關(guān)于三種無線局域網(wǎng)定位技術(shù)的分析

（文章來源：雷鋒網(wǎng)）

Wi-Fi定位，2010年前后，開始在基于定位標(biāo)簽的人員監(jiān)控行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用起來，2013年，基于手機的Wi-Fi探測等應(yīng)用也隨之嶄露頭角。目前，Wi-Fi定位是比較流行的一種室內(nèi)定位技術(shù)，其定位方法是基于信號強度的傳播模型法和指紋識別法。

信號強度的傳播模型法，是指使用當(dāng)前環(huán)境下假設(shè)的某種信道衰落模型，根據(jù)其數(shù)學(xué)關(guān)系估計終端與已知位置AP間的距離，如果用戶聽到多個AP信號，就可以通過三邊定位算法來獲得用戶的位置信息；指紋識別法，則是基于Wi-Fi信號的傳播特點，將多個AP的檢測數(shù)據(jù)組合成指紋信息，通過與參考數(shù)據(jù)對比來估計移動物體可能的位置。

為了滿足位置服務(wù)市場不斷增長的需求，全新藍(lán)牙5.1標(biāo)準(zhǔn)新增了尋向功能，可幫助設(shè)備明確藍(lán)牙信號的方向，進而幫助開發(fā)者解讀設(shè)備方向的藍(lán)牙接近（proximity）解決方案，實現(xiàn)厘米級位置精度的藍(lán)牙定位系統(tǒng)。

基于位置的藍(lán)牙服務(wù)解決方案通常分為兩類：接近類解決方案和定位系統(tǒng)。無論是實時定位，還是室內(nèi)定位，原理都是類似的，即在數(shù)據(jù)包傳輸中加入RSSI（接收信號強度）機制，通過RSSI來虛擬出產(chǎn)品的大致范圍，再通過三邊測量法，實現(xiàn)相互交集的測量算法，最終完成室內(nèi)定位。

藍(lán)牙定位，只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開啟，就能夠?qū)ζ溥M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，受噪聲信號干擾大，且藍(lán)牙器件和設(shè)備的價格比較貴。藍(lán)牙定位主要用于對人的小范圍定位，例如單層大廳或商店，現(xiàn)在已經(jīng)被某些廠商開始用于LBS推廣。

近年來，隨著UWB芯片方案的成熟和成本的下降，國內(nèi)研究UWB定位技術(shù)的公司不斷涌現(xiàn)。UWB是一種傳輸速率高(最高可達(dá)1000Mbps以上)，發(fā)射功率較低，穿透能力較強的無線定位技術(shù)。UWB定位是由多個傳感器采用TDOA（Time Difference of Arrival，到達(dá)時間差）和AOA定位算法對標(biāo)簽位置進行分析，具有多徑分辨能力、精度高、定位精度可達(dá)厘米級等特點。

TDOA是一種利用到達(dá)時間差進行定位的方法又稱為雙曲線定位。標(biāo)簽卡對外發(fā)送一次UWB信號，在標(biāo)簽無線覆蓋范圍內(nèi)的所有基站都會收到無線信號。如果有兩個已知坐標(biāo)點的基站收到信號，標(biāo)簽距離兩個基站的間隔不同，那么這兩個基站收到信號的時間點是不一樣的。

基于信號時間的定位系統(tǒng)，例如UWB，一旦遇到墻體遮擋的情況就需要重新部署。同等面積，房間數(shù)量增加一倍，基站用量也將增加一倍，其在空曠場景基站更易部署。目前使用UWB定位技術(shù)的行業(yè)是隧道、化工廠、監(jiān)獄、醫(yī)院、養(yǎng)老院、礦井等行業(yè)。

上述幾種基于無線局域網(wǎng)的定位技術(shù)，其中，超寬帶的定位系統(tǒng)，定位精度一般可達(dá)厘米級，但這樣的定位應(yīng)用范圍較小，需對網(wǎng)絡(luò)重新進行部署，并且使用者需要使用專用的信號測量設(shè)備，實現(xiàn)成本較高；其他定位方式的精度雖然稍差，同時成本也較低，一般使用信號強度作為參考。

這幾種無線局域網(wǎng)一般應(yīng)用于室內(nèi)場景，受到室內(nèi)環(huán)境的復(fù)雜影響，信號接收強度會容易波動，僅使用信號強度很難實現(xiàn)精確定位。因此，根據(jù)測量參數(shù)的不同，還可以使用基于接收信號到達(dá)時間法和基于接收信號到達(dá)角度的方法實現(xiàn)定位。

Wi-Fi、藍(lán)牙和UWB這三種技術(shù)，就定位精度來講，UWB可達(dá)厘米級的定位，藍(lán)牙為厘米到米級，而Wi-Fi僅為米級的精度；就抗多徑和抗干擾方面，UWB明顯好于其他兩者；就傳輸距離來看，Wi-Fi是最遠(yuǎn)的，UWB次之，藍(lán)牙傳輸距離最近；此外，在建設(shè)成本方面，UWB的成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Wi-Fi和藍(lán)牙。

無線局域網(wǎng)定位主要應(yīng)用于室內(nèi)定位，根據(jù)信號的特點以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不同，其定位精度可從厘米級到米級。不同的場景，我們在選擇具體的定位技術(shù)時，不光要考慮精度性能，還得考慮成本和功耗。因此，盡管UWB精度最高，但是其他的定位技術(shù)也各有自己的市場。
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