5g室内定位产业化前景

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。

室内定位应用行业、应用场景有哪些？高精度室内定位解决方案？

恒高室内定位安全管理系统由硬件定位设备、定位引擎和应用软件构成。系统采用UWB室内定位技术，通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位，定位精度优于30cm，单区域支持多于1000张/秒的定位标签，精度高，容量大。
室内定位系统应用软件支持PC端和移动端访问，并提供位置实时显示、历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。

工厂仓库

应用背景：

现代制造业生产设备繁多，生产车间广阔，生产工人数量多。

UWB室内定位系统可帮助实现：

1）生产工程的安全管理，进一步提高生产效率，突破生产瓶颈；

2）对员工的智能化管理及生产设备的维护。

系统功能：

1）减少人工考勤工作量，提高员工出勤率；

2）提高物资、设备的利用效率，减少人工管理成本；

3）特殊区域限制人员进出及人员滞留时间，实现安全管理；

4）设备自动报修，杜绝漏检；

5）实时显示人员动态信息，实现人员动态管理；

6）及时响应特殊情况，保障员工安全。

司法/监狱

应用背景：

监狱当前的监管手段存在以下问题：

1不能掌握人员的实时位置；

2人工点名费时费力；

3违规使用手机或其它通信工具的情况；

4管理融合性差，对突发事件响应能力差等等。

使用UWB监狱室内定位系统，可有效解决：

1弥补管理漏洞、降低监管执法风险（如：预防非正常死亡）；

2解放警力、降低成本、提高工作效率；

3变被动监管为主动监管，达到事前预防、事中管控、事后查证管理新思路；

4提升监管工作智能感知，立体防控、快速处置与精准服务能力。

系统功能：

1）主动预警，民警遇袭或与突发事件时求助告警，确保民警的人身安全，解决事故发生滞后性问题，将事故隐患提前暴露，避免事故发生；

2）突发现场再现，物联网技术与现有视频结合，可以实时查看事故发生的现场情况，为调配相关警力解决突发事件提供依据；

3）解放警力降低监管、执法风险，减轻工作压力、节约看管成本、实时点名，在押人员位置信息实时在线，行动轨迹跟踪、回放，大大降低了民警的工作强度，有效提高工作效率；

4）在关键出入口及周界布置禁入边界，在押人员靠近、非法进入主动告警，降低监管执法的风险。

医院/养老院

应用背景：

排队3小时就医3分钟，这是当前典型的就医现象。患者的大部分时间可能浪费在停车场排队、寻找科室、挂号排队，有时候做完检查后挂号专家已经下班，需要改天再来。

为节省患者时间，提高就医效率，可以采用UWB室内定位养老院定位系统：

1提供定位导航、人员管理、物资监管、新生儿实时监控、应急救援等功能；

2解决移动查房、移动护理、新生儿监管、医疗设备监管、物资监管等。

系统功能：

1) 实现统一的、规范化的医护人员管理平台、病人监管平台，实现医疗事故的管控；

2) 有效保障医疗物资安全，合理利用，减少了医院的财产损失；

3) 及时响应救援，保障病人、新生儿的人身安全；

4) 对医护人员行为的监管，形成良好的巡查习惯，减少医疗事故的发生。

目前我们已经能够看到一些室内定位技术的应用介绍了。据我所知的有谷歌、诺基亚、博通、IndoorAtals、Qubulus、杜克大学这几个方案。下面笔者就把它们整理一下，欢迎大家在此基础上进行指正、补充。
谷歌方案
谷歌手机地图60版的时候已经在一些地区加入了室内导航功能，此方案主要依靠GPS（室内一般也能搜索到2～3颗卫星）、wifi信号、手机基站以及根据一些“盲点”（室内无GPS、wifi或基站信号的地方）的具体位置完成室内的定位。目前此方案的精度还不是很满意，所以谷歌后来又发布了一个叫“Google Maps Floor Plan Marker”的手机应用，号召用户按照一定的步骤来提高室内导航的精度。
谷歌一直在努力解决两个问题：获取更多的建筑平面图；提高室内导航的精度。建筑平面图是室内导航的基础，就如同GPS车用导航需要电子导航地图一样。谷歌目前想通过“众包”的方式解决数据源的问题，就是鼓励用户上传建筑平面图。另外，用户在使用谷歌的室内导航时，谷歌会收集一些GPS、wifi、基站等信息，通过服务器进行处理分析之后为用户提供更准确的定位服务。
诺基亚方案
诺基亚采用的是HAIP技术，具体是什么笔者也没能查到更多的资料，不过诺基亚正在努力使它成为蓝牙协议的一部分，这样只要你的设备带有蓝牙模块，就能够使用这种技术进行定位。当然，仅有一个蓝牙模块还不能完成定位，还需要在室内安装一种定位发射台，通过这两者之间的通信完成定位。这种发射台可以覆盖100m×100m的范围，定位精度在30cm～100cm，据说这种发射台还有成本低、功耗低等特点，一台或多台都能完成定位。
博通方案
博通公司研制了一种用于室内定位的新芯片（BCM4752），具备三维定位功能（即你所在位置的高度也算出来）。这种芯片可以通过wifi、蓝牙或NFC等技术来提供室内定位系统支持。更强大的是，该芯片可以结合其它传感器，例如手机里的陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等，将你位置的变化实时计算出来，甚至做到没有死角。博通公司的如意算盘是将这种芯片内置到智能手机里。
IndoorAtlas方案
IndoorAtlas是一家专注于室内导航解决方案的公司，刚成立不久。IndoorAtlas的方案基于地球磁场，依据是每一个具体位置的磁场信息都不一样。不过使用这种技术进行导航比较麻烦，首先用户需要上传建筑平面图，然后还需要你拿着移动设备绕室内一圈，记录下各个位置的地磁信号特征，这些信息需要上传到IndoorAtlas的服务器。最后，你需要使用IndoorAtlas提供的工具包开发一个应用才能使用定位功能（IndoorAtlas的开发工具包可以在线申请，不过笔者申请了两次都没结果）。
Qubulus方案
跟IndoorAtlas不同的是，Qubulus公司根据无线电信号（Radio Signature）来定位。每一个位置的无线电信号数量、频度、强度等也是不同的，Qubulus根据这些差异计算出你的具体位置。使用Qubulus的方案，你同样需要收集室内的无线电信号。Qubulus也提供了开发工具包，很容易申请下来。开发工具包里有一个例子，可以使用Eclipse直接编译通过。
杜克大学方案
杜克大学则借助现实生活中路标（landmarks）的思想，正在开发一个叫做UnLoc的应用。此应用通过感知wifi、3G信号死角，以及一些运动特征，如电梯、楼梯等，并根据这些位置已知的路标来计算你的位置。当你移动的时候，就根据其他感应器（ 陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等）来跟踪你的位置。这一过程精度会逐渐降低，但当你到达下一个路标时，位置就会被校准。
智慧图方案
北京智慧图科技有限责任公司通过检测Wi-Fi、蓝牙节点（iBeacon）的信号强度进行定位，目前智慧图定位产品包括终端侧定位与网络侧定位两种 。终端侧定位通过手机检测无线网络信号，进行手机自主定位导航，在手机app中提供了部分室内场馆（机场及商业广场）的室内位置服务功能（定位、导航、POI搜索、优惠查询等）。网络侧定位由Wi-Fi的无线AP检测移动设备的信号，进行定位，主要应用于建筑内的客流数据统计分析，该模式主要为大型商业广场、店铺、公共文化建筑提供服务。

窄带物联网的主要应用领域：物联商业文章中提到：一类是基础系统的应用，最终的核心技术可能掌握在高通跟华为这种大厂商手里，主要的是技术授权的应用市场；另外一块是终端硬件的相关应用市场，这一块是目前相对比较成熟的市场；第三是最终到底层的行业应用级的系统，这一块目前我们的上市公司涉及相对比较多，而且未来很有可能会是形成生态系统和生态模式这样一个相互链接、相互促进的系统。所以未来的应用场景其实都比较广阔，比如上述提到的智能抄表、智能停车、车辆跟踪，以及食品安全的回溯、智慧穿戴和智慧家庭等相关的行业，基本都能够全面覆盖。

NOKOV室内定位技术，主要用于实时准确测量，记录物体在真实三维空间中的运动轨迹或姿态。其光学式动作捕捉系统利用多个高速相机，从不同角度监视和跟踪待捕捉目标上的标志点，根据计算机视觉原理，可以从多个高速摄像机的连续图像序列里，确定某个点在空间中的位置和运动轨迹，获取得到的实时刚体位姿数据通过SDK发送到无人机地面站，地面站输出控制命令进一步控制无人机的运动。考虑到不同的实际情况，动作捕捉工作站也可以将实时刚体位姿数据通过SDK，发送到无人机的控制芯片，利用无人机进行解算数据，实现自主协同控制。

NOKOV室内定位系统

例如：在同济大学建筑与城市规划学院开发的无人机集群自主建造系统中，就使用了NOKOV动作捕捉系统。建造系统整体由无人机空间位姿反馈和地面站轨迹规划控制两部分组成，系统定位需求分为两个部分：位姿控制和全局定位控制。尽管NOKOV动作捕捉系统可以对室内刚体进行姿态的解算，且解算精度比机载惯性测量单元好，但由于系统内置的惯性测量单元足以支撑刚体的姿态估计，所以在位姿控制部分，使用的是无人机控制领域常用的解决方案，即利用机载的姿态传感器、磁力计、气压计和空速计等传感器系统综合处理无人机实时的局部姿态信息。系统的全局定位控制采用了基于光学红外相机的NOKOV动作捕捉系统，代替室外常用的GPS定位系统对无人机的实时位置进行跟踪，以满足室内无人机稳定悬停的作业要求，同时将无人机坐标信息传回地面站计算机的可视化界面。

主流的室内定位技术可以划分为WiFi技术、蓝牙技术、UWB（超宽带）、RFID技术、惯导技术、超声波技术、地磁技术、ZigBee、可见光技术、红外线技术等。

1、WiFi定位技术

WiFi一般采用“近邻法”判断，即最靠近哪个热点或基站，即认为终端处在什么位置。如果附近存在多个信源，可以通过三角定位或者事先做好WiFi指纹采集提高定位精度。中科劲点研究iFi定位算法多年，定位精度行业领先。

2、蓝牙技术

蓝牙定位一般采取的是三角定位方法，终端可以测量出其所在的信号强度，通过信号强度估算出其所处位置。

3、ZigBee技术和蓝牙非常的相似，不再赘述。

4、UWB（超宽带）技术

UWB技术利用事先已经部署好的已知锚节点和桥节点，与新加入的节点进行通讯，并利用三角定位或指纹定位方式来确定位置。（定位精度高，实施成本很高，需配套专用手持终端。）

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