室內定位技術比較及發展趨勢

小編在一家室內定位公司做產品經理，對於室內定位的技術發展趨勢有著自己的見解。縱觀目前室內定位所用到的技術，從定位精度上分為三大類

一是精準室內定位，也即精度在亞米級，像UWB，精度在10~50cm

二是米級定位，如藍芽iBeacon定位，約1~3米的定位精度

三是區域級定位，即房間級的定位，如RFID,WIFI（WiFi的精度約為3_{10米）,ZigBee(精度在3}5米)左右

像樓主提到的利用聲波、紅外更不靠譜。

另一個從應用場景上來講，室內定位發展的這5，6年，場景從商業中心、養老院、醫院、監獄、學校、景區等，但實際上真正的剛需並不多。商業中心是很多做室內定位的公司商業程式的中心，但事實上又有多少人在shopping mall購物時用手機定位呢？

作為產品經理，小編去過一些室內定位公司做的商業中心，如上海的怡豐城，江蘇的萬達廣場，上海虹橋機場。在實際體驗中，這些公司的產品體驗並不多，幾乎沒有人在購物時使用手機定位，這不只是一個技術問題，而是一個使用者使用習慣與使用者心理問題；在購物時，本來是為了休閒，單純的為逛街而逛街，在商場定位並非剛需再加上實施的定位效果並不優越，以故在商場做室內定位的公司死了一批又一批。

從使用場景上來講，小編所在的公司懋特物聯實施了一些監獄，在監獄中的反響非常好，通過室內的位置與監獄相機聯動，當犯人在提審時，戴上防拆解的定位手環實時記錄罪犯所在的記錄並拍照錄影，手環一方面能夠記錄犯人所在的位置，另一方面具備生命特徵檢測功能，實時監測犯人的心率狀態以分析出犯人是否撒謊，同時防拆解的手環還能定位到犯人所在位置以防止犯人越獄。

從小編的切身感受來看，室內位置的剛需在於監控而非導航，監獄屬於強監控區域，以故剛需較大，養老院次之，學校更弱，商場和景區則需非需求類。

有了應用場景就要看應用場景所需要的相對應的需求，比如監獄定位是需要高精度定位，UWB，藍芽比較合適，養老院和學校作為區域定位，只要定位到房間即可。小編所在的公司也實施了一些養老機構的專案，大部分養老院的需求是定位到房間，這樣所採用的技術就多了，如WIFI，Zigbee，RFID都可作為候選項！相對來說，WiFi使用的較少，為何呢，因為在實際環境中Wifi的定位經度在3~5米，經常會竄房間，達不到要求，反而Wifi與125K低頻的RFID感應器相結合，通過RFID做定位補充是可以做到房間級的，但成本很高。

接下來比較一下室內定位技術的發展方向。

目前的室內定位技術無外乎TDOA,AOA,TOA，指紋定位，三邊定位，感應定位等。

高精度定位演算法一般採用AOA,TOA或TDOA，精度可做到亞米級，也即10釐米_{50釐米的範圍，如UWB，但是UWB的成本很高，一個UWB定位基站約4000}8000元人民幣，UWB的定位要求是必須三個基站才能定位，定位區域必須是空曠區域，穿牆能力較弱，但覆蓋範圍較大，一般在35*35米。UWB基站如下圖所示：

UWB定位基站

米級的定位方式如藍芽定位，目前主流的是iBeacon技術，通過藍芽廣播的RSSI的場強值的強弱與距離的換算關係來定位，定位原理如下圖所示：

區域定位的技術較多，像WIFI，RFID，ZigBee，先說RFID，RFID定位一般有兩部分組成，RFID的定位技術又分為兩種，一是採用2.4GHZ定位，需要讀寫器，在房間的出入口部署讀寫器，當定位標籤經過時感知到標籤的訊號即認為標籤從此處經過，一般的2.4G的定位方式會放在房間的出入口，大門口。這種定位方式只能是區域感知，無精度可言。

另一種RFID的定位更高，採用2.4GHZ+125KHZ的低頻觸發，此種定位方式需要定位基站(也稱讀寫器)，啟用器、天線三部分組成, 啟用器與天線相連，只需供電，會源源不斷的廣播125KHZ的低頻資訊。125KHz的低頻資訊感知距離在1~2米以內。定位標籤中採用雙模雙頻，也即2.4GHZ+125KHz；當定位標籤到達125KHZ到達啟用器天線附近時，被啟用器天線感知，啟用器天線是固定的，若被感知就認為在天線附近，若感知不到可通過2.4GHZ定位，這種定位模式能定位到房間級，是目前RFID廠商廣泛採用的定位方式。

再說到WiFi定位，作為資深室內定位產品經理，小編認為這種定位方式正在逐漸被淘汰，為什麼呢，因為WiFi的頻段在2.4GHZ,WiFi設計的初衷並非為定位而是為了聯網，傳輸網路資料。在2.4GHZ頻段訊號容易受干擾，並且耗電量極大，再有一個致命的就是WiFi的定位精度很差，一般能做到3_{5米便是即理想的環境了，3}5米的範圍根本做不到房間級，若兩個房間挨在一起，會時不時的穿牆到達另一個房間，實際專案上的體驗極差。說到WiFi定位所用到的技術原理，一般分為兩種，一是指紋定位演算法，另一種是三邊定位演算法。指紋演算法每次定位前要採集WiFi的指紋資料，並且隨著WiFi的使用時長以及周圍WiFi訊號的干擾，這種定位方式在實際使用中根本不實用。三邊定位演算法和藍芽定位原理類似，但是WiFi訊號容易受干擾的特性決定了它的定位精度只能做到3~5米。再有目前有一些做室內定位的廠商採用WiFi+125K低頻觸發的方式定位，這種定位方式和RFID定位類似，也是一種可取的定位方法。

至於超聲和ZigBee定位，這兩種屬於小眾的定位，在大型的專案中並不常見，尤其是超聲，一般用在車載定位，室內定位用得少之又少。

最後，小編要做下總結，隨著室內定位技術的發展，更高的精度更低的成本是所有室內定位使用者的訴求，未來的定位方式將朝著低成本，高精度發展。隨著藍芽5.0協議的普及，採用藍芽5.0晶片使用AOA定位將是未來室內定位的發展方向