近年來(lái)，面向需求越來(lái)越迫切的室內(nèi)位置服務(wù)，室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展迅速，是移動(dòng)互聯(lián)時(shí)代的研究熱點(diǎn)，逐步在各行各業(yè)發(fā)揮作用，給人們的日常生活帶來(lái)了一定的影響。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行了歸總，來(lái)一起看看常見(jiàn)的室內(nèi)定位技術(shù)有多少種吧。
主流室內(nèi)定位技術(shù)
1）A-GPS
A-GPS（Assistant-GPS，輔助全球定位技術(shù)）由美國(guó)高通公司提出，利用手機(jī)基站信號(hào)，輔以連接遠(yuǎn)程服務(wù)器，配合接收機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)快速定位，廣泛應(yīng)用于具有GPS功能的手機(jī)上。A-GPS定位的速度快、精度較高，但是要與服務(wù)器進(jìn)行多次網(wǎng)絡(luò)通信，占用了大量的通信資源，在使用手機(jī)密集的區(qū)域，受到網(wǎng)絡(luò)堵塞的影響，因此，沒(méi)有得到廣泛推廣與應(yīng)用。
2）紅外線定位
紅外線定位通過(guò)室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收到的紅外線發(fā)射器發(fā)射出的特定紅外線(InfraredRay)后進(jìn)行定位。Cambridge大學(xué)AT&T實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)的紅外線室外定位系統(tǒng)Active BadgeSystem被稱為第一代的室內(nèi)定位系統(tǒng)；Ambiplex在2011年提出了IR.Loc系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量熱輻射進(jìn)行定位，在10m范圍內(nèi)的定位精度達(dá)到20~30cm。紅外線室內(nèi)定位精度相對(duì)較高，但是無(wú)法穿透障礙物，僅在直線可視距離內(nèi)傳播，有效距離較短，受室內(nèi)布局和燈光影響較大，定位成本較高，實(shí)際應(yīng)用上存在一定局限性。
3）超聲波定位
超聲波定位是采用反射式測(cè)量方法，根據(jù)發(fā)射超聲波到參考節(jié)點(diǎn)響應(yīng)回波的時(shí)間差計(jì)算與參考節(jié)點(diǎn)之間的距離，通過(guò)三角定位方法計(jì)算出待測(cè)目標(biāo)的位置。ActiveBat是超聲波定位系統(tǒng)的先驅(qū)，通過(guò)密集部署大量的超聲波接收設(shè)備，達(dá)到3cm的定位精度。SonitorIPS是一個(gè)能夠進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用的超聲波定位解決方案，已經(jīng)應(yīng)用在若干大型醫(yī)院用于跟蹤病人和醫(yī)療設(shè)備，精度達(dá)到房間級(jí)。超聲波定位能在非可視距離下傳播，定位精度較高且誤差較小，但是超聲波信號(hào)傳輸衰減嚴(yán)重，定位有效范圍有限，設(shè)備成本較高，適用于特定環(huán)境下的室內(nèi)定位應(yīng)用。
4）藍(lán)牙定位
藍(lán)牙室內(nèi)定位根據(jù)測(cè)量終端設(shè)備信號(hào)強(qiáng)度通過(guò)指紋定位算法進(jìn)行定位。iBeacon是蘋果公司制定的專用于藍(lán)牙定位的一種協(xié)議技術(shù)，定位精度在2~3m（部分技術(shù)商可實(shí)現(xiàn)米級(jí)以下定位）。藍(lán)牙定位技術(shù)安全性高、成本低、功耗低、設(shè)備體積小，容易大范圍的普及和部署實(shí)施。
5）射頻識(shí)別定位
射頻識(shí)別（Radio FrequencyIdentification，簡(jiǎn)稱RFID）定位技術(shù)利用射頻信號(hào)進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識(shí)別和定位的目的。目前，具有代表性的RFID定位系統(tǒng)有MITOxygen 項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的Cricket 系統(tǒng)、華盛頓大學(xué)的SpotON系統(tǒng)、微軟公司的 RADAR系統(tǒng)等。RFID技術(shù)傳輸范圍大、成本很低，但作用距離短，最長(zhǎng)只有幾十米，而且射頻信號(hào)不具有通信能力，只使用射頻識(shí)別技術(shù)是不能進(jìn)行室內(nèi)定位的，必須與其他輔助技術(shù)相結(jié)合才能完成。
6）慣性傳感器定位
利用慣性傳感器采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，如加速度傳感器、陀螺儀等測(cè)量物體的速度、方向、加速度等信息，通過(guò)積分定位方法或者基于航位推測(cè)法，經(jīng)過(guò)各種運(yùn)算得到物體的位置信息。隨著行走時(shí)間增加，慣性導(dǎo)航定位的誤差也在不斷累積。由于其定位數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，一般與GNSS技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行輔助導(dǎo)航，在無(wú)法接收到其他有效定位信號(hào)的情況下，使用該方法來(lái)輔助定位。
7）基站定位
從第二代、第三代到現(xiàn)在的 LTE 第四代通信系統(tǒng)定位技術(shù)的發(fā)展，使得利用基站進(jìn)行定位的精度大大得到了提高。IngensandandBitzi論述了基站定位在采用Cell-ID、RSSI指紋、RSSI測(cè)距、AOA、TOA、TDOA等方法的優(yōu)劣。Varshavsky通過(guò)基站室內(nèi)定位中最普遍的RSSI指紋定位方法收集多層建筑的信號(hào)數(shù)據(jù)，能夠區(qū)分建筑物的樓層，一般定位精度能達(dá)到2~4m，但受基站輸出功率的動(dòng)態(tài)調(diào)整影響，指紋定位并不適用于CDMA網(wǎng)絡(luò)?；径ㄎ辉谑覂?nèi)、室外廣域環(huán)境下都能定位，能作為普適化的定位方案，但是定位精度與基站密度密切相關(guān)。
8）WiFi室內(nèi)定位
近年來(lái)WiFi技術(shù)飛速發(fā)展，城市中的公共場(chǎng)所如大型超市商場(chǎng)、學(xué)校、企業(yè)等都已經(jīng)廣泛部署WiFi。WiFi室內(nèi)定位技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)了很多具有代表性的研究成果，如RADAR系統(tǒng)、Nibble系統(tǒng)、Weyes系統(tǒng)等室內(nèi)定位系統(tǒng)。2012年，Google把WiFi室內(nèi)定位和室內(nèi)地圖引入了谷歌地圖中，一年內(nèi)已經(jīng)覆蓋了北美和歐洲一萬(wàn)大家大型場(chǎng)館。我國(guó)的百度、高德、四維、智慧圖等公司也在研發(fā)WiFi室內(nèi)定位產(chǎn)品。由于WiFi網(wǎng)絡(luò)的普及，WiFi定位是目前比較流行的定位技術(shù)，定位精度能達(dá)到米級(jí)，定位成本低，定位信號(hào)收發(fā)范圍大，適用性強(qiáng)，可以被普及推廣。
9）超寬帶定位
超寬帶（Ultra WideBand，UWB）技術(shù)通過(guò)發(fā)送納秒級(jí)或納秒級(jí)以下的超窄脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，可以獲得GHz級(jí)的數(shù)據(jù)帶寬，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。Ubisense是TDOA和AOA相結(jié)合的室內(nèi)定位系統(tǒng)，測(cè)距范圍達(dá)到50m，精度可達(dá)15 cm。Zebra推出了Dart UWB系統(tǒng)，精度達(dá)到30 cm，測(cè)距范圍達(dá)到100m。UWB難以實(shí)現(xiàn)大范圍室內(nèi)覆蓋，較高的系統(tǒng)建設(shè)成本也限制了超寬帶定位技術(shù)的應(yīng)用。
10）其他室內(nèi)定位技術(shù)
光跟蹤室內(nèi)定位技術(shù)讓LED燈具發(fā)一定規(guī)律和頻率的光信號(hào)，智能手機(jī)的攝像頭接收該光信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、計(jì)算位置信息，定位精度在1m之內(nèi)，Bytelight是LED定位技術(shù)的代表，國(guó)內(nèi)的華策光通信采用LED定位開(kāi)發(fā)了Ubeacon室內(nèi)定位系統(tǒng)。ZigBee室內(nèi)定位是一種低功耗、低成本、短距離的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，常用于工業(yè)傳感領(lǐng)域和智能家居方面。偽衛(wèi)星是在地下、隧道及室內(nèi)等環(huán)境下無(wú)法接收GPS衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，發(fā)射與GPS軌道衛(wèi)星相同的信號(hào)，替代GPS衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。計(jì)算機(jī)視覺(jué)是從復(fù)雜變化的背景環(huán)境中準(zhǔn)確識(shí)別出所需的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，提取穩(wěn)定的目標(biāo)特征，并對(duì)目標(biāo)的位置等信息進(jìn)行快速實(shí)時(shí)的跟蹤及計(jì)算定位，代表系統(tǒng)為Microsoft研究院的EasyLiving系統(tǒng)。此外，地磁定位技術(shù)采用識(shí)別環(huán)境中的地磁信號(hào)與磁場(chǎng)基準(zhǔn)圖進(jìn)行比對(duì)來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定位，無(wú)需依賴環(huán)境中的任何硬件條件，通過(guò)智能手機(jī)自帶的感應(yīng)器即可進(jìn)行定位，代表系統(tǒng)為芬蘭奧盧大學(xué)IndoorAtlas，精度已經(jīng)可以達(dá)到0.1~2m。