從移動互聯(lián)到物聯(lián)網(wǎng),位置都是一個基礎(chǔ)的不可或缺的信息,而對于精細(xì)化的行業(yè)應(yīng)用需求來說,對于定位信息的要求更為嚴(yán)密,只有高精度的定位系統(tǒng)才能帶來更高的價值,同時如果人們可以更加精確地知道事物所處的位置,知道人員具體位置在哪兒,則可以更好的管理企業(yè)、人員或物資。比如說保障隧道施工人員人身安全,協(xié)助監(jiān)獄搭建全局化、可視化的監(jiān)管平臺;提高石油化工行業(yè)安全保障效率;助力建筑工地智慧管理升級等等。
定位技術(shù)大比拼,uwb高精度定位技術(shù)獨占鰲頭
1.WiFi定位技術(shù)(功耗高,穩(wěn)定性差)
目前WiFi是相對成熟且應(yīng)用較多的技術(shù),這幾年有不少公司投入到了這個領(lǐng)域。WiFi室內(nèi)定位技術(shù)主要有兩種。
一種是通過移動設(shè)備和三個無線網(wǎng)絡(luò)接入點的無線信號強(qiáng)度,通過差分算法,來比較精準(zhǔn)地對人和車輛的進(jìn)行三角定位。另一種是事先記錄巨量的確定位置點的信號強(qiáng)度,通過用新加入的設(shè)備的信號強(qiáng)度對比擁有巨量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫,來確定位置(“指紋”定位)。
目前,它應(yīng)用于小范圍的室內(nèi)定位,成本較低,但很容易受到其他信號干擾,從而影響定位精度,精度不高,而且定位器的能耗較高。特別的,數(shù)據(jù)采集受環(huán)境影響比較大,尤其對于人員定位,由于環(huán)境變化較大,定位漂移現(xiàn)象尤其嚴(yán)重。
2.藍(lán)牙技術(shù)(精度低,功耗高)
藍(lán)牙信標(biāo)技術(shù)目前部署的也比較多,也是相對比較成熟的技術(shù)。藍(lán)牙跟WiFi的區(qū)別不是太大,精度會比WiFi稍微高一點(3-5m)。
藍(lán)牙定位采用基于藍(lán)牙的三角定位技術(shù),除了使用手機(jī)的藍(lán)牙模塊外,還需部署藍(lán)牙信標(biāo),最高可以達(dá)到亞米級定位精度,但缺點是需要布置的信標(biāo)太多。
藍(lán)牙定位技術(shù)最大的優(yōu)點是設(shè)備體積小、短距離、低功耗,容易集成在手機(jī)等移動設(shè)備中。只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟,就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行定位。藍(lán)牙傳輸不受視距的影響,但對于復(fù)雜的空間環(huán)境,藍(lán)牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差,抗遮擋能力有待改善,且受噪聲信號干擾大。
3.RFID定位技術(shù)(精度低,穩(wěn)定性差)
RFID定位的基本原理是,通過一組固定的閱讀器讀取目標(biāo)RFID標(biāo)簽的特征信息(如身份ID、接收信號強(qiáng)度等),同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強(qiáng)度等方法確定標(biāo)簽所在位置。
射頻識別室內(nèi)定位技術(shù)作用距離從幾厘米到十幾米,RFID 用于人員定位的典型應(yīng)用來自人員考勤系統(tǒng)的拓展,主要進(jìn)行人員是否存在于某個區(qū)域的辨識,不能做到實時跟蹤,并且定位應(yīng)用還沒有標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)體系,因此,不適用于大型設(shè)備的巡檢,人員安全的確認(rèn)等用途。
4.UWB高精度定位技術(shù)(厘米級高精度定位,抗干擾能力強(qiáng))
uwb定位技術(shù)利用事先布置好的基站,與區(qū)域內(nèi)的的標(biāo)簽進(jìn)行通訊,并利用三角定位方式來確定位置。
UWB定位(超寬帶)脈沖信號,由多個傳感器采用TDOA活TOF定位算法對標(biāo)簽位置進(jìn)行分析,多徑分辨能力強(qiáng)、精度高,定位精度可達(dá)亞米級。
超寬帶通信不需要使用傳統(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極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),因此具有GHz量級的帶寬。由于UWB定位技術(shù)具有穿透力強(qiáng)、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、抗干擾能力強(qiáng)、厘米級超高定位精度等優(yōu)點,前景相當(dāng)廣闊。
要評價人員定位系統(tǒng)如何,可以從高精度、大容量、抗遮擋、低延遲、高刷新率、低功耗等幾個維度進(jìn)行評價。
通過對比各維度的性能指標(biāo),發(fā)現(xiàn)目前的定位技術(shù)精度方面UWB高精度定位技術(shù)居于領(lǐng)先,能夠得出更優(yōu)化的行業(yè)應(yīng)用方案。當(dāng)然,UWB技術(shù)基本性能雖然優(yōu)越,但事實上,具體到應(yīng)用,需要進(jìn)行多項技術(shù)優(yōu)化,包括底層定位數(shù)據(jù)清洗、定位引擎算法優(yōu)化、同步技術(shù)優(yōu)化處理等,所以可以發(fā)現(xiàn)同樣是UWB技術(shù),根據(jù)不同公司使用的技術(shù)手段或算法不同,其性能會差別很大。