào)在不斷的折射反射（多路徑效應(yīng)）下，這個(gè)模型可能會(huì)出現(xiàn)誤差。也就是說(shuō)通過(guò)測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度來(lái)反推距離是會(huì)有一定的誤差。同時(shí)由于不同定位基站的信號(hào)特征不同，RSSI信號(hào)衰減模型參數(shù)也有區(qū)別，基于無(wú)線(xiàn)信號(hào)的三角測(cè)量定位算法的定位精度有一定誤差。

三、室內(nèi)定位算法-指紋定位算法

指紋定位算法這個(gè)方法也是針對(duì)無(wú)線(xiàn)信號(hào)定位的。所謂指紋定位算法，類(lèi)似公安部門(mén)采集人的指紋數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫(kù)一樣。

室內(nèi)定位中的指紋定位算法也是如此，首先在定位區(qū)域收集很多的指紋數(shù)據(jù)（無(wú)線(xiàn)信號(hào)的RSSI值數(shù)據(jù)，定義一個(gè)個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)來(lái)采集無(wú)線(xiàn)強(qiáng)度值），當(dāng)需要定位的時(shí)候，就可以通過(guò)手機(jī)采集到的無(wú)線(xiàn)信號(hào)和預(yù)先收集的指紋數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比，找出最相似的指紋的位置，從而標(biāo)記在室內(nèi)地圖上。微能信息基于指紋定位算法的定位方案是主動(dòng)式藍(lán)牙定位導(dǎo)航解決方案。

四、室內(nèi)定位算法-TDOA定位算法

TDOA定位算法是是一種新型的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)超寬帶UWB定位中常用的定位算法。TDOA，也就是飛行時(shí)間差，英文是TimeDifference of Arrival，通過(guò)測(cè)量被測(cè)標(biāo)簽(B)與已知位置基站(P1,P2,P3)間的報(bào)文傳輸時(shí)間差，計(jì)算出距離差；計(jì)算出被測(cè)標(biāo)簽的位置。需要已知位置基站間時(shí)鐘同步。

4種定位算法相比較而言，

近鄰法定位精度不高，一般在5-8米，勝在部署簡(jiǎn)便；

三角測(cè)量定位算法理論上精度較高，但在實(shí)際的室內(nèi)定位中，由于多路徑效應(yīng)的影響，定位精度不太高，對(duì)于普通設(shè)備來(lái)說(shuō)，時(shí)間、角度這些參數(shù)較難獲取。

指紋采集定位算法前期地圖繪制工作量大，而且場(chǎng)地布置臨時(shí)有變化各位置上的信號(hào)就會(huì)變化，從而導(dǎo)致定位不準(zhǔn)。也受到非視距和多徑環(huán)境的影響，精度誤差大，一般在2-3米左右。

TDOA定位算法定位精度高，微能信息的UWB定位精度一般根據(jù)定位場(chǎng)景，誤差在10厘米-30厘米，抗干擾能力和穿透能力較強(qiáng)，但是UWB基站和標(biāo)簽部署成本比較高。

深圳市微能信息科技有限公司專(zhuān)業(yè)提供室內(nèi)定位解決方案，提供基于三角測(cè)量定位算法的被動(dòng)式藍(lán)牙定位系統(tǒng)、基于指紋采集法的主動(dòng)式藍(lán)牙定位導(dǎo)航系統(tǒng)、基于TDOA定位算法的超寬帶UWB定位。應(yīng)用于養(yǎng)老院、醫(yī)院、展館、監(jiān)獄、隧道等場(chǎng)所的人員和物品定位。