室內導航定位技術研究進展與展望

黃樹亮

摘要：隨著科學技術的迅速發展，在室內導航定位技術方面也有7長足的進步和發展，相關研究不斷深入，為了進一步深入細致的探究和分析室內導航定位的相關技術，本文有針對性的分析和探究室內導航定位技術研究進展與展望等相關內容，希望能夠為相關人士提供有價值的參考。

關鍵詞：室內導航室內定位技術應用進展

引言

我們所稱之為的室內導航定位系統，主要指的是在各種室內的空間領域采用不同的技術跟蹤定位人員和物體對先進系統。當前，物聯網技術進一步發展，人員、物體等在相關應用領域的定位需求日益增多，人們對于室內環境的位置服務需求越來越廣泛，因此相關方面的研究越來越多。現階段，針對室內導航定位系統，通常情況下都是以基于臨近探測、三角、多邊定位、指紋定位法來實現，或者采取組合定位的方法。如何在最大程度上有效提升其精度、安全性和實時性，使其擴展能力得到進一步提高，降低成本，這是人們持續關注的焦點問題。據此，本文簡要分析室內導航定位技術研究進展與展望。

1室內導舫定位技術研究進展

1.1基于傳感器的室內定位技術

（1）紅外線定位

紅外線定位系統主要由兩個部分構成，分別是裝有紅外發射器的移動站和基站。Olivetti研究實驗室，然后由劍橋AT<實驗室開發的Active Badge系統，這是特別經典的利用紅外線技術的系統，在中小型房間有更顯著的應用效益，定位精度更顯著，平均可以達到6m，攜帶更方便，穿透力更強。其劣勢主要表現在只能傳播幾米的范圍，而且特別容易受到熒光燈或者光照的影響，出現盲區，此時定位效果不明顯。在具體的應用過程中，紅外線定位技術往往和其他技術有效融合，針對市內人或物進行有效定位，當前，相關的研究熱點體現在用手機紅外線LED進行室內定位。

（2）超聲波定位

該技術所采用的測距方法通常情況下是反射式測距法，用計算時間差的方式獲得更有效的待測距離。同時也可以有效應用單向測距法，針對超聲波發生到被測物體的距離進行直接的測定。

（3）慣性導航定位

這種方法主要是通過慣性傳感器所涉及的物體參數信息，進一步明確相應的位置信息。在具體的應用過程中，大多數都采取航位推算法，當前在軍事安全領域有越來越廣泛的應用。

（4）視覺定位

在視覺定位領域，日本是世界領先的，中國相對起步比較晚，計算機視覺更常用在機器人定位領域，機器人安裝攝像機針對周圍的環境進行拍攝結合所拍圖像進行相對應的數據分析處理可以展開機器人定位，計算機視覺定位技術所呈現的優勢主要包括，信號探測具備更寬的范圍，能夠獲取更完整的信息等等。然而，它對處理器有比較高的要求。

1.2基于射頻信號的室內定位技術

（I）WiFi定位

WiFi定位成本特別低廉，十分高效，因此備受受眾廣泛認可和歡迎。該定位的優勢表現在，可以免去設備額外安裝，成本比較低，能耗比較少，可以突破時間和地域的限制，定位更精準，適用性更強，因此越來越呈現出規模化效益。

（2）藍牙（Bluetooth）和紫蜂（ZigBee）定位

藍牙定位和ZigBee定位技術都是以短距離低能耗通訊協議為基礎，在實際的操作過程中，所涉及的操作方法包括心定位法、指紋定位和鄰近探測法。兩者的優勢十分顯著，能耗比較低，運用廣泛，近距離應用等，其缺點是穩定性比較差，容易受到環境因素的干擾。

（3）蜂窩網絡定位

這種方法主要是定位智能手機，結合檢測傳播信號的特征參數，進一步結合檢測傳播信號的特征參數進行相對應的定位，比較常見的定位方法主要包括鄰近探測法、以及基于觀測到達時間差（observedtime difference of arrival，OTDOA）等。該技術的優勢主要體現在有顯著的普適性，缺點是很容易受到系統設計、時間同步精度差等相關方面的影響。

（4）射頻識別定位

該技術主要是通過射頻信號來自動識別相應物體，并獲得相關信息。該技術的輻射距離比較遠，能夠繞過障礙物進行傳輸，并且設備相對更為低廉，可以方便攜帶，有效維護，定位精度高，其缺點是定位距離比較短，接收的信號強度不夠穩定。

（5）超寬帶定位

該技術的結構比較簡單，實現的成本比較低，發射信號功率低，穿透力更強，定位精度能夠充分達到厘米級別。UWB更容易在定位時，可以和通信融為一體，因此在繁雜的室內空間中，可以呈現出更好的應用效果。

1.3融合定位技術

我們所稱之為的融合定位技術主要指的是不同傳感器實現位置信息融合。當前在室內定位領域，持續關注的研究熱點就是融合多種定位技術進行室內定位。這種技術互相融合，能夠體現出更有效的優勢，使精度進一步提升，融合之后的定位系統要比單一的定位系統優異很多。

1.4其他定位技術

在具體的應用過程中，還有很多其他定位技術例如，地磁定位技術、NFC技術、LED可見光通信技術、圖像捕獲技術、移動終端等。

2室內導航定位技術發展趨勢和展望

2.1進一步有效融合全新的多種技術，有效優化信息融合算法

在未來的發展過程中，要盡可能開發和應用成本更低，并且定位更精準可靠的新興解決方案，有效應用混合系統，使多個傳感器和多個技術集成，使其實現充分融合，在最大程度上有效彌補單個技術單一化的問題，結合具體情況，有針對性的利用集成技術，更精準可靠的定位具體的位置。

2.2進一步充分實現低功耗優化

針對技術進行不斷的優化，充分實現低能耗，在最大程度上規避額外功耗的問題，使時間得到節省，確保工作效率進一步提升。

2.3進一步創新，尋求全新的定位方法和定位源

為了確保精度更高，要結合具體情況尋找全新的定位源，從根本上達成高精度的定位，積極探索全新的基于視覺、音頻信號和射頻信號的技術，進一步邁向更高精度定位的方向，在算法方面要進一步引入更優秀、更成熟的算法，例如，遺傳算法，神經網絡等，通過這種方法進一步有效增強室內定位的精度，確保其安全性，穩定性。

2.4著重突破5G網通信網絡的室內定位

在世界范圍內SG時代已經來臨，我國在5G方面處于領先地位，5G的深入發展和應用為室內定位技術的研發和應用提供了更加有效的技術支持，該技術確保移動終端的通信帶寬實現了更有效的提升，并且有著很多方面的優勢，例如，多天線，進行密集組網等。

3結束語

通過上文的分析和探究，我們可以有效看出，當前人們日益關注室內導航定位技術的研究，在很多方面都取得了長足的進步和進展，相關技術得到了不斷的推行和普及，并呈現出十分顯著的應用優勢。在具體的應用過程中，要使其不斷完善和優化，抓住未來的發展趨勢，使室內導航定位技術更好的為人民服務。

參考文獻

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