室內(nèi)定位技術(shù)資料

1、室內(nèi)定位(dngwi)技術(shù)報 告人：朱 兵郵 箱：日 期：2014.11.1912022/7/26共三十八頁室內(nèi)定位技術(shù)(jsh)概述室內(nèi)(sh ni)定位技術(shù)的現(xiàn)狀室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用前景2022/7/262共三十八頁室內(nèi)(sh ni)定位技術(shù)概述起源美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)于1996年下達指示要求移動運營商為移動電話用戶提供E-911(緊急救援)服務(wù)，這就要求對所有移動電話用戶實現(xiàn)定位功能，同時，F(xiàn)CC又于1999年對定位精度做出新的要求。FCC的這些舉措大大促進了關(guān)于定位技術(shù)及其服務(wù)業(yè)務(wù)研究的發(fā)展，很多國家開始致力于研究商用定位技術(shù)并推出了各具特色的商用定位服務(wù)。近幾年，全球移動用戶的

2、數(shù)量迅猛發(fā)展，為商用位置服務(wù)提供了極其誘人的市場前景。相關(guān)的位置服務(wù)業(yè)務(wù)可包括：緊急求救電話服務(wù)、物流管理(gunl)、商業(yè)求助電話服務(wù)、個人問詢服務(wù)、車輛導(dǎo)航服務(wù)、特定跟蹤服務(wù)等等。2022/7/263共三十八頁室內(nèi)(sh ni)定位技術(shù)概述隨著物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，各領(lǐng)域研究者越來越關(guān)注面向區(qū)域的定位技術(shù)，包括無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（ireless Sensing Networks,WSN）和無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Networks,Wlan)。環(huán)境信息中很重要一點是空間位置信息，如果可以獲得節(jié)點的當前位置，則許多(xdu)實用的個性化功能就能實現(xiàn)，例如：.大型倉儲式超市.醫(yī)院或

3、者社區(qū)建筑物內(nèi).博物館.智能家居中 2022/7/264共三十八頁室內(nèi)(sh ni)定位技術(shù)概述室內(nèi)定位在以下方面有著自身的特點：.定位精度更高精度的定位信息會帶來更大的便利(美國(mi u)研發(fā)的機器人保安).穩(wěn)健性室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變，要求定位技術(shù)具有很好的自適應(yīng)能力.安全性很大一部分應(yīng)用需求都是針對個人用戶.方向判斷判斷目標方位和未來運動趨勢.標志識別利用室內(nèi)一些“標志性”目標提高定位精度.復(fù)雜度復(fù)雜度應(yīng)該較低2022/7/265共三十八頁室內(nèi)定位(dngwi)技術(shù)概述自有手機定位公用移動定位移動定位室內(nèi)定位移動定位技術(shù)是利用無線移動通信網(wǎng)絡(luò)，通過對接收到的無線電波的一些參數(shù)進行測量，根據(jù)特

4、定的算法對某一移動終端或個人在某一時間所處的地理位置進行精確測定，以便為移動終端用戶提供相關(guān)的位置信息服務(wù)，或進行實時的監(jiān)測和跟蹤。定義(dngy)2022/7/266共三十八頁室內(nèi)定位技術(shù)(jsh)的現(xiàn)狀室內(nèi)定位技術(shù)(jsh)解決方案介紹室內(nèi)定位技術(shù)遇到的主要問題室內(nèi)定位方案樣例介紹2022/7/267共三十八頁室內(nèi)(sh ni)定位技術(shù)解決方案介紹 紅外線室內(nèi)定位技術(shù)超聲波定位技術(shù)藍牙定位技術(shù)射頻識別定位技術(shù)超寬帶定位技術(shù) WIFI定位技術(shù) ZigBee定位技術(shù) 計算機視覺定位技術(shù) 磁場定位技術(shù) 信標定位技術(shù)LEFTRIGHT2022/7/268共三十八頁 基于wifi室內(nèi)(sh ni)定

5、位 Wi-Fi 定位技術(shù)源于 90 年代末在美國興起的熱點地圖，熱點地圖最初(zuch)的目的是為了大家上網(wǎng)方便，國外許多公司都推出了允許用戶在地圖上查看（或標記）無線熱點位置的應(yīng)用程序，Ekahau 是其中的代表。起源2022/7/269共三十八頁大面積推廣WiFi定位，難在哪？1.Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)(wnglu)部署對定位的影響2. AP間信道干擾對定位的影響3.場館環(huán)境對Wi-Fi信號的影響4.人體對Wi-Fi信號的遮擋5.樓層判斷的準確性2022/7/2610共三十八頁WIFI定位改進(gijn)方法2022/7/2611共三十八頁基于(jy)射頻識別(RFID)技術(shù)室內(nèi)定位系統(tǒng)簡介：射頻

6、識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)，是20世紀90年代開始(kish)興起的一種自動識別技術(shù)，它利用射頻信號通過交變磁場或電磁場耦合實現(xiàn)信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別的目的。特點：RFID標簽實現(xiàn)了無接觸操作，具有體積小，容量大，應(yīng)用便利，無機械磨損，壽命長，無需可見光源，穿透性好，可重復(fù)使用，抗污染能力和耐久性強等特點 RFID:2022/7/2612共三十八頁RFID工作(gngzu)原理：計算機系統(tǒng)識別器（Reader）條形碼標簽（tag）天線識別器將信息傳至計算機進行處理識別器采集信息并編碼識別器通過天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號當標簽

7、進入時產(chǎn)生感應(yīng)電流從而獲得能量，然后向識別器發(fā)送自身編碼等信息2022/7/2613共三十八頁RFID應(yīng)用(yngyng)：2022/7/2614共三十八頁室內(nèi)定位方案(fng n)樣例介紹谷歌方案(fng n)IndoorAtlas方案Qubulus方案杜克大學(xué)方案 關(guān)于室內(nèi)定位技術(shù)的幾個樣例方案諾基亞方案2022/7/2615共三十八頁谷歌方案(fng n)GPS基站盲點wifi室內(nèi)(sh ni)無GPS、wifi或基站信號的地方室內(nèi)一般也能搜索到23顆衛(wèi)星目前此方案的精度還不是很滿意，所以谷歌后來又發(fā)布了一個叫“Google Maps Floor Plan Marker”的手機應(yīng)用，號召

8、用戶按照一定的步驟來提高室內(nèi)導(dǎo)航的精度。2022/7/2616共三十八頁谷歌方案(fng n)用戶在使用谷歌的室內(nèi)(sh ni)導(dǎo)航時，谷歌會收集一些GPS、wifi、基站等信息獲取更多的建筑平面圖收集一些GPS、wifi、基站等信息通過服務(wù)器進行處理分析之后為用戶提供更準確的定位服務(wù)。BeforeAfter谷歌一直在努力解決兩個問題谷歌目前想通過“眾包”的方式解決數(shù)據(jù)源的問題，就是鼓勵用戶上傳建筑平面圖。利用這些數(shù)據(jù)源為用戶提供更準確的定位服務(wù)。 。2022/7/2617共三十八頁諾基亞方案(fng n)諾基亞在研究室內(nèi)定位技術(shù)時，研發(fā)出名(ch mng)為High Accuracy Ind

9、oor Positioning(HAIP)的裝置 一設(shè)備帶有藍牙模塊，就能夠使用這種技術(shù)進行定位二三僅有一個藍牙模塊還不能完成定位，還需要在室內(nèi)安裝一種定位發(fā)射臺，通過這兩者之間的通信完成定位。發(fā)射臺可以覆蓋100m100m的范圍，定位精度在30cm100cm，而且成本低、功耗低等特點，一臺或多臺都能完成定位。2022/7/2618共三十八頁諾基亞方案(fng n) 2022/7/2619共三十八頁諾基亞方案(fng n)諾基亞LD-6T 該設(shè)備具有發(fā)射信號的能力，并且上面標注了HAIP ID的字樣，那么這個叫做(jiozu)諾基亞LD-6T的設(shè)備就是具有諾基亞擁有獨立自主產(chǎn)權(quán)的高精度室內(nèi)定位

10、發(fā)射臺。HAIP還具有每秒50次的高速實時跟蹤的特點，并且不限制被跟蹤移動物體的數(shù)量，不需要校準不需要維護，發(fā)射臺不需要網(wǎng)絡(luò)連接，沒有延遲，更重要的是，它將不會泄露用戶的隱私，并且現(xiàn)在的智能手機都擁有藍牙模塊，用戶不需要額外購買其他的設(shè)備。2022/7/2620共三十八頁IndoorAtlas方案(fng n)地球磁場用戶需要(xyo)上傳建筑平面圖拿著移動設(shè)備繞室內(nèi)一圈，記錄下各個位置的地磁信號特征，這些信息需要上傳到IndoorAtlas的服務(wù)器。2022/7/2621共三十八頁IndoorAtlas方案(fng n)研究團隊已經(jīng)在一個4593英尺深(約合1380米)的礦洞中完成測試，該應(yīng)

11、用運行良好。而該應(yīng)用在建筑物中運行的精確范圍在0.1米-2米;用戶無需(wx)安裝其他配套軟硬件即可使用，也可以配合其他地圖應(yīng)用獲得更精確的位置信息。Text in hereText in here現(xiàn)代建筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)會在局部范圍內(nèi)對地磁產(chǎn)生擾亂，指南針可能也會因此受到影響。原則上來說，非均勻的磁場環(huán)境會因其路徑不同產(chǎn)生不同的磁場觀測結(jié)果。地球上每一棟建筑物、每一個樓層、甚至每一個角落，它們的地磁都是不一樣的。正因如此，通過探測其地磁就可以對它們進行定位。IndoorAtlas是芬蘭奧盧大學(xué)(University of Oulu)的一個研究團隊開發(fā)的移動地圖應(yīng)用，可以通過識別不同地點的地磁

12、，幫助用戶進行室內(nèi)導(dǎo)航。IndoorAtlas通過識別地球每個位置獨特的地磁進行定位，它甚至可以在沒有無線信號的區(qū)域進行工作。2022/7/2622共三十八頁Qubulus方案(fng n)根據(jù)(gnj)無線電信號（Radio Signature）來定位無線電信號的強弱收集無線電信號根據(jù)這些差異計算出具體位置2022/7/2623共三十八頁Qubulus方案(fng n)指紋(zhwn)圖譜根據(jù)無線信號的變化，采集無線信號生成圖譜QPS引擎需要兩個輸入：器件的無線信號，與先前生成的指紋。定位引擎2022/7/2624共三十八頁Qubulus方案(fng n)2022/7/2625共三十八頁杜克

13、大學(xué)方案(fng n)2022/7/2626共三十八頁杜克大學(xué)方案(fng n)UnLocUnLocUnLocTitle in here信號死角Title in here感應(yīng)器Title in here運動特征1.通過感知wifi、3G信號(xnho)死角路標來計算你的位置 2.通過運動特征，如電梯、樓梯等，這些位置已知的路標來計算你的位置3.當設(shè)備移動的時候，就根據(jù)其他感應(yīng)器（ 陀螺儀、加速度傳感器、方位傳感器等）來跟蹤設(shè)備的位置。這一過程精度會逐漸降低，但當?shù)竭_下一個路標時，位置就會被校準。 借助現(xiàn)實生活中路標（landmarks）的思想2022/7/2627共三十八頁杜克大學(xué)方案(fng

14、 n)該技術(shù)采用相同的直覺 - 它充分利用了“看不見”的標志性建筑在室內(nèi)環(huán)境中，手機使用其內(nèi)置的傳感器可以感知(gnzh)。示例的地標可以是不同的運動由電梯或樓梯間創(chuàng)建的簽名，因為手機可以檢測到運動，或WiFi或3G信號沒有一定的死區(qū)一旦檢測到這樣一種無形的地標，在手機上可以推斷其當前的位置，然后從該點向前運動傳感器（如加速度計，羅盤和陀螺儀）追蹤其路徑。隨著時間的推移跟蹤可能會變得不準確，但手機根據(jù)標志性建筑，不斷地修正了自己的位置?！皯?yīng)用程序最好的是，它是遞歸的，從零開始記錄，隨著時間的推移，它記錄的信息越來越豐富，它定位的準確度也會逐漸提高。UnLocONETWO THREE2022/7

15、/2628共三十八頁國產(chǎn)(guchn)LocalSense室內(nèi)定位系統(tǒng) 2022/7/2629高精度無線室內(nèi)(sh ni)定位系統(tǒng)LocalSense,單系統(tǒng)覆蓋1000平米-容量2000標簽-10厘米級精度-應(yīng)用于交通隧道,電力巡檢,安防定位等共三十八頁室內(nèi)定位技術(shù)遇到的主要(zhyo)問題-現(xiàn)在，已有大量技術(shù)應(yīng)用于室外和室內(nèi)定位，如GPS、射頻識別、Wi-Fi等。然而，這些技術(shù)都必須(bx)通過各自的協(xié)議使用自帶的應(yīng)用程序接口。嚴重阻礙異構(gòu)方案的發(fā)展。-使用標準協(xié)議的異構(gòu)定位解決方案也是存在的，它們使用隱藏底層定位技術(shù)的實時傳輸協(xié)議(RTP)和實時傳輸控制協(xié)議(PTCP)，可以實現(xiàn)方案間的

16、無縫切換。使用主動射頻識別實時定位系統(tǒng)(RTLS)并結(jié)合GPS技術(shù)的商業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)存在。-對于室內(nèi)定位而言，還沒有一個通用的技術(shù);需要通過技術(shù)的融合來解決這種典型的應(yīng)用案例。利用強大的中間件和應(yīng)用軟件，集成兩種互補追蹤技術(shù)的解決方案也是存在的。它能夠提供更為完整的異構(gòu)解決方案，以及更高的整體定位系統(tǒng)覆蓋范圍和可用性。精度問題仍然是無法快速普及應(yīng)用的主要原因2022/7/2630共三十八頁室內(nèi)定位(dngwi)的應(yīng)用前景隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的增長，人們對定位與導(dǎo)航的需求日益增大，尤其在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、超市、圖書館、地下停車場、礦井(kungjng)等環(huán)境中，常常需要確定移

17、動終端或其持有者、設(shè)備與物品在室內(nèi)的位置信息，但是受定位之間、定位精度以及復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術(shù)目前還無法很好地利用。因此很多企業(yè)與科研機構(gòu)對室內(nèi)定位技術(shù)做了深入開發(fā)和研究。移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增長趨勢（單位：億MB）200920102011501001402022/7/2631共三十八頁室內(nèi)定位(dngwi)的應(yīng)用前景2004TextTextText人們平均(pngjn)80-90%的時間在室內(nèi)70%的移動電話使用在室內(nèi)80%的數(shù)據(jù)連接使用在室內(nèi)indooroutdoor隨著智能手機的普及，以及移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，地圖與導(dǎo)航類軟件將進入一個新的時代室內(nèi)導(dǎo)航。2022/7/263

18、2共三十八頁室內(nèi)定位(dngwi)的應(yīng)用前景首先，公共安全和應(yīng)急響應(yīng)。在緊急情況下，每一個人都想被救援人員精確定位到，大到建筑物的位置，甚至是樓層或者(huzh)房間號。其次，可以應(yīng)用于手機購物、移動電子商務(wù)、個性化廣告/優(yōu)惠信息等。2022/7/2633共三十八頁室內(nèi)定位的應(yīng)用(yngyng)前景面向大型建筑物應(yīng)急疏散、公共安全、及災(zāi)后救援重大應(yīng)用需求，突破了基于無線與傳感網(wǎng)的大型復(fù)雜建筑物室內(nèi)精確定位和位置服務(wù)等關(guān)鍵技術(shù)，研制(ynzh)出大型建筑復(fù)雜環(huán)境室內(nèi)定位系統(tǒng)，并在國家大劇院得到應(yīng)用，實現(xiàn)了高精度室內(nèi)外無縫定位，為大型建筑物定位導(dǎo)航監(jiān)控與應(yīng)急服務(wù)管理提供了技術(shù)支撐。2022/7/2634共三十八頁室內(nèi)定位的應(yīng)用(yngyng)前景2022/7/2635共三十八頁室內(nèi)定位(dngwi)的應(yīng)用前景2022/7/2636共三十八頁謝謝(xi xie)！2022/7/2637共三十八頁內(nèi)容摘要室內(nèi)定位技術(shù)。2022/2/26。.方向判斷判斷目