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室内三维定位技术
一、概述
室内定位参考百科的描述为：在室内环境无法使用卫星定位时,使用室内定位技术作为卫星定位的辅助定位,解决卫星信号到达地面时较弱、不能穿透建筑物的问题。最终定位物体当前所处的位置。主要采用无线通讯、基站定位、惯导定位等多种技术集成形成一套室内位置定位体系,从而实现人员、物体等在室内空间中的位置监控。
随着智能手机的普及以及移动互联网的发展,地图与导航类软件将进入一个新的时代——室内导航。经研究,人们80%--90%的时间都是呆在室内,70%移动设备的使用都是在室内,80%的数据连接也在室内。近几年来,包括谷歌、微软、苹果、博通等在内的一些科技巨头,还有一些世界有名的大学都在研究室内定位技术。室内定位技术的商业化必将带来一波创新高潮,各种基于此技术的应用将出现在我们的面前,其影响和规模绝不会亚于GPS。
民用领域可以想象一些比较常见的应用场景,比如在机场大厅、展厅、大型商场、超市、大众场所室内导航,能够快速找到安全出口、电梯,家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢。室内停车,找车位、停车,计时计费等。智能家居,房屋根据你的位置打开或关闭电灯。商场商户,商店根据用户的具体位置向用户推送更多关于商品的介绍,促销活动,排队预约,支付服务等。大型建筑物应急疏散,大众安全,灾后救援。大数据分析：室内定位系统可以进行更高精度、更大量级的大数据分析,室内定位数据可以捕捉用户在某个货架或者店铺的光顾频率、停留时间,从而得出用户的类型、兴趣和偏好等特质以及店铺热度、品牌关联度等重要结论,为商业分析提供有力的工具。例如,万达广场借此发现许多在必胜客消费的客户都会去ZARA消费,他们据此针对性的做了两者间的联合促销,得到了良好的收效。如果相关技术产业化后,应用场景会十分广泛。
工业领域应用场景,如矿井,工厂厂房内精确地定位工人、设备（叉车）上位置,实时时地将人、车、物的位置信息准确地将反映到工厂控制中心,方便管理人员进行安全区域管控、人员在岗监控、车辆实时轨迹监控。实现精益生产,通过合理调度安排,从而提高企业的管理水平。实时精确地定位物资,方便管理人员进行物资查询、物资盘点等。
军事领域场景如室内无人机、机器人位置监控,军用枪械定位、驱动军事训练人员定位、重要资产定位,监狱人员监控等。
二、室内定位技术分类
1、蓝牙
蓝牙通讯是一种短距离低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点后,将网络配置成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网络的主设备。这样通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。
蓝牙定位主要应用于小范围定位,例如：单层大厅或仓库。对于持有集成了蓝牙效用移动终端设备,只要设备的蓝牙效用开启,蓝牙室内定位系统就能够对其进行位置判断。不过,对于复杂的空间环境,蓝牙定位系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大。
目前诺基亚,苹果公司（BLE）,高通等公司均在该技术方面有成熟的解决方案。
2、WIFI,3G等
通过无线接入点（包括无线路由器）组成的无线局域网络(WLAN),可以实现复杂环境中的定位、监测和追踪任务。它以网络节点（无线接入点）的位置信息为基础和前提,采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,对已接入的移动设备进行位置定位,最高精确度大约在1米至20米