無處遁形：物聯(lián)網(wǎng)下的定位技術(shù)

總體來說，定位可以按照使用場(chǎng)景的不同劃分為室內(nèi)定位和室外定位兩大類，場(chǎng)景不同，需求也就不同，采用的定位技術(shù)也不盡相同。成熟的室外定位技術(shù)目前應(yīng)用于室外定位的主流技術(shù)主要有衛(wèi)星定位和基站定位兩種。1衛(wèi)星定位衛(wèi)星定位即是通過接收衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標(biāo)信號(hào)來進(jìn)行定位，衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要有：美國全球定位系(GPS)、俄羅斯格洛納斯(GLONASS)、歐洲伽利略(GALILEO)系統(tǒng)、中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，其中GPS系統(tǒng)是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的衛(wèi)星定位技術(shù)。GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分?？臻g部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個(gè)軌道面上（每個(gè)軌道面4顆），衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖象；控制部分主要由監(jiān)測(cè)站、主控站、備用主控站、信息注入站構(gòu)成，主要負(fù)責(zé)GPS衛(wèi)星陣的管理控制；用戶設(shè)備部分主要是GPS接收機(jī)，主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，獲得定位信息和觀測(cè)量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理實(shí)現(xiàn)定位。GPS的定位原理說白了就是通過四顆已知位置的衛(wèi)星來確定GPS接收器的位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀(jì)錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距）。當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼(簡(jiǎn)稱偽碼)發(fā)射導(dǎo)航電文。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時(shí)鐘改正、電離層時(shí)延修正、大氣折射修正等信息。然而，由于用戶接受機(jī)使用的時(shí)鐘與衛(wèi)星星載時(shí)鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標(biāo)x、y、z外,還要引進(jìn)一個(gè)變量t即衛(wèi)星與接收機(jī)之間的時(shí)間差作為未知數(shù)，然后用4個(gè)方程將這4個(gè)未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機(jī)所處的位置，至少要能接收到4個(gè)衛(wèi)星的信號(hào)。如下圖所示：

圖：GPS定位原理衛(wèi)星定位雖然精度高、覆蓋廣，但其成本昂貴、功耗大，并不適合于所有用戶。02基站定位基站定位一般應(yīng)用于手機(jī)用戶，手機(jī)基站定位服務(wù)又叫做移動(dòng)位置服務(wù)（LBS，LocationBasedService），它是通過電信移動(dòng)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)（如GSM網(wǎng)）獲取移動(dòng)終端用戶的位置信息。手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備在插入sim卡開機(jī)以后，會(huì)主動(dòng)搜索周圍的基站信息，與基站建立聯(lián)系，而且在可以搜索到信號(hào)的區(qū)域，手機(jī)能搜索到的基站不止一個(gè)，只不過遠(yuǎn)近程度不同，再進(jìn)行通信時(shí)會(huì)選取距離最近、信號(hào)最強(qiáng)的基站作為通信基站。其余的基站并不是沒有用處了，當(dāng)你的位置發(fā)生移動(dòng)時(shí)，不同基站的信號(hào)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，如果基站A的信號(hào)不如基站B了，手機(jī)為了防止突然間中斷鏈接，會(huì)先和基站B進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)好通信方式之后就會(huì)從A切換到B。這也就是為什么同樣是待機(jī)一天，你在火車上比在家里耗電要多的原因，手機(jī)需要不停的搜索、連接基站?；径ㄎ坏脑硪埠芎?jiǎn)單：我們知道，距離基站越遠(yuǎn)，信號(hào)越差，根據(jù)手機(jī)收到的信號(hào)強(qiáng)度可以大致估計(jì)距離基站的遠(yuǎn)近，當(dāng)手機(jī)同時(shí)搜索到至少三個(gè)基站的信號(hào)時(shí)（現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋這是很輕松的一件事情），大致可以估計(jì)出距離基站的遠(yuǎn)近；基站在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中是唯一確定的，其地理位置也是唯一的，也就可以得到三個(gè)基站（三個(gè)點(diǎn)）距離手機(jī)的距離，根據(jù)三點(diǎn)定位原理，只需要以基站為圓心，距離為半徑多次畫圓即可，這些圓的交點(diǎn)就是手機(jī)的位置。圖：基站“三點(diǎn)定位”原理由于基站定位時(shí)，信號(hào)很容易受到干擾，所以先天就決定了它定位的不準(zhǔn)確性，精度大約在150米左右，基本無法開車導(dǎo)航。定位條件是必須在有基站信號(hào)的位置，手機(jī)處于sim卡注冊(cè)狀態(tài)（飛行模式下開wifi和拔出sim卡都不行），而且必須收到3個(gè)基站的信號(hào)，無論是否在室內(nèi)。但是，定位速度超快，一旦有信號(hào)就可以定位，目前主要用途是沒有GPS且沒有wifi的情況下快速大體了解下你的位置。表：兩種室外定位技術(shù)的對(duì)比定位技術(shù)GPS定位LBS定位原理衛(wèi)星定位基站定位精度精度高（5-10m）精度較低（市區(qū)20-200m；郊區(qū)1000-2000m）耗電量很大，需要手機(jī)為GPS模塊提供高壓供電基站采集數(shù)據(jù)即可，不消耗手機(jī)電量?jī)?yōu)點(diǎn)室外定位精度高；

覆蓋廣定位速度超快；

不受天氣、高樓、位置等等的影響；

功耗低缺點(diǎn)1.GPS系統(tǒng)的天線必須在室外并且能看到大面積天空，否則無法定位，受天氣和位置影響很大；

2.比較耗電；

3.成本較高1.定位條件是必須在有基站信號(hào)的位置，手機(jī)處于sim卡注冊(cè)狀態(tài)），且必須收到3個(gè)基站的信號(hào)；

2.定位精度低定位技術(shù)從室內(nèi)走向室外GPS和基站定位技術(shù)基本滿足了用戶在室外場(chǎng)景中對(duì)位置服務(wù)的需求。然而，人的一生當(dāng)中有80%的時(shí)間是在室內(nèi)度過的，個(gè)人用戶、服務(wù)機(jī)器人、新型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等大量的定位需求也發(fā)生在室內(nèi)；而室內(nèi)場(chǎng)景受到建筑物的遮擋，GNSS信號(hào)快速衰減，甚至完全拒止，無法滿足室內(nèi)場(chǎng)景中導(dǎo)航定位的需要。近年來，位置服務(wù)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正從室外向室內(nèi)發(fā)展，以提供無所不在的基于位置的服務(wù)，其主要推動(dòng)力是室內(nèi)位置服務(wù)所能帶來的巨大的應(yīng)用和商業(yè)潛能。許多公司包括OS提供商、服務(wù)提供商，設(shè)備和芯片提供商都在競(jìng)爭(zhēng)這個(gè)市場(chǎng)。01室內(nèi)定位應(yīng)用室內(nèi)定位即通過技術(shù)手段獲知人們?cè)谑覂?nèi)所處的實(shí)時(shí)位置或者行動(dòng)軌跡。基于這些信息能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用。大型商場(chǎng)中的商戶能夠通過室內(nèi)定位技術(shù)獲知哪些地方人流量最大，客人們通常會(huì)選擇哪些行動(dòng)路線等，從而更科學(xué)地布置柜臺(tái)或者選擇舉辦促銷活動(dòng)的地點(diǎn)?？腿艘部梢岳檬覂?nèi)定位技術(shù)更方便地找到所需購買物品的擺放區(qū)域，并獲得前往該處的最佳路線。家長不用再擔(dān)心孩子在商場(chǎng)中走失，通過室內(nèi)定位技術(shù)可以實(shí)時(shí)定位孩子的位置。公司的管理者則可以運(yùn)用室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)時(shí)獲知室內(nèi)的人員狀況，從而更好地優(yōu)化空調(diào)的使用等，達(dá)到節(jié)能減排的目的，還能夠有效提高安全保衛(wèi)的水平。通過部署室內(nèi)定位技術(shù)，電信運(yùn)營商能夠更好地找到室內(nèi)覆蓋的“盲點(diǎn)”和“熱點(diǎn)”區(qū)域，更好地在室內(nèi)為用戶提供通信服務(wù)。02室內(nèi)定位面臨的挑戰(zhàn)和室外定位相比，室內(nèi)定位面臨很多獨(dú)特的挑戰(zhàn)，比如說室內(nèi)的環(huán)境動(dòng)態(tài)性很強(qiáng)，可以說是多種多樣，不同的大廈會(huì)有不同的室內(nèi)布局;室內(nèi)的環(huán)境更加精細(xì)，由此也需要更高的精度來分辨不同的特征。那么實(shí)用的室內(nèi)定位解決方案都需要滿足那些要求呢?主要包括以下幾個(gè)方面：精度、覆蓋范圍、可靠性、成本、功耗、可擴(kuò)展性和響應(yīng)時(shí)間。精度：對(duì)精度的要求不同的應(yīng)用差別很大，比如在超市或倉庫找一個(gè)特定的商品可能需要1米甚至更低的精度，如果在購物中心尋找一個(gè)特定的品牌或餐館，5-10米的精度就能滿足要求。覆蓋范圍：覆蓋范圍主要是指一個(gè)技術(shù)和解決方案可以在多大的范圍內(nèi)提供滿足精度的覆蓋。有些技術(shù)需要相應(yīng)或?qū)Ｓ玫幕A(chǔ)設(shè)施支撐并結(jié)合相應(yīng)的定位終端使用，這樣它的覆蓋就只是布局了相應(yīng)技術(shù)的環(huán)境范圍?？煽啃裕呵懊嫣岬绞覂?nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)性很強(qiáng)，會(huì)經(jīng)常發(fā)生改變，比如商場(chǎng)的設(shè)置和隔斷會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。另一方面，定位所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施也會(huì)經(jīng)常發(fā)生變化。舉個(gè)例子，一些大型的會(huì)議，參展商會(huì)架設(shè)自己的WiFi熱點(diǎn)，這些設(shè)施會(huì)動(dòng)態(tài)變化位置，甚至有時(shí)開有時(shí)關(guān)，如果定位技術(shù)是基于WiFi的，可靠的系統(tǒng)應(yīng)該不會(huì)受到這些因素的影響。成本和復(fù)雜度：成本和復(fù)雜度指標(biāo)涵蓋兩個(gè)方面。一個(gè)是定位終端的成本，是不是可以用終端已有的硬件而不添加新的硬件。另一方面是布局和維護(hù)的成本及其復(fù)雜度，包括布局與維護(hù)定位所需要的設(shè)施和采集相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。功耗：定位所產(chǎn)生的功耗是一個(gè)很重要的指標(biāo)尤其對(duì)使用電池的移動(dòng)設(shè)備，如果功耗大很快使設(shè)備沒電了，就限制了用戶的使用。有調(diào)查表明，電池消耗過快是很多用戶不開啟定位功能的一個(gè)主要因素。所以，如果要實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的位置感知，必須降低定位所增加的設(shè)備額外功耗。可擴(kuò)展性：可擴(kuò)展性指一個(gè)解覺方案擴(kuò)展到更大的覆蓋范圍使用的能力，和方便地移植到不同的環(huán)境和應(yīng)用的能力。響應(yīng)時(shí)間：系統(tǒng)給出一個(gè)位置更新所需的時(shí)間是響應(yīng)時(shí)間，不同的應(yīng)用需求不同，比如移動(dòng)用戶和導(dǎo)航應(yīng)用需要快的位置更新。蓬勃發(fā)展的室外定位技術(shù)室內(nèi)定位的技術(shù)分支多樣，下圖是各種室內(nèi)定位方案的對(duì)比圖：目前室內(nèi)定位常用的定位方法，從原理上主要分為七種：鄰近探測(cè)法、質(zhì)心定位法、多邊定位法、三角定位法、極點(diǎn)法、指紋定位法和航位推算法。定位原理描述特點(diǎn)臨近探測(cè)法通過一些有范圍限制的物理信號(hào)的接收，從而判斷移動(dòng)設(shè)備是否出現(xiàn)在某一個(gè)發(fā)射點(diǎn)附近。該方法雖然只能提供大概的定位信息，但其布設(shè)成本低、易于搭建，適合于一些對(duì)定位精度要求不高的應(yīng)用，例如自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)用于公司的員工簽到。質(zhì)心定位法根據(jù)移動(dòng)設(shè)備可接收信號(hào)范圍內(nèi)所有已知的信標(biāo)（beacon）位置，計(jì)算其質(zhì)心坐標(biāo)作為移動(dòng)設(shè)備的坐標(biāo)。該方法易于理解，計(jì)算量小，定位精度取決于信標(biāo)的布設(shè)密度。多邊定位法通過測(cè)量待測(cè)目標(biāo)到已知參考點(diǎn)之間的距離，從而確定待測(cè)目標(biāo)的位置。精度高、應(yīng)用廣。三角定位法該方法是在獲取待測(cè)目標(biāo)相對(duì)２個(gè)已知參考點(diǎn)的角度后結(jié)合兩參考點(diǎn)間的距離信息可以確定唯一的三角形，即可確定待測(cè)目標(biāo)的位置。精度高、應(yīng)用廣。極點(diǎn)法通過測(cè)量相對(duì)某一已知參考點(diǎn)的距離和角度從而確定待測(cè)點(diǎn)的位置。該方法僅需已知一個(gè)參考點(diǎn)的位置坐標(biāo)，因此使用非常方便，已經(jīng)在大地測(cè)量中得到廣泛應(yīng)用。指紋定位法在定位空間中建立指紋數(shù)據(jù)庫，通過將實(shí)際信息與數(shù)據(jù)庫中的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比來實(shí)現(xiàn)定位。指紋定位的優(yōu)勢(shì)是幾乎不需要參考測(cè)量點(diǎn)，定位精度相對(duì)較高；但缺點(diǎn)是前期離線建立指紋庫的工作量巨大，同時(shí)很難自適應(yīng)于環(huán)境變化較大的場(chǎng)景。航位推算法是在已知上一位置的基礎(chǔ)上，通過計(jì)算或已知的運(yùn)動(dòng)速度和時(shí)間計(jì)算得到當(dāng)前的位置。數(shù)據(jù)穩(wěn)定，無依賴，但該方法存在累積誤差，定位精度隨著時(shí)間增加而惡化。不同的室內(nèi)定位方法選擇不同的觀測(cè)量，通過不同的觀測(cè)量提取算法所需要的信息。下表對(duì)主要的觀測(cè)量進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹。觀測(cè)量簡(jiǎn)介RSSI測(cè)量它是通過計(jì)算信號(hào)的傳播損耗，可以使用理論或者經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠韺鞑p耗轉(zhuǎn)化為距離，也可以用于指紋定位建立指紋庫。TOA測(cè)量該方法主要測(cè)量信號(hào)在基站和移動(dòng)臺(tái)之間的單程傳播時(shí)間或來回傳播時(shí)間。前者要求基站與移動(dòng)臺(tái)間的時(shí)鐘同步。TDOA測(cè)量該方法同樣是測(cè)量信號(hào)到達(dá)時(shí)間，但使用到達(dá)時(shí)間差進(jìn)行定位計(jì)算，可利用雙曲線交點(diǎn)確定移動(dòng)臺(tái)位置，故可以避免對(duì)基站和移動(dòng)臺(tái)的精確同步。AOA測(cè)量該方法是指接收機(jī)通過天線陣列測(cè)出電磁波的入射角度，包括測(cè)量基站信號(hào)到移動(dòng)臺(tái)的角度或者移動(dòng)臺(tái)信號(hào)到達(dá)基站的角度。每種方式均會(huì)產(chǎn)生從基站到移動(dòng)臺(tái)的方向線。2個(gè)基站可以得到2條方向線，其交點(diǎn)即為移動(dòng)臺(tái)位置。因此，AOA方法只需要2個(gè)基站即可確定移動(dòng)臺(tái)位置。方向和距離獲取方向和距離多用于航位推算定位，采用自包含傳感器記錄載體的物理信息，計(jì)算得到方向和距離，從而在已知上一位置的基礎(chǔ)上計(jì)算得到當(dāng)前的位置。根據(jù)上面介紹的定位原理和觀測(cè)量，衍生出了多種室內(nèi)定位技術(shù)，下面將對(duì)主流的室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。01WiFi定位技術(shù)目前WiFi是相對(duì)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(gè)領(lǐng)域。WiFi室內(nèi)定位技術(shù)主要有兩種。WiFi定位一般采用“近鄰法”判斷，即最靠近哪個(gè)熱點(diǎn)或基站，即認(rèn)為處在什么位置，如附近有多個(gè)信源，則可以通過交叉定位（三角定位），提高定位精度。由于WiFi已普及，因此不需要再鋪設(shè)專門的設(shè)備用于定位。用戶在使用智能手機(jī)時(shí)開啟過Wi-Fi、移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，就可能成為數(shù)據(jù)源。該技術(shù)具有便于擴(kuò)展、可自動(dòng)更新數(shù)據(jù)、成本低的優(yōu)勢(shì)，因此最先實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?。不過，WiFi熱點(diǎn)受到周圍環(huán)境的影響會(huì)比較大，精度較低。為了做得準(zhǔn)一點(diǎn)有公司就做了WiFi指紋采集，事先記錄巨量的確定位置點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度，通過用新加入的設(shè)備的信號(hào)強(qiáng)度對(duì)比擁有巨量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，來確定位置。由于采集工作需要大量的人員來進(jìn)行，并且要定期進(jìn)行維護(hù)，技術(shù)難以擴(kuò)展，很少有公司能把國內(nèi)的這么多商場(chǎng)定期的更新指紋數(shù)據(jù)。WiFi定位可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位，但精度只能達(dá)到2米左右，無法做到精準(zhǔn)定位。因此適用于對(duì)人或者車的定位導(dǎo)航，可以于醫(yī)療機(jī)構(gòu)、主題公園、工廠、商場(chǎng)等各種需要定位導(dǎo)航的場(chǎng)合。02FRID定位技術(shù)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(hào)強(qiáng)度等），同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號(hào)強(qiáng)度等方法確定標(biāo)簽所在位置。這種技術(shù)作用距離短，一般最長為幾十米。但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級(jí)定位精度的信息，且傳輸范圍很大，成本較低。同時(shí)由于其非接觸和非視距等優(yōu)點(diǎn)，可望成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術(shù)。目前，射頻識(shí)別研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)在于理論傳播模型的建立、用戶的安全隱私和國際標(biāo)準(zhǔn)化等問題。優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)識(shí)的體積比較小，造價(jià)比較低，但是作用距離近，不具有通信能力，而且不便于整合到其他系統(tǒng)之中，無法做到精準(zhǔn)定位，布設(shè)讀卡器和天線需要有大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)難度大。03紅外定位技術(shù)紅外線是一種波長在無線電波和可見光波之間的電磁波。紅外定位主要有兩種具體實(shí)現(xiàn)方法，一種是將定位對(duì)象附上一個(gè)會(huì)發(fā)射紅外線的電子標(biāo)簽，通過室內(nèi)安放的多個(gè)紅外傳感器測(cè)量信號(hào)源的距離或角度，從而計(jì)算出對(duì)象所在的位置。這種方法在空曠的室內(nèi)容易實(shí)現(xiàn)較高精度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外輻射源的被動(dòng)定位，但紅外很容易被障礙物遮擋，傳輸距離也不長，因此需要大量密集部署傳感器，造成較高的硬件和施工成本。此外紅外易受熱源、燈光等干擾，造成定位精度和準(zhǔn)確度下降。該技術(shù)目前主要用于軍事上對(duì)飛行器、坦克、導(dǎo)彈等紅外輻射源的被動(dòng)定位，此外也用于室內(nèi)自走機(jī)器人的位置定位。另一種紅外定位的方法是紅外織網(wǎng)，即通過多對(duì)發(fā)射器和接收器織成的紅外線網(wǎng)覆蓋待測(cè)空間，直接對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行定位。這種方式的優(yōu)勢(shì)在于不需要定位對(duì)象攜帶任何終端或標(biāo)簽，隱蔽性強(qiáng)，常用于安防領(lǐng)域。劣勢(shì)在于要實(shí)現(xiàn)精度較高的定位需要部署大量紅外接收和發(fā)射器，成本非常高，因此只有高等級(jí)的安防才會(huì)采用此技術(shù)。04超聲波定位技術(shù)超聲波定位目前大多數(shù)采用反射式測(cè)距法。系統(tǒng)由一個(gè)主測(cè)距器和若干個(gè)電子標(biāo)簽組成，主測(cè)距器可放置于移動(dòng)機(jī)器人本體上，各個(gè)電子標(biāo)簽放置于室內(nèi)空間的固定位置。定位過程如下：先由上位機(jī)發(fā)送同頻率的信號(hào)給各個(gè)電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽接收到后又反射傳輸給主測(cè)距器，從而可以確定各個(gè)電子標(biāo)簽到主測(cè)距器之間的距離，并得到定位坐標(biāo)。目前，比較流行的基于超聲波室內(nèi)定位的技術(shù)還有兩種：一種為將超聲波與射頻技術(shù)結(jié)合進(jìn)行定位。由于射頻信號(hào)傳輸速率接近光速，遠(yuǎn)高于射頻速率，那么可以利用射頻信號(hào)先激活電子標(biāo)簽而后使其接收超聲波信號(hào)，利用時(shí)間差的方法測(cè)距。這種技術(shù)成本低，功耗小，精度高。另一種為多超聲波定位技術(shù)。該技術(shù)采用全局定位，可在移動(dòng)機(jī)器人身上4個(gè)朝向安裝4個(gè)超聲波傳感器，將待定位空間分區(qū)，由超聲波傳感器測(cè)距形成坐標(biāo)，總體把握數(shù)據(jù)，抗干擾性強(qiáng)，精度高，而且可以解決機(jī)器人迷路問題。超聲波定位精度可達(dá)厘米級(jí)，精度比較高。缺陷是超聲波在傳輸過程中衰減明顯從而影響其定位有效范圍。05藍(lán)牙定位技術(shù)藍(lán)牙定位基于RSSI（ReceivedSignalStrengthIndication，信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)指示）定位原理。根據(jù)定位端的不同，藍(lán)牙定位方式分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位和終端側(cè)定位。網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位系統(tǒng)由終端（手機(jī)等帶低功耗藍(lán)牙的終端）、藍(lán)牙beacon節(jié)點(diǎn)，藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)，無線局域網(wǎng)及后端數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。其具體定位過程是：首先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)beacon和藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)。當(dāng)終端進(jìn)入beacon信號(hào)覆蓋范圍，終端就能感應(yīng)到beacon的廣播信號(hào)，然后測(cè)算出在某beacon下的RSSI值通過藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)經(jīng)過wifi網(wǎng)絡(luò)傳送到后端數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過服務(wù)器內(nèi)置的定位算法測(cè)算出終端的具體位置。終端側(cè)定位系統(tǒng)由終端設(shè)備（如嵌入SDK軟件包的手機(jī)）和beacon組成。其具體定位原理是：首先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)藍(lán)牙信標(biāo)。beacon不斷的向周圍廣播信號(hào)和數(shù)據(jù)包。當(dāng)終端設(shè)備進(jìn)入beacon信號(hào)覆蓋的范圍，測(cè)出其在不同基站下的RSSI值，然后再通過手機(jī)內(nèi)置的定位算法測(cè)算出具體位置。終端側(cè)定位一般用于室內(nèi)定位導(dǎo)航，精準(zhǔn)位置營銷等用戶終端；而網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位主要用于人員跟蹤定位，資產(chǎn)定位及客流分析等情境之中。藍(lán)牙定位的優(yōu)勢(shì)在于實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，定位精度和藍(lán)牙信標(biāo)的鋪設(shè)密度及發(fā)射功率有密切關(guān)系。并且非常省電，可通過深度睡眠、免連接、協(xié)議簡(jiǎn)單等方式達(dá)到省電目的。06慣性導(dǎo)航技術(shù)這是一種純客戶端的技術(shù)，主要利用終端慣性傳感器采集的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，如加速度傳感器、陀螺儀等測(cè)量物體的速度、方向、加速度等信息，基于航位推測(cè)法，經(jīng)過各種運(yùn)算得到物體的位置信息。隨著行走時(shí)間增加，慣性導(dǎo)航定位的誤差也在不斷累積。需要外界更高精度的數(shù)據(jù)源對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。所以現(xiàn)在慣性導(dǎo)航一般和WiFi指紋結(jié)合在一起，每過一段時(shí)間通過WiFi請(qǐng)求室內(nèi)位置，以此來對(duì)MEMS產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正。該技術(shù)目前的商用得也比較成熟，在掃地機(jī)器人中得到廣泛應(yīng)用。07超寬帶(UWB)定位技術(shù)超寬帶技術(shù)是近年來新興一項(xiàng)全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信無線新技術(shù)。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微秒級(jí)以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有3.1~10.6GHz量級(jí)的帶寬。目前，包括美國，日本，加拿大等在內(nèi)的國家都在研究這項(xiàng)技術(shù)，在無線室內(nèi)定位領(lǐng)域具有良好的前景。UWB技術(shù)是一種傳輸速率高，發(fā)射功率較低，穿透能力較強(qiáng)并且是基于極窄脈沖的無線技術(shù)，無載波。正是這些優(yōu)點(diǎn)，使它在室內(nèi)定位領(lǐng)域得到了較為精確的結(jié)果。超寬帶（UWB）定位技術(shù)利用事先布置好的已知位置的錨節(jié)點(diǎn)和橋節(jié)點(diǎn)，與新加入的盲節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，并利用三角定位或者“指紋”定位方式來確定位置。超寬帶可用于室內(nèi)精確定位，例如戰(zhàn)場(chǎng)士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)跟蹤等。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗干擾效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。因此，超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動(dòng)物體以及人的定位跟蹤與導(dǎo)航，且能提供十分精確的定位精度。根據(jù)不同公司使用的技術(shù)手段或算法不同，精度可保持在0.1m~0.5m。08LED可見光定位技術(shù)可見光是一個(gè)新興領(lǐng)域，通過對(duì)每個(gè)LED燈進(jìn)行編碼，將ID調(diào)制在燈光上，燈會(huì)不斷發(fā)射自己的ID，通過利用手機(jī)的前置攝像頭來識(shí)別這些編碼。利用所獲取的識(shí)別信息在地圖數(shù)據(jù)庫中確定對(duì)應(yīng)的位置信息，完成定位。根據(jù)燈光到達(dá)的角度進(jìn)一步細(xì)化定位的結(jié)果，高通公司做到了厘米級(jí)定位精度。由于不需要額外部署基礎(chǔ)設(shè)施，終端數(shù)量的擴(kuò)大對(duì)性能沒有任何的影響，并且可以達(dá)到一個(gè)非常高的精度，該技術(shù)被高通公司所看好。目前，可見光技術(shù)在北美有很多商場(chǎng)已經(jīng)在部署。用戶下載應(yīng)用后，到達(dá)商場(chǎng)里的某一個(gè)貨架，通過檢測(cè)貨架周圍的燈光即可知曉具體位置，商家在通過這樣的方法向消費(fèi)者推動(dòng)商品的折扣等信息。09地磁定位技術(shù)地球可視為一個(gè)磁偶極，其中一極位在地理北