从定位器信号的物理属性来分类

物联方案

2020年03月30日

红外线,一盏看不见的光。室内定位有两种:一种是以红外识别为运动点,发射调制红外射线,并通过安装在室内的光学传感器进行定位;二是覆盖由多对发射器和接收器交织的红外网络测量的空间,并直接定位运动目标。红外技术已经非常成熟,在室内定位精度相对较高,但红外只能视距传播,穿透性很差,当标志被遮挡时,它不能正常工作,还容易受到照明、烟雾等环境因素的影响。此外,这种系统的部署更加复杂,成本较高。


Li-Fi属于可见光通信,需要传输的信息被汇编成一段调制信号,脉宽调制方法附加到LED灯和灯笼的驱动电流上,并使用室内无处不在的光源作为发射机,然后再提及。当用户进入灯的照明区域时,使用智能手机的前摄像头接收和识别光信号,并分析由该灯发送的唯一标识信息。利用所获得的识别信息在地图数据库中确定相应的位置信息,并完成所述位置的确定。


超声波定位,一种基于机械波的定位方法,其中定位系统包括主测距仪、多个电子标签等。每个电子标签需要固定在室内空间。当定位时,上位机向每个电子标签发送相同的频率信号。当接收到电子标签时,信号被反射并发送到主测距仪。主测距仪根据几何关系计算定位坐标。该方法能够实现厘米级定位,结构相对简单。此外,超声波还会受到传播损耗衰减的影响,再加上反射测距的多子午线效应和非视线传播,导致对底层硬件设备投资的准确分析和计算,成本非常高。


蓝牙定位,一种无线电波,一些蓝牙设备需要安装在室内的定位系统。定位时,通过手机等设备测量当前位置点扫描的每个蓝牙的信号强度,将信号衰减模型转换为距离,然后采用三边测量等方法计算定位坐标。总体上,该方案的实现成本中等且高,功耗低,在复杂的空间环境中稳定性稍差,并且受到噪声信号的干扰。


Wi-Fi定位是一种无线电波,这样的定位系统还需要在室内安装几个无线设备。在定位时,至少三个或三个以上无线网络接入点的信号强度由移动电话和其他设备测量,该位置通过三角剖分、指纹等方法定位。Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大规模定位、检测和跟踪任务,总体精度相对较高,但室内定位的精度只能达到2~6米。


Zigbee,无线电波是一种新的高可靠、短距离、低速率的无线网络技术,类似于CDMA和GSM网络,数据通过一个节点以中继方式传输到另一个节点。这种定位系统主要包括两种类型的节点,一种是锚节点,一般通过GPS定位或手动部署来知道自己的准确位置。另一个是跟踪节点,它通过对多个锚节点的距离或方位进行精确测量,然后采用三边测量等方法来计算节点的位置。这种信号的传输受多径效应和移动性的影响很大.定位精度取决于信道的物理质量、信号源密度、环境和算法精度,因此定位软件的成本较高,空间仍有很大的提高。


电磁波的概念非常广泛,按频率由低到高依次排列:无线电波->;红外(无形)->;可见光(红色、橙色、黄色、绿色、蓝色和紫色)->;紫外线(不可见),其频率范围大约在3Hz至3000 GHz之间。常见的定位方法有:超宽带定位、Wi-Fi定位、蓝牙定位、ZigBee定位、红外定位、LED定位等。


超宽带定位是一种基于无载波的非常窄脉冲的无线技术。它具有传输速率高、传输功率低、穿透能力强等优点。对于室内定位,可以得到非常准确的结果。利用超宽带(UWB)定位锚固节点和桥梁节点,需要预先布置已知位置的锚节点和桥梁节点。在定位过程中,现有节点与新增的盲节点通信,采用TDOA技术进行距离定位。总体上,该方案具有功耗高、部署成本高、精度高等优点。