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今天為大家介紹一下，高精度UWB定位與其他室內(nèi)定位技術(shù)。

提到定位技術(shù)，我們首先想到的是GPS，但是GPS的信號功率、穿透力都非常低，所以在室內(nèi)無法實現(xiàn)定位。目前我們常見的室內(nèi)定位技術(shù)包含 WiFi  、BLE、Zigbee、UWB、RFID等技術(shù)。根據(jù)應(yīng)用場景的不同，可以采用不同的技術(shù)，滿足客戶的需求。

WIFI技術(shù)

WiFi為 WLAN  的標(biāo)準(zhǔn)化組織，其設(shè)備均遵循 802.11  協(xié)議，從 1999 年發(fā)展以及有好幾代，從 802.11，802.11B，802.11A/G，802.11N，802.11AC，其傳輸速率也越來越高，從最早的 2Mbps  到現(xiàn)在的 Gbps，Wi-Fi 逐漸被廣大用戶所接受。

通過無線接入點（包括無線路由器）組成的無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)，可以實現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境中的定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù)。它以網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（無線接入點）的位置信息為基礎(chǔ)和前提，采用經(jīng)驗測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式，對已接入的移動設(shè)備進(jìn)行位置定位，最高精確度大約在1米至20米之間。如果定位測算僅基于當(dāng)前連接的Wi-Fi接入點，而不是參照周邊Wi-Fi的信號強度合成圖，則Wi-Fi定位就很容易存在誤差（例如：定位樓層錯誤）。

另外，Wi-Fi接入點通常都只能覆蓋半徑90米左右的區(qū)域，很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

超寬帶UWB

UWB超寬帶是一種無載波通信技術(shù)，與傳統(tǒng)通信技術(shù)的定位方法有較大差異，它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的非正弦波窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，可用于室內(nèi)精確定位，定位精度可達(dá)10cm。
四相科技國內(nèi)較早做UWB定位技術(shù)的，為各行業(yè)提供精準(zhǔn)位置服務(wù)解決方案，例如：電廠、化工廠、工業(yè)4.0、隧道管廊、煤礦礦山、倉儲物流、新零售、運動等。

四相科技超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能夠提高精確定位精度等優(yōu)點，通常用于室內(nèi)移動物體的位置信息跟蹤。

藍(lán)牙BLE

iBeacons是基于Bluetooth Low Energy技術(shù)，又可簡稱BLE，是一種短距離低功耗的無線傳輸技術(shù)，在室內(nèi)安裝適當(dāng)?shù)乃{(lán)牙局域網(wǎng)接入點后，將網(wǎng)絡(luò)配置成基于多用戶的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式，并保證藍(lán)牙局域網(wǎng)接入點始終是這個微網(wǎng)絡(luò)的主設(shè)備。這樣通過檢測信號強度就可以獲得用戶的位置信息。 藍(lán)牙技術(shù)由諾基亞在 2001 年開始研發(fā)，2007年與藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟達(dá)成協(xié)議，并入標(biāo)準(zhǔn)藍(lán)牙并正式定名為低功耗藍(lán)牙。

藍(lán)牙定位主要應(yīng)用于小范圍定位，例如：單層大廳或倉庫。對于持有集成了藍(lán)牙功能移動終端設(shè)備，只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟，藍(lán)牙室內(nèi)定位系統(tǒng)就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行位置判斷。不過，對于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍(lán)牙定位系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大。

Zigbee技術(shù)

ZigBee 是基于 IEEE802.15.4  標(biāo)準(zhǔn)的低功耗局域網(wǎng)協(xié)議。根據(jù)這個協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)。它介于RFID和藍(lán)牙之間，可以通過傳感器之間的相互協(xié)調(diào)通信進(jìn)行設(shè)備的位置定位。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器。

主要適合用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、高數(shù)據(jù)速率。

RFID技術(shù)

RFID分為UHF和2.4G兩種技術(shù)，UHF就是常說的工作在 900MHz的RFID技術(shù)，主要是有無源標(biāo)簽和閱讀器組成。其最大的好處是在標(biāo)簽端是無源的，這就決定了其工作距離非常有限，一般只能到10米，采用 UHF技術(shù)，實現(xiàn)的定位，只能解決是否進(jìn)入某個區(qū)域的簡單判斷，然后再根據(jù)標(biāo)簽反饋回的信號強度，可以知道標(biāo)簽和閱讀器之間的距離。

采用其他的2.4G 的定位技術(shù)公司有很多，這里主要提一下瑞典的 Qubulus，電子標(biāo)簽對每個設(shè)備進(jìn)行定位追蹤，這些標(biāo)簽使用有源 RFID  技術(shù)，工作頻率在2.4GHZ。

RFID定位技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)移動設(shè)備識別和定位的目的。它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，且傳輸范圍大、成本較低；不過，由于RFID不便于整合到移動設(shè)備之中、作用距離短（一般最長為幾十米）、用戶的安全隱私保護(hù)、國際標(biāo)準(zhǔn)化以下問題未能解決，以RFID定位技術(shù)的適用范圍受到局限。

紅外線技術(shù)

紅外線技術(shù)室內(nèi)定位是通過安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器，接收各移動設(shè)備（紅外線IR標(biāo)識）發(fā)射調(diào)制的紅外射線進(jìn)行定位，具有相對較高的室內(nèi)定位精度。

但是，由于光線不能穿過障礙物，使得紅外射線僅能視距傳播，容易受其他燈光干擾，并且紅外線的傳輸距離較短，使其室內(nèi)定位的效果很差。當(dāng)移動設(shè)備放置在口袋里或者被墻壁遮擋時，就不能正常工作，需要在每個房間、走廊安裝接收天線，導(dǎo)致總體造價較高。

超聲波技術(shù)

超聲波定位主要采用反射式測距（發(fā)射超聲波并接收由被測物產(chǎn)生的回波后，根據(jù)回波與發(fā)射波的時間差計算出兩者之間的距離），并通過三角定位等算法確定物體的位置。

超聲波定位整體定位精度較高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但容易受多徑效應(yīng)和非視距傳播的影響，降低定位精度；同時，它還需要大量的底層硬件設(shè)施投資，總體成本較高。

RFID分為UHF和2.4G兩種技術(shù)，UHF就是常說的工作在 900MHz的RFID技術(shù)，主要是有無源標(biāo)簽和閱讀器組成。其最大的好處是在標(biāo)簽端是無源的，這就決定了其工作距離非常有限，一般只能到10米，采用 UHF技術(shù)，實現(xiàn)的定位，只能解決是否進(jìn)入某個區(qū)域的簡單判斷，然后再根據(jù)標(biāo)簽反饋回的信號強度，可以知道標(biāo)簽和閱讀器之間的距離。

采用其他的2.4G 的定位技術(shù)公司有很多，這里主要提一下瑞典的 Qubulus，電子標(biāo)簽對每個設(shè)備進(jìn)行定位追蹤，這些標(biāo)簽使用有源 RFID  技術(shù)，工作頻率在2.4GHZ。

RFID定位技術(shù)利用射頻方式進(jìn)行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)，實現(xiàn)移動設(shè)備識別和定位的目的。它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，且傳輸范圍大、成本較低；不過，由于RFID不便于整合到移動設(shè)備之中、作用距離短（一般最長為幾十米）、用戶的安全隱私保護(hù)、國際標(biāo)準(zhǔn)化以下問題未能解決，以RFID定位技術(shù)的適用范圍受到局限。