室内与室外定位技术的研究

张海涛

摘要：随着科学技术的迅猛发展，在定位技术领域也有7长足的进步，室内和室外定位技术得到了广泛的应用，并呈现出十分显著的应用效果，在日常生活、商业服务和公共安全等一系列相关方面都呈现出十分显著的应用前景。结合这样的情况，本文重点分析和探究室内与室外定位技术的相关内容，希望能够为相关人士提供有价值的参考。

关键词：室内定位室外定位技术分类

引言

随着室外定位技术的显著发展，特别是GPS和基站定位技术的长足进步，从根本上有效满足了人们在室外场景中，对于位置定位的内在需求。然而，在人们的生产生活中绝大部分时间是在室内度过的，由此，个人用户、服务机器人、新型物联网等相关设备的定位需求也进一步集中在室内，但是通常情况下，室内的场景很容易受到建筑物的遮挡，GNSS信号出现十分明显的衰减，无法真正意义上有效满足室內场景导航定位的内在需求，针对这样的情况，室外定位技术进一步向室内发展，提供更有针对性的，以位置为基础的服务，室内位置服务领域具备最大的应用和商业潜能。

1当前主要应用的室内定位技术

I.lZigBee技术

这是最新的室内定位技术，它主要应用于较短距离无线通信，绝大多数是面向无线个人区域网（PAN），网络系统在具体的运营过程中呈现很多方面的优势，例如，可近距离，低功耗，低成本等，充分达成室内定位系统的要求和条件。应用ZigBee技术的室内定位系统，要通过在传感器网络中布置参考节点，移动节点构成系统，参考节点为静态节点，它们发送位置信息和RSSI值给移动待测节点，该节点把相对应的数据写入到定位模块中，针对自身的位置进行精准分析和测算，这样能够从根本上有效规避网络数据工作量和通信延迟的问题。它有着十分显著的优点，例如，低功耗、低成本，定位精度更高，2m以内，平均Im。它的劣势主要表现在：网络的稳定性比较差，特别容易受到周围环境的干扰。

1.2超宽带定位

该技术是近些年来发展比较迅猛的新型通信技术，它主要是利用发送和接收纳秒或纳秒级以下的急窄脉冲，因此针对数据进行传输，它有着比较典型的GHz量级带宽。它的优势比较显著，例如，它的穿透性够强，功耗比较低，并且可以抗多径效应，因此在室内定位中有着十分明显的应用优势。相对来说，相关设备的成本过高，无法更大范围内推行。

1.3射频定位

该技术主要是通过射频信号有效实现非接触式双向通信，因此有效获取目标位置的精准信息。射频信号有很多方面的优势，它的传输范围十分大，并且非视距、非接触式，成本相对来说比较低等，所以近些年来得到了十分广泛的应用，然而它的传输距离比较短，没有相对应的通信能力，因此发展受到很大限制。

1.4超声波定位

该技术有针对性的结合回波与发射波监所具备的时间差，获得参考点和待测点之间的有效距离，利用三个或三个以上待测点到参考点之间的距离，然后根据三点定位的方法有效获取待测点在室内的二维坐标。以超声波室内定位技术为基础的解决方案主要包括AT&T剑桥实验室研发的Active Bat定位系统、MIT开发的Cricket定位系统，以及Constellation定位系统。其定位精度特别高，是主要的优势，然而需要在定位的空间中布置很多测量设备，由此导致定位成本进一步加剧，是它的劣势。

1.5蓝牙定位

该技术主要是利用移动计算终端有效接收已知高度内发射天线所发射的信号角度，或者在具体的应用中有效结合蓝牙信号强度来进行相对应的定位。根据蓝牙信号强度定位。该技术的优势主要体现在，它的设备体积相对来说比较小，更利于集成在手持终端设备，它有着特别高的定位精度更利于普及和推广然而在室内比较复杂的环境中，它的定位精度在很大程度上受到外界因素的直接干扰，稳定性不强，需要进一步提升。

1.6 WLAN定位

以WLAN为基础的室内定位技术近些年来实现了飞速的发展，并且发展势头异常迅猛，所涉及的应用场景越来越拓展。WLAN定位技术主要包括离线采集阶段和在线定位阶段这样两个大的阶段，比较有代表性的是以WLAN技术为基础的定位系统包括微软研究院提出的RADAR系统。现阶段，虽然从整体上来看WLAN技术定位精度需要进一步提升，但是，因为WiFi设备实现了越来越广泛的部署，在人们的日常生活中日益渗透，由此可见它的应用前景将会越来越广阔。

1.7红外线定位

该技术主要是利用在待定位目标上结合具体的需要，安装相对应的红外线发射器，这个发射器有着十分显著的唯一身份标识信号，在室内每一个方向布置相对应的红外线接收器，各个接收器和控制中心实现有效的连接，然后利用控制中心计算分析之后，对其进行有针对性的定位该技术有着十分显著的优势是它的定位精度特别理想然而，它的传播距离相对来说比较短，大多数时候只能在视距内进行传播，并且系统的成本比较高昂，因此，在很大程度上阻碍了它的更广泛的发展和推行。

2当前室外定位技术的主要内容

目前，在室外定位领域，其主流的技术主要包括两种类型，分别是卫星定位和基站定位。

2.1卫星定位

通常意义上我们所称之为的卫星定位，主要指的是利用接收卫星所提供的经纬度坐标信号相关事物实施相对应的定位，针对卫星定位系统而言，它主要包括美国全球定位系（GPS）、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）歇洲伽利略（GALILEO）系统、中国北斗卫星导航系统等，在所有的系统中，应用最为广泛的技术，相对来说也最为成熟的卫星定位技术就是GPS系统。其中，GPS全球卫星定位系统主要是由空间、地面控制以及用户设备等三个部分有机构成。其中，空间部分主要是由24颗工作卫星结合相应的原理有机构成，他们十分均匀的部署在6个轨道面上，科学合理的卫星分布，确保在全球任何时间和任何地点都可以有效观测到4颗以上的卫星，以此能够有效确保良好定位，并解算精度的几何图象。其控制部分所涉及的组成部分主要包括监测站、主控站、备用主控站、信息注入站等，这些设备更科学合理的控制和管理GPS卫星阵。用户设备主要是GPS接收机，它主要是有效接收GPS卫星发射出的项目信号，以此来有效获取相对应的定位信息和观测量，通过处理相对应的数据来有效定位。

2.2基站定位

基站定位技术更多情况下是用在手机客户上，基站定位服务从另一个层面也可以叫做移动位置服务，它主要是利用电信移动运营商的网络，来有效获得移动终端用户的具体位置信息。用户在使用手机等相关的移动设备，插入slm卡并开机之后就积极主动的搜索附近的基站信息，并与其建立相对应的联系，在能够搜索到相关信号的区域，手机可搜索到的基站有很多个，结合信号强弱，距离远近等相关因素的差别，在具体的通信过程中会选择信号更强、距离更近的基站当作通信基站。

3结束语

综上所述，通过上文的分析和探究，我们可以很明显的看出，从总体上来看，定位有针对性的结合使用场景的差别，可以具体划分成两个大的类别，分别是：室内定位和室外定位，因为具体场景的差别，在这样的情况下，其需求也有着很大的差异，因此，在采用定位技术的过程中，要结合具体情况选取与之相对应的更科学合理的定位技术，以此结合不同的应用场景，使相应的定位技术呈现出更显著的优势，并在最大程度上为用户提供更高效、更有针对性的定位服务。

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