下面就是UWB实验室UWBLAB.cn 为您收集的八种室内无线定位方案对比

提起定位导航，大家首先想到的是GPS，中国也推出了自己的卫星定位系统北斗卫星定位系统。但是，卫星定位只能用在室外环境，一到室内，由于导航信号衰减太快，卫星定位就无法使用。

随着时代飞速变迁，科学技术迅猛发展，信息服务质量效率提高，受干扰度小，在人们的生活工作及科学研究中起到了非常重要的作用。室内定位技术非常实用，具有较大的拓展空间，其应用范围广泛，在复杂环境下，如图书馆，体育馆，地下车库，货品仓库等都可以实现对人员以及物品的快速定位。

但是作为LBS最后一米的室内定位饱受关注，但技术的不够成熟依然是不争的事实。不同于GPS，AGPS等室外定位系统，室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范，现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展，也致使各种室内定位技术相映生辉。

八种室内无线定位方案是哪8种呢？

第一种：红外线定位技术

红外线室内定位有两种，第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点，发射调制的红外射线，通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间，直接对运动目标进行定位。

红外线的技术已经非常成熟，用于室内定位精度相对较高，但是由于红外线只能视距传播，穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器)，当标识被遮挡时就无法正常工作，也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长，使其在布局上，无论哪种方式，都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端，布局复杂，使得成本提升，而定位效果有限。

红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。

第二种：蓝牙室内定位技术

蓝牙室内定位技术的代表是Nokia，推出了HAIP的室内精确定位解决方案，采用基于蓝牙的三角定位技术，除了使用手机的蓝牙模块外，还需部署蓝牙基站，最高可以达到亚米级定位精度。

蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点，把网络维持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微网(piconet)的主设备，然后通过测量信号强度对新加入的盲节点进行三角定位。

蓝牙室内定位技术最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗，容易集成在手机等移动设备中。只要设备的蓝牙功能开启，就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响，但对于复杂的空间环境，蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵。

蓝牙室内定位主要应用于对人的小范围定位，例如单层大厅或商店。现在已经被某些厂商开始用于LBS推广。

第三种：UWB超宽带室内定位技术

超宽带定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用三角定位或者”指纹”定位方式来确定位置。

超宽带定位的代表是Ubisense，其定位方案采用UWB(超宽带)脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达亚米级。

八大室内无线定位方案对比

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点，前景相当广阔。但由于新加入的盲节点也需要主动通信使得功耗较高，而且事先也需要布局，使得成本还无法降低。

超宽带室内定位可用于各个领域的室内精确定位和导航，包括人和大型物品，例如汽车地库停车导航、矿井人员定位、贵重物品仓储等。

超声波室内定位系统是基于超声波测距系统而开发，由若干个应答器和主测距器组成:主测距器放置在被测物体上，向位置固定的应答器发射同无线电信号，应答器在收到信号后向主测距器发射超声波信号，利用反射式测距法和三角定位等算法确定物体的位置。

超声波室内定位整体精度很高，达到了厘米级，结构相对简单，有一定的穿透性而且超声波本身具有很强的抗干扰能力，但是超声波在空气中的衰减较大，不适用于大型场合，加上反射测距时受多径效应和非视距传播影响很大，造成需要精确分析计算的底层硬件设施投资，成本太高。

超声波定位应用案例的代表是Shopkic，在店铺安装超声波信号盒，能够被手机麦克风检测到，从而实现定位，主要用于店铺的签到。在数码笔上已经被广泛利用，而海上探矿也用到了此类技术，室内定位技术还主要用于无人车间的物品定位。

第五种：LED定位

LED定位的代表是Bytelight， LED定位系统通过往天花板上的LED灯具实现，灯具发出像莫斯电报密码一样的闪烁信号，再由用户智能手机照相机接收并进行检测，而且用户不需要将手机相机对准某一个特定方向，亦可以接收到反馈过来的直接光源信号，定位精度可以在1米之内。LED定位需要改造LED灯具，增加芯片，增加成本，尽管如此，LED定位是一种很有潜力的室内定位技术。

第六种：Wi-Fi室内定位技术

Wi-Fi定位技术有两种，一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置(“指纹”定位)。

WifislamMeridian智慧图Wi-Fi定位由于Wi-Fi网络的普及，变得非常流行。Wi-Fi定位可以达到米级定位(1~10米)，传统的Wi-Fi定位产品主要应用在专业行业领域(矿井、监狱、医院、石油石化等)，如Aeroscout和Ekahau公司的Wi-Fi定位产品。一些Wi-Fi网络设备厂商如Cisco、Motorola等公司也有自己的Wi-Fi定位产品，并随着其Wi-Fi网络设备的推广，已经有很多应用。随着市场(特别是大众消费相关行业)对室内定位需求的增加，google把Wi-Fi室内定位和室内地图引入了google地图，一年多来已经覆盖了北美和欧洲一万大家大型场馆，百度、高德、四维等公司也在研发Wi-Fi室内定位产品。

Wi-Fi定位可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务，总精度比较高，但是用于室内定位的精度只能达到2米左右，无法做到精准定位。由于Wi-Fi路由器和移动终端的普及，使得定位系统可以与其他客户共享网络，硬件成本很低，而且Wi-Fi的定位系统可以降低了射频(RF)干扰可能性。

第七种：ZigBee室内定位技术

ZigBee室内定位技术通过若干个待定位的盲节点和一个已知位置的参考节点与网关之间形成组网，每个微小的盲节点之间相互协调通信以实现全部定位。

ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点传到另一个节点，作为一个低功耗和低成本的通信系统，ZigBee的工作效率非常高。但ZigBee的信号传输受多径效应和移动的影响都很大，而且定位精度取决于信道物理品质、信号源密度、环境和算法的准确性，造成定位软件的成本较高，提高空间还很大。

ZigBee室内定位已经被很多大型的工厂和车间作为人员在岗管理系统所采用。

第八种：射频识别(RFID)室内定位技术

射频识别室内定位技术利用射频方式，固定天线把无线电信号调成电磁场，附着于物品的标签进过磁场后感应电流生成把数据传送出去，以多对双向通信交换数据以达到识别和三角定位的目的。(感应门禁卡和商场防盗系统用的就是这种技术)

射频识别室内定位技术作用距离很近，但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且由于电磁场非视距等优点，传输范围很大，而且标识的体积比较小，造价比较低。但其不具有通信能力，抗干扰能力较差，不便于整合到其他系统之中，且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。

射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。

以上就是八种室内无线定位方案的对比介绍了。

八种室内无线定位方案对比分析最先出现在UWB芯片实验室。

一般情况下，我们根据技术原理和使用信号源的不同，可以将室内定位技术分为以下这些：

按定位原理划分：ID 定位、区间定位、三边定位、信号到达角定位、指纹定位、惯性推算等；

按定位所使用的信号源划分：WiFi定位、ZigBee定位、蓝牙定位、UWB定位、RFID定位、卫星定位、低频触发定位、基站定位、声波定位、光定位、地磁定位等。

未来，室内定位技术将席卷我们生产、生活的方方面面，例如：智慧工厂人员及货物管理与调度、 生产安全管理、地下停车场寻车导航、智慧大楼人员/访客定位管理、 会展位置导航等。

下面我们就来探讨一下，目前的行业应用中比较常见的、基于无线局域网的三种室内定位技术。

WiFi

WiFi定位，2010年前后，开始在基于定位标签的人员监控行业领域应用起来，2013年，基于手机的WiFi探测等应用也随之崭露头角。

目前，WiFi定位是比较流行的一种室内定位技术，其定位方法是基于信号强度的传播模型法和指纹识别法。

信号强度的传播模型法，是指使用当前环境下假设的某种信道衰落模型，根据其数学关系估计终端与已知位置AP间的距离，如果用户听到多个AP信号，就可以通过三边定位算法来获得用户的位置信息；指纹识别法，则是基于WiFi信号的传播特点，将多个AP的检测数据组合成指纹信息，通过与参考数据对比来估计移动物体可能的位置。

在定位精度为米级的一些场景，可利用WiFi进行覆盖，该技术适用于对人/车的定位导航，医疗机构、商场、主题公园等场景。

蓝牙

2014年左右，基于蓝牙的定位技术开始在监控定位领域被应用。

2017年7月，蓝牙mesh正式推出，在一年半的时间里，已经有超过105种具有蓝牙mesh网络功能的产品获得认证，其中包含芯片、协议栈、模组及终端产品供应商等。

为了满足位置服务市场不断增长的需求，全新蓝牙5.1标准新增了寻向功能，可帮助设备明确蓝牙信号的方向，进而帮助开发者解读设备方向的蓝牙接近（proximity）解决方案，实现厘米级位置精度的蓝牙定位系统。

基于位置的蓝牙服务解决方案通常分为两类：接近类解决方案和定位系统。无论是实时定位，还是室内定位，原理都是类似的，即在数据包传输中加入RSSI（接收信号强度）机制，通过RSSI来虚拟出产品的大致范围，再通过三边测量法，实现相互交集的测量算法，最终完成室内定位。

蓝牙定位，只要设备的蓝牙功能开启，就能够对其进行定位。蓝牙传输不受视距的影响，但对于复杂的空间环境，蓝牙系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大，且蓝牙器件和设备的价格比较贵。

根据《2019蓝牙市场最新资讯》显示，位置服务已成为增长最快的蓝牙解决方案，预计未来五年其年复合增长率将达到43%。

蓝牙定位主要用于对人的小范围定位，例如单层大厅或商店，现在已经被某些厂商开始用于LBS推广。

UWB

近年来，随着UWB芯片方案的成熟和成本的下降，国内研究UWB定位技术的公司不断涌现。UWB是一种传输速率高（最高可达1000Mbps以上），发射功率较低，穿透能力较强的无线定位技术。

UWB定位是由多个传感器采用TDOA（Time Difference of Arrival，到达时间差）和AOA定位算法对标签位置进行分析，具有多径分辨能力、精度高、定位精度可达厘米级等特点。

TDOA是一种利用到达时间差进行定位的方法又称为双曲线定位。标签卡对外发送一次UWB信号，在标签无线覆盖范围内的所有基站都会收到无线信号。如果有两个已知坐标点的基站收到信号，标签距离两个基站的间隔不同，那么这两个基站收到信号的时间点是不一样的。

基于信号时间的定位系统，例如UWB，一旦遇到墙体遮挡的情况就需要重新部署。同等面积，房间数量增加一倍，基站用量也将增加一倍，其在空旷场景基站更易部署。

目前使用UWB定位技术的行业是隧道、化工厂、监狱、医院、养老院、矿井等行业。

　　局域网定位技术的比较

上述几种基于无线局域网的定位技术，其中，超宽带的定位系统，定位精度一般可达厘米级，但这样的定位应用范围较小，需对网络重新进行部署，并且使用者需要使用专用的信号测量设备，实现成本较高；其他定位方式的精度虽然稍差，同时成本也较低，一般使用信号强度作为参考。

这几种无线局域网一般应用于室内场景，受到室内环境的复杂影响，信号接收强度会容易波动，仅使用信号强度很难实现精确定位。

因此，根据测量参数的不同，还可以使用基于接收信号到达时间法和基于接收信号到达角度的方法实现定位。

WiFi、蓝牙和UWB这三种技术，就定位精度来讲，UWB可达厘米级的定位，蓝牙为厘米到米级，而WiFi仅为米级的精度；就抗多径和抗干扰方面，UWB明显好于其他两者；就传输距离来看，WiFi是最远的，UWB次之，蓝牙传输距离最近；此外，在建设成本方面，UWB的成本要远远高于WiFi和蓝牙。

无线局域网定位主要应用于室内定位，根据信号的特点以及网络架构不同，其定位精度可从厘米级到米级。不同的场景，我们在选择具体的定位技术时，不光要考虑精度性能，还得考虑成本和功耗。因此，尽管UWB精度最高，但是其他的定位技术也各有自己的市场。

本文来自 雷锋网

3分钟看懂三种无线局域网定位技术：WiFi、蓝牙和UWB最先出现在UWB芯片实验室。