室內定位是指在室內環境中實現位置定位,主要採用無線通訊、基站定位、管道定位等多種技術整合形成一套室內位置定位體系,從而實現人員、物體等在室內空間中的位置監控。目前室內定位常用的定位方法有鄰近探測法、質心定位法、多邊定位法、三角定位法、指紋定位法。
1、鄰近探測法
鄰近探測法,又稱為CoO(Cell of Origin)法或Cell-ID(Cell Identification)法,透過一些有範圍限制的物理訊號的接收,從而判斷移動裝置是否出現在某一個發射點附近。該方法的定位精度取決於發射點的佈設密度和訊號覆蓋範圍。該方法雖然只能提供大概的定位資訊,但其佈設成本低、易於搭建,適合於一些對定位精度要求不高的應用,例如自動識別系統用於公司的員工簽到。
2、質心定位法
質心定位法是根據移動裝置可接收訊號範圍內所有已知的信標(beacon)位置,計算其質心座標作為移動裝置的座標。相應地,也可以根據接收訊號強度指示(Received Signal Strength Indication, RSSI)設定對應的信標的權重,得到加權質心作為移動裝置的座標。該方法演算法易於理解,計算量小,定位精度取決於信標的佈設密度。
3、多邊定位法
該方法是透過測量待測目標到已知參考點之間的距離,從而確定待測目標的位置。基於多邊定位的定位系統可以採用多種距離估計方法,比較常見的距離估計法有基於訊號到達時間(Time Of Arrival, TOA),基於訊號到達時間差(Time Difference Of Arrival, TDOA),基於增強觀測時間差(Enhanced Observed Time Difference, E-OTD),基於往返時間(Round Trip Time, RTT),基於接收訊號強度指示。
4、多邊定位法
三角定位法,也可稱為到達角測量法(Arrival Of Angle, AOA)。該方法是在獲取待測目標相對兩個已知參考點的角度後結合兩個參考點間的距離資訊可以確定唯一的三角形,即可確定待測目標的位置。到達角資訊,亦即訊號到達的角度,可以透過定向天線獲取。同時基於攝像頭的定位系統也可實現基於AOA的定位。
5、指紋定位法
指紋定位採集的標準量是射頻訊號,但指紋定位法也可採用聲音訊號、光訊號或其他無線訊號實現。指紋定位通常包括兩個階段:第一階段,離線校準階段,透過實際採集或計算分析建立指紋地圖。具體地,選擇室內場景中的多個位置點採集多個基站發出的訊號的強度並加入到指紋資料庫中。第二階段,定位階段,透過將實際實時接收到的訊號與指紋資料庫中的訊號特徵引數進行對比找到最好的匹配引數,其對應的位置座標即認為是待測目標的位置座標。指紋定位的優勢是幾乎不需要參考測量點,定位精度相對較高,但缺點是前期離線建立指紋庫的工作量巨大,同時很難自適應於環境變化較大的場景。