室内定位系统使用比较多的定位方式有,WIFI定位,蓝牙定位,UWB高精度室内定位
WiFi室内定位技术分为两种,通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地对人和车辆的进行三角定位以及事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。这种定位方式可以实现复杂的大范围定位,但最高精确度只能达到2米。
蓝牙定位技术是一种通过手机蓝牙功能实现定位的一种定位方式,这种定位技术除了使用手机的蓝牙模块外,还需部署蓝牙基站,最高可以达到亚米级定位精度。蓝牙室内定位技术优点是设备体积小、短距离、低功耗,容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启,就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响,但对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵。
3超宽带室内定位人员管理系统,这是近年来新兴的一项无线技术,这款定位系统,传输速度快,发射功率低,穿透力也很强,抗干扰性也很强,并且可以得到精确的结果,缺点就是,现在的造价较高,所以只要解决了造价的问题,那么超宽带定位技术,在无线室内定位领域将会具有很好的前景。
从技术上看,无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析,UWB无疑是最理想的工业室内定位技术之一。(图为UWB高精度室内定位手环)
近几年,随着室内定位技术在物联网各个领域的不断推广,室内导航也越来越多的成为提升访客体验的应用:商场地下停车场借的反向寻车;医院、养老院的寻医导诊;智慧工厂的资产追踪和物品追踪
先简单介绍一下室内定位方案,室内定位即通过技术手段获知人们在室内所处的实时位置或者行动轨迹,目前SKYLAB主推的是基于蓝牙技术和基于UWB超宽带技术的室内定位方案。蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为蓝牙网关版网络侧定位和蓝牙Beacon版终端侧定位。超宽带(UWB)定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的锚节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。
蓝牙定位:蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网的主设备,然后通过测量信号强度获得用户的位置信息。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
UWB定位:超宽带(UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它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TDOA定位算法,通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。
蓝牙定位与UWB定位对比:
首先是工程师最为关注的定位精度问题:目前蓝牙室内定位方案能够实现米级的定位精度;UWB定位已经能够实现厘米级高精度定位。
定位硬件:顾名思义,蓝牙室内定位方案的实现必然是建立在蓝牙室内定位产品的基础上,主要定位硬件包括蓝牙网关、蓝牙Beacon、手环、手表等蓝牙标签以及智能手机、无线局域网及后端数据服务器等。UWB定位硬件产品主要包括定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。
应用领域:蓝牙定位主要应用于对人、物定位精度要求一般的室内定位,用于在一定空间范围内获取人或物的大致位置信息;UWB定位则主要应用于室内高精度定位,用于在一定空间范围内获取人或物的精确位置信息。
定位环境搭建:蓝牙定位布局相对简单,只要注意间隔范围就可以了,UWB定位布局相比蓝牙定位要复杂一些,因为涉及到UWB基站的安装。
最后,小编将SKYLAB室内定位工程师总结的各个领域室内定位解决方案选择要点告诉大家:室内定位从用途方向可以划分消费类和工业类。消费类主要实现室内人员引导、消费推送、安全监控、智能家居等商业应用。工业类主要实现消防安全、人员监控、设备引导、财产安全、智能工厂等应用。有些是侧重于单纯的室内定位,而有些则更侧重于导航功能、历史轨迹、电子围栏等功能,因此需要有针对性选择方案。单纯的室内定位、导航,对定位精度要求不高,可以优先选择蓝牙定位方案,侧重历史轨迹、电子围栏这些功能则可以优先考虑UWB定位方案;希望能够帮助到各位有室内定位方案需求的客户们。
越来越多的行业都清晰地认识到室内定位能够带来的好处,提出的需求也愈发明确。过去,他们只是觉得这是一项很好的技术,但是用在哪儿,怎么用,完全没有思路。现在则完全不同,室内定位技术可以将真实世界中的人和物,与虚拟空间的丰富数据信息结合,令线下的人和物也能像线上信息一样被搜索、定位、连接,从而打破真实世界与虚拟世界的边界,实现万物互联。
那么,如何从实际需求来分析室内定位公司的市场前景呢?哪些领域应用前途广阔呢
车辆定位:
据统计2017年全国乘用车已经达到近7000万辆的产能,叉车达到50万余台。室内定位技术在车辆生产制造业是一个非常刚需的市场,与车辆的调度、安全生产精密相关。通过定位技术实现对返修车辆、滞留车辆进行实时定位,解决了人工找车费时费力的难题;通过车辆历史轨迹查看,查证车辆的二次坑包、划伤的原因;对叉车进行实时调度,合理利用,提高工作效率。
人员定位:
监狱、戒毒所、看守所、养老院等等,这些场景下面人员定位都是一个刚需。在这些场景里面一方面出于安全的角度,需要对人员进行实时定位,人员身处危险或者作出危险行为时进行呼救告警等等。另一方面,在这些场所对访客进行定位管理,防止访客进入一些危险区域。目前众多应用行业,项目方都有会有一定比例的经费支持,有一定的应用需求。
智能巡检:
重点说到石油化工场所,近年来,石油化工事故频发,国家也出台了相关政策明确指出各石油化工企业必须安装化工智能监管系统。利用室内定位系统可以实现制定巡检轨迹、要求、停留时间,巡检遇险求救,巡检过程误入危险区域报警,选件点工作视频实时记录查看等全时段无遗漏的巡检管理。
电子围栏:
电厂、化工厂等可通过电子围栏功能将重要区域、危险区域(有毒、有害、带电)进行进出权限设置,当无权限人员进入该区域,系统会发出警报信号。
消防救援:
室内定位对应急救援、消防、安全执法等方面具有重要作用。当发生地震、火灾等紧急事件时,救援的必要条件是快速确定人员位置。特别是当建筑物由于紧急事件布局发生变化时,凭借经验很难快速定位人员位置。在化工厂、煤矿的突发灾难中,用上室内定位技术让后台指挥实时了解现场人员的动向,让现场人员应对更及时有效。室内定位技术可以为救援和人员安全等提供强有力的技术支持,更好地保障救援人员和受困人员的安全。
此外,还有很多的应用功能:电子点名、健康数据管理、异常行为检测等等。
至今为止,国内已经有很多大大小小的公司在室内定位技术方面开展了大量的研究,比较成熟的包括蓝牙、Wi-Fi、RFID、Zigbee、UWB超宽带等技术。
从目前EHIGH恒高已有的应用案例来看,室内定位在已在企业及政府管理等领域有着广泛的应用。所以室内定位的应用需求随着物理世界的数字化与物联网技术应用的进一步发展,还将逐步被激发。
5G时代带来的万物互联需求对室内定位的市场需求将起到极大的推动作用,5G时代将是以室内定位技术为基础的位置服务物联网在市场挑战下取得突破的重要机遇。EHIGH恒高通过在物联网设备互联的基础上,结合精确位置信息,将物体状态信息位置化,形成立体可视化的位置信息网络——位置物联网。
室内定位行业产业化前景。用于在公检司法特殊场合中,通过UWB技术对人员轨迹进行精确管理,还能达到透明化的目的。用于仓储物流可以准确获取物流仓储、人员情况等位置信息,利于提高管理效率。用于隧道作业危险系数高,并且传统的卫星信号以及无线电信号无法覆盖。通过UWB室内定位技术可实现人员的精确定位,保障工作人员安全。在石油化工、电厂高危作业环境中通过UWB定位的精确性,可以监视高风险性场所人员活动情况,防止人员误入危险区造成安全事故。
室内定位展示
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所以说室内定位产业化前景还是很好地,只是说这个技术是近几年才兴起的,在推广时间上还不够,相信之后会有更多的人了解到的。
超声波技术超声波定位目前大多数采用反射式测距法。系统由一个主测距器和若干个电子标签组成,主测距器可放置于移动机器人本体上,各个电子标签放置于室内空间的固定位置。定位过程如下:先由上位机发送同频率的信号给各个电子标签,电子标签接收到后又反射传输给主测距器,从而可以确定各个电子标签到主测距器之间的距离,并得到定位坐标。
红外线技术
红外线是一种波长间于无线电波和可见光波之间的电磁波。典型的红外线室内定位系统Activebadges使待测物体附上一个电子标识,该标识通过红外发射机向室内固定放置的红外接收机周期发送该待测物唯一ID,接收机再通过有线网络将数据传输给数据库。这个定位技术功耗较大且常常会受到室内墙体或物体的阻隔,实用性较低。
超宽带技术
超宽带技术是近年来新兴的一项无线技术,目前,包括美国,日本,加拿大等在内的国家都在研究这项技术,在无线室内定位领域具有良好的前景。UWB技术是一种传输速率高(最高可达1000Mbps以上),发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。
射频识别技术
射频定位技术实现起来非常方便,而且系统受环境的干扰较小,电子标签信息可以编辑改写比较灵活。无锡艾森汇智科技有限公司是一家室内定位软硬件产品及服务的提供商, 宗旨在于帮助客户企业改善运营、管理和促进增长。公司认为,信息化软件技术、监控技术以及物联网技术的融合将成为未来企业IT系统建设的主要特征。“我们相信,好的IT系统是可被客户广泛使用、更容易部署的信息系统,我们也愿意将这样的技术和解决方案分享给更多的合作伙伴”。
公司研究的方向为室内定位领域,主要致力于以下业务:
1、面向工厂,仓储,物流,轨交等场景,提供高精度实时定位系统,采用基于UWB技术的通信方式,通过TOF/TDOA算法计算出目标的实时位置信息,定位精度可达10cm。
2、面向商超、医院、旅游等场景,提供米级的定位方案,采用基于蓝牙/WiFi技术,通过场强进行位置定位,提供SDK开发包,便于集成至APP。
3、面向工业企业提供基于生产现场设备联网、数据采集和现场 设备管控的信息化服务解决方案。包括设备联网管控、生产过程管控、质量管控、仓储管理、能源管控等方面。以下回答仅供参考:
智能环境监测应该使用了一下物联网技术
1
传感器技术,对环境的监测都会涉及到传感器,比如监测大气、水质、土壤、污染、漂浮物颗粒等等,这些都必须借助专业的传感器才能做到。
2
无线通信技术,智能环境的概念是脱离原有有线的范畴,在一些户外环境下无法布线的时候,往往使用的都是无线通信技术,比如sz06
zigbee无线数据采集设备,用来采集传感器输出的一些模拟量,比如4-20ma,0-5v,温湿度、烟雾、有毒气体等等。如果需要数据远传的话,还需要sz11
gprs无线模块,把数据通过gprs传输到公网里面。
3
嵌入式系统技术,所有的数据进行汇总与分析,才能挖掘数据的价值。
1 定义
实现室内场景中的人、物品的位置标定和跟踪,通常和室内数字地图配合使用,是对传统室外定位的补全。
2 定位
从网络本质而言,主要是为了解决目标(人或物体)的可达到性问题和信息完整性问题,分别对应通信网络建设的覆盖度和带宽。位置服务属于其信息完整性层面,基于位置的服务(LBS)也是由在获得这些信息后衍生的。目前成熟的定位服务限于室外场景,室内定位的信息是相对缺失或极其粗糙的。
我们认为不同场景和不同精度的定位信息能够衍生的商业应用类型是不同的,当前室内定位技术的目标是获得目标在室内的精确位置信息,是某些应用出现的基础条件。因此,观察室内定位行业的发展不仅在于在该行业内部寻求投资机会,同时可以前瞻性地预见到下游应用的发展可能性。
3 产业链
整个室内定位产业大致由硬件和数据流构建起两条产业链,基本对应定位(类比GPS设备运营商基站)和数据化(类比地图数字化服务商)两个方面。
硬件基建
芯片厂商:生产定位芯片,供货给下游的系统集成商,主要商业模式为出售产品。由大型的通信芯片厂商所主导,高通、博通、Nordic 、德州仪器基本上有基于不同技术路线的芯片。
系统集成商:根据场地方需求进行室内定位解决方案提供,有时候会和数据服务商相互整合,主要商业模式以2B项目制为主。(类比地图定位中的GPS卫星提供商和通信基站建设方,只是量级要小很多,以商业地产等场地方为主)。由于目前下游应用较为零散和垂直化,暂无巨头出现。
场地方:室内定位服务的需求方,根据定位数据面向的对象不同,可以分为专用场地方和通用性场地方,专用场地方为内部人员或物件提供定位服务,相应网络化也是封闭的,基本用于场地内部管理(工厂、仓储、医院、学校、机场、监狱等)。通用性场地方需要的定位服务是开放的,类似2C模式,旨在提高服务质量(商业综合体、会展、超市等)。
数据流
定位系统中的数据可以分为定位信息数据和数字地图数据两个层面,但基本数据服务商会是同一实体。同时,从定位数据中衍生出大量应用。
数据服务商:提供两方面数据,数字地图信息数据和定位数据,商业模式为数据服务。由于室内定位下游目前比较分散,数据服务商和系统集成商往往整合在一起(即尚无类似高德、四维等面向城市和国家级别的服务商)
应用服务商:即广义的LBS应用服务商,商业模式多样化(基于地图定位的大型服务有:百度地图、高德地图、滴滴、携程、陌陌、共享单车等)。
4 应用市场和现状
室内定位是物联网的基础服务之一,根据应用场景不同,可以促进企业的运作和营销效率提升,或为消费端用户提供更加便捷的体验。区别于地图定位服务,由于场地方类型和业务的多样性、进驻门槛和基建安装成本等因素,室内定位的下游应用呈现垂直化特征,缺乏主力厂商和驱动因素去推动全面覆盖。因此目前而言室内定位的业务场景需要满足某些较为刚性的需求,并呈现一些特征。同时,如上文所述,根据服务对象和网络构架的不同,室内定位市场可以分为专用场地应用和通用场地应用两大类,并构成不同的商业模式。
区域较大:一般较小的室内场的定位和导向需求都可以由人工或自助服务解决,因此合理的室内定位场景应该在5000-10000平方米以上。
信息完备性需求较高:专用场景中要求对目标(通常指被监控对象)的信息要求较高。
大流量:大流量场景人工管理和服务的压力增大,造成管理和服务质量下降,需要寻找代替途径。
自动化:某些专用场景中需要进行自动化改造,定位是其前置条件之一。
专用场地应用
主要包括特定目标监控、商业智能、智慧仓储和物流、智能制造、紧急救援、人员资产管理和服务机器人等。
目标监控:满足特殊场景对人或物的精准监控,主要应用领域为监狱、医院、幼儿园、矿井等。商业智能:通过对室内人流进行监控和分析,优化布址,提高运作效率和营销效率,主要应用领域为餐饮、零售、商业综合体、交通运输中心等。自动化:作为制造流程自动化和仓储自动化的基础构架,为机器人提供导航,应用领域为制造业和仓储物流行业。
通用场地应用
主要包括:商场导购、停车场反向寻车、家人防走散、LBS交友、展厅自助导游等。
室内导航:为消费者提供大室内场景下的精准导航服务,主要应用为停车场寻车、大流量场馆自主导游、交通枢纽功能区导航、智慧楼宇和智慧园区服务、防走失服务等。
消费服务:为线下商业提供商铺、商品提供定位和信息服务,提高消费转化率。
精细化社交:基于室内场景的精细化LBS社交应用。
5技术路径和相关公司
原理
室内定位的原理主要为以下三种,不同原理衍生出不同的技术路劲,并对相应公司的解决方案和运作模式造成一定影响。
技术路径
目前市场上存在多种室内定位的技术路径,对于技术路径的考量的在于性能、稳定性、部署难易度和成本等,目前尚无十分完美的解决方案。
公司
这个目前行业内的佼佼者,当然还有一些小型的创业公司或者正在创业的没有列出来。
6 结论
目前的室内定位尚无完美平衡精度、安装和运维、易用性三者的解决方案。
室内定位市场尚无垄断性解决方案提供商,但各大科技巨头均有布局。
国内的室内定位市场首先还是要关注需求更为刚性的专用场地,待技术成本下降后再转移到通用性场地服务。
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