隨著物聯網技術應用的發展，越來越多的智慧硬體通過物聯網絡卡實現網際網路功能，物聯網與物聯網以及人與物之間的通訊更為密切更方便。物聯網新時代已不知不覺地到來。常州專業開發智慧硬體物聯網APP公司http://www.czwew.com剖析下，物聯網十大室內定位技術原理解析：

1、起源

人類為了不讓自己迷失在茫茫大自然中，先後發明羅盤、指南針等工具，衛星定位的問世，解決了“我在哪裡”的問題。在高度城市化的今天，室內空間越來越龐大複雜。人類戰勝了大自然，卻在自己構築的鋼筋水泥中迷了路。

在醫院，即使有樓層分佈圖以及引導標誌，但看病的大部分時間仍然會浪費在尋找科室上。在停車場，找不著停車位而四處亂轉的人也比比皆是。

在越來越迫切的需求下，近年室內定位引起了高度的關注。

室內定位顧名思義就是在室內環境中實現定位。其意義，諾基亞在多年前闡述他們為什麼要做室內定位時，把問題說得很明白了。

衛星無法在室內定位，人們大部分的時間又在室內度過，而相關服務並未普及，可以說室內定位隱藏著巨大商機。

商業應用中，根據不同的應用場景，室內定位技術又分消費級和工業級。

消費市場應用有：商場導購、停車場反向尋車、家人防走散等。對定位精度要求不高，1m的精度已經可以滿足大多數應用，不過它要求系統相容現已普及的移動智慧終端。

企業市場應用有：人流監控和分析、智慧製造、緊急救援和人員資產管理等。工業級技術的定位精度要求更高，要區分操作物件、人群中的個人等，與專用標籤和感測器配套使用，一般不考慮與現有智慧終端的相容性。

                   *2、技術門派*

與室外衛星定位一統天下的情況不一樣，室內定位各種技術呈現出百花齊放的場景。

室內定位的商業價值跟精度成正比。當精度是3-5米的時候，能判定你是站在7-11便利店門口還是傑克瓊斯門口。當精度是1米的時候，則能判定你是站在可口可樂的貨架前還是杜蕾斯的貨架前。

目前，室內定位常用的定位方法，從原理上來說，主要分為：鄰近探測法、質心法、極點法、多邊定位法、指紋法和航位推演算法。

主要室內定位方法對比

各種原理各有優劣，在不同應用場景、不同預算要求下，也可將不同的原理組合使用。主流技術有以下幾種：

WiFi定位技術

目前WiFi是相對成熟且應用較多的技術，這幾年有不少公司投入到了這個領域。WiFi室內定位技術主要有兩種。

WiFi定位一般採用“近鄰法”判斷，即最靠近哪個熱點或基站，即認為處在什麼位置，如附近有多個信源，則可以通過交叉定位（三邊定位），提高定位精度。

由於WiFi已普及，因此不需要再鋪設專門的裝置用於定位。使用者在使用智慧手機時開啟過Wi-Fi、移動蜂窩網路，就可能成為資料來源。該技術具有便於擴充套件、可自動更新資料、成本低的優勢，因此最先實現了規模化。

不過，WiFi熱點受到周圍環境的影響會比較大，精度較低。為了做得準一點有公司就做了WiFi指紋採集，事先記錄巨量的確定位置點的訊號強度，通過用新加入的裝置的訊號強度對比擁有巨量資料的資料庫，來確定位置。

由於採集工作需要大量的人員來進行，並且要定期進行維護，技術難以擴充套件，很少有公司能把國內的這麼多商場定期的更新指紋資料。

WiFi定位可以實現複雜的大範圍定位，但精度只能達到2米左右，無法做到精準定位。因此適用於對人或者車的定位導航，可以於醫療機構、主題公園、工廠、商場等各種需要定位導航的場合。

代表公司有：WIFISLAM、Sensewhere、圖聚智慧

另，地磁定位技術是利用室內不同位置的地磁場差異，來確定室內位置。與WiFi指紋類似，故不再作介紹。

慣性導航技術

這是一種純客戶端的技術，主要利用終端慣性感測器採集的運動資料，如加速度感測器、陀螺儀等測量物體的速度、方向、加速度等資訊，基於航位推測法，經過各種運算得到物體的位置資訊。
隨著行走時間增加，慣性導航定位的誤差也在不斷累積。需要外界更高精度的資料來源對其進行校準。所以現在慣性導航一般和WiFi指紋結合在一起， 每過一段時間通過WiFi請求室內位置，以此來對MEMS產生的誤差進行修正。該技術目前的商用得也比較成熟，在掃地機器人中得到廣泛應用。

藍芽信標技術

藍芽信標技術目前部署的也比較多，也是相對比較成熟的技術。藍芽跟WiFi的區別不是太大，精度會比WiFi稍微高一點。

該技術最先由諾基亞最先發起，但影響不大。2013年，蘋果釋出了基於藍芽4.0低功耗協議（BLE）的iBeacon協議，主要針對零售業應用，引起廣泛關注。

iBeacon藍芽信標技術的正常運作，需要藍芽信標硬體、智慧終端上的應用、雲端上的應用後臺協同工作。

信標通過藍芽向周圍廣播自身的ID，終端上的應用在獲得附近信標的ID後會採取相應行動，如從雲端後臺拉取此ID對應的位置資訊、營銷資訊等。終端可以測量其所在處的接收訊號強度，以此估算與信標間的距離。因此，只要終端附近有三個或以上信標，就可以用三邊定位方法計算出終端的位置。

在蘋果強大的號召力影響下，大量創業公司爭先恐後湧入iBeacon應用的開發和推廣。目前主要問題在於beacon電池更換，如果一個廠家部署了幾萬個beacon裝置，一年之後或者電池耗盡之後的電池更換工作量是很繁重的。

代表公司：Estimote、尋息電子

另，ZigBee技術和藍芽類似，故不再作介紹。

RFID技術

RFID定位的基本原理是，通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標籤的特徵資訊（如身份ID、接收訊號強度等），同樣可以採用近鄰法、多邊定位法、接收訊號強度等方法確定標籤所在位置。

射頻識別室內定位技術作用距離很近，但它可以在幾毫秒內得到釐米級定位精度的資訊，且由於電磁場非視距等優點，傳輸範圍很大，而且標識的體積比較小，造價比較低。但其不具有通訊能力，抗干擾能力較差，不便於整合到其他系統之中，且使用者的安全隱私保障和國際標準化都不夠完善。

目前有大量成熟的商用定位方案基於RFID技術，廣泛應用於緊急救援、資產管理、人員追蹤等領域。

紅外技術

紅外定位主要有兩種具體實現方法，一種是將定位物件附上一個會發射紅外線的電子標籤，通過室內安放的多個紅外感測器測量訊號源的距離或角度，從而計算出物件所在的位置。
這種方法在空曠的室內容易實現較高精度，可實現對紅外輻射源的被動定位，但紅外很容易被障礙物遮擋，傳輸距離也不長，因此需要大量密集部署感測器，造成較高的硬體和施工成本。此外紅外易受熱源、燈光等干擾，造成定位精度和準確度下降。

該技術目前主要用於軍事上對飛行器、坦克、導彈等紅外輻射源的被動定位，此外也用於室內自走機器人的位置定位。

另一種紅外定位的方法是紅外織網，即通過多對發射器和接收器織成的紅外線網覆蓋待測空間，直接對運動目標進行定位。

這種方式的優勢在於不需要定位物件攜帶任何終端或標籤，隱蔽性強，常用於安防領域。劣勢在於要實現精度較高的定位需要部署大量紅外接收和發射器，成本非常高，因此只有高等級的安防才會採用此技術。

超聲波技術

超聲波定位主要採用反射式測距法，通過多邊定位等方法確定物體位置，系統由一個主測距器和若干接收器組成，主測距儀可放置在待測目標上，接收器固定於室內環境中。定位時，向接收器發射同頻率的訊號，接收器接收後又反射傳輸給主測距器，根據回波和發射波的時間差計算出距離，從而確定位置。

超聲波定位整體定位精度較高，結構簡單，但超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大，且超聲波頻率受多普勒效應和溫度影響，同時也需要大量基礎硬體設施，成本較高。

代表公司：Shopkick

超寬頻技術

超寬頻（UWB）定位技術利用事先佈置好的已知位置的錨節點和橋節點，與新加入的盲節點進行通訊，並利用三角定位或者“指紋”定位方式來確定位置。