摘要
隨著基於使用者位置資訊的相關技術的應用和發展，位置服務（LBS）已經成為人們日常工作、生活所必須的一項基本服務需求，尤其在大型複雜的室內環境中，如博物館、機場、超市、醫院、地下礦井等區域，人們對位置服務有迫切需求。傳統的定位方法如全球定位系統（GPS）只能解決在室外空間中進行準確定位的問題，然而，在占人類日常生活時間80%的室內環境中，由於建築物遮擋和多徑效應的影響，室外定位系統則顯得無能無力[2]。
因此，在複雜通道條件下，如何能夠準確、可靠地提供室內的位置服務顯得尤為重要和迫切。面向需求越來越迫切的室內位置服務，基於人工智慧的三維感測網室內空間定位技術發展迅速，是移動互聯時代的研究熱點[1]，逐步在各行各業發揮作用，給人們的日常生活帶來了一定的影響。本文對基於人工智慧的定位技術的研究背景和研究現狀進行了分析與總結，首先詳細介紹了目前基於人工智慧的三維感測網室內空間定位技術的技術原理與關鍵技術，然後提出了我們對於基於人工智慧的室內定位的創造性解決方案，最後總結三維感測網室內空間定位技術的現狀和發展前景。
關鍵詞：位置服務，無線感測網，室內定位，3D定位，人工智慧
第一章 三維感測網空間定位技術定義與技術原理
在移動網際網路迅速發展和位置服務應用需求的推動下，當前室內定位技術處於較快的發展階段，研究者們提出了眾多室內定位技術的理論與方法。定位技術可以分為室外定位技術和室內定位技術兩種，在室外環境下，全球定位系統（GPS）、北斗定位系統（BDS）等全球導航衛星系統（GNSS）為使用者提供米級的位置服務，基本解決了在室外空間中進行準確定位的問題，並在日常生活中得到了廣泛的應用。利用室外無限定位系統，人們可以實現大範圍的定位，比如船舶遠洋、飛機引航以及汽車導航等。然而，在占人類日常生活時間80%的室內環境中，由於建築物遮擋和多徑效應的影響，室外定位系統則顯得無能無力[2]。因為訊號穿透眾多的建築物衰減嚴重，加之室內環境複雜，訊號在室內傳播時受障礙物的影響，會引起多徑效應、陰影遮擋及噪聲干擾等，
1.1 典型的三維感測空間無線定位場景圖
這些都將導致定位精度大大降低，甚至出現大片定位盲區。因此室內環境下的小範圍、高精度定位需要藉助於室內無線定位技術，圖 1.1 給出了典型的室內無線定位場景圖。與此同時，傳統的定位技術多是基於二維空間的定位，只能給出經度和緯度資訊，而對於精確的高度資訊，則很難提供。
因此，三維感測網室內空間定位技術成為專家學者的研究重點。三維感測網室內空間定位技術指的是在三維空間內，透過藍芽、紅外線、RFID、WIFI、超寬頻、超聲波等室內定位技術及應用系統，基於到達時間（TOA）、基於到達時間差（TDOA）、基於訊號到達角度（AOA）、基於訊號相位差以及基於接收訊號強度（RSSI）等資訊，給出精確的位置資訊或者判斷是否位於某一房間、倉庫等區域的定位技術。