基于无线通信技术的室内智能定位

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1引言

不知道你是否也有这种情况？每一次去商场，最烦恼的除了没有地方停车之外就是寻找停在地下停车场某处的车，几乎每一次都是左手拎着一堆东西，右手拿着车钥匙朝着各个方向试探着打开车锁，这时候就希望如果能有一个导航帮助找到车该有多好。物联网时代，全新的生活方式让我们花费更多的时间在室内。有数据显示，人们87~90%的时间在室内度过。如今，室内空间越来越大，活动也越来越丰富，人们在室内的时间也随之能加。由于密闭空间内人的方向感减弱，使得在停车场、商场、医院等大型室内场所中寻找走散的伙伴、寻找目标商品等行为变得不再那么容易，人们对室内定位需求越来越大。同时，物联网技术发展迅速，根据Gertner预测，到2020年全球物联网设备将达到260亿个，物联网市场规模将达到1.9万亿美元，中国作为物联网发展最具潜力的国家，有望超越美国市场成为世界最大的物联网市场。作为物联网发展的底层支撑，室内定位技术显得愈加重要，我国政府也十分重视室内定位技术的发展。据国际权威机构预测，室内定位服务将成为下一个千亿美元级蓝海市场。

2无线通信技术介绍

2.1什么是无线通信

无线通信是一种常见的通信方式，主要方式是通过电磁波信号在自由空间内传输进而实现信息的交换。如今无线通信已经成为我们生活中重要的组成部分，比如使用手机打电话、发短信、玩游戏等都是使用的无线通信进行的信息传输。由于无线通信的传输是在自由空间内进行的，无需借助任何物理线路，所以不需要进行大量的铺设线路、维修线路的工作。相比传统的有线传输方式中检修、排查故障过程复杂，无线通信在检测、维修方面更加容易操作，无需到现场处理，只需要远程诊断即可。需要调整传输线路时只需简单微调即可，而且环境适应能力强。凭借这诸多优势，近些年在信息通信领域，无线通信技术发展最快、应用最广。

2.2几种主流无线通信技术

为适应不同的环境，目前市面上存在着多种无线通讯技术，卫星通信、短波通信、蓝牙、无线宽带（Wi-Fi）、GPRS、EnO-cean等等不一而足，下面将对市面上几种主流的无线通信技术进行简单介绍：

2.2.1蓝牙（Bluetooth）

1998年5月，东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚等公司共同提出了一种无线距离数据传输技术标准-蓝牙。这一传输方式相信大家都不陌生，早在很久以前，每台手机就会配备蓝牙功能，供用户进行点对点或者一点对多点的音频、视频、文字等数据传输。使用蓝牙功能时我们不难发现，短距离内，这种传输方式的传输速度非常快，而且不易受到干扰。技术要求在100m范围内，它的数据传输带宽可达1Mbps。如今蓝牙技术被广泛应用在办公环境、汽车工业、医疗设备、信息家电等不同情境下，帮助电脑、打印机、传真机、相机、耳机等各类设备进行数据传输。

2.2.2无线宽带（Wi-Fi）

Wi-Fi在现代生活、工作中不可或缺，无论是人员密集如火车站、咖啡馆、商场、餐厅、图书馆、校园内、办公室等公共场所，还是每个家庭里都基本实现被Wi-Fi覆盖。其覆盖半径可达100m左右，只要用户的终端机在覆盖范围内就可以通过连接Wi-Fi“热点”上网，并且传输速率非常快，非常适合移动办公。而且“热点”发射设备的发射功率约为60~70mW，辐射非常小，人们可以安全上网。

2.2.3GPRS

GPRS(通用无线分组业务)是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，传输信息时会将数据封装打包，像邮寄包裹一样将数据包一个一个地送出去，以方便计费。这种传输方式只有在传输资料时才会占用频宽，有效提高了网络的利用率，便于高速传输。使用中国移动网络的手机上网采用的无线通信方式就是GPRS。

2.2.4EnOcean

EnOcean能使用868MHz，902MHz，928MHz和315MHz四个频段，还是是世界上唯一一个使用能量采集技术的无线通信方式。EnOcean传输系统中的能量采集模块采集到周围环境中诸如光、热、电波、人体动作中释放的微弱的电力，将这些能量供给超低功耗的无线通讯模块实现信息的传输。这种传输方式在室外的传输距离是300m，室内的传输距离为30m。

2.3比较与选择

通过前文分析，我们对上面上几种主流无线通信技术有了一定的了解。蓝牙技术具有功耗低且传输速率快、建立连接的时间短、稳定性好、安全度高、近距离内传输速度快的优点，但连接设备数量相对较少，具有单一连接性；Wi-Fi传输范围广、速度快、普及应用度高，但功耗大、价格贵且存在一定的安全隐患；GPRS资源利用率高、传输速率高、接入时间短，但会出现数据遗失、终端不支持无线终止功能、有延时性；EnOcean功耗低、成本低、掉线率低、工作频段灵活，但室内传播距离近、数据信息传输速率低、有延时性。介于室内定位的特定环境要求，比较后可知稳定性好、安全度高、传输速率快的蓝牙技术为最优选择。

3基于无线通信技术的室内定位原理

随着多种科学多种技术的综合发展，室内定位技术正在逐步优化。各类适应不同环境的无线通信室内定位机制有很多，诸如前文中提到的蓝牙技术，在目前的室内环境下是比较理想的手段。基于无线通信技术实现的室内定位，原理看似高深，但其实核心技术只有两个，即：双目测距原理及信息融合算法。双目测距原理随着生物解剖学的发展，人类逐渐开始对眼睛的功能有了科学的认识。人的眼睛内部结构复杂，是一个高级的天然光通过实验我们能够发现，蓝牙基站对蓝牙标签的定位效果非常理想，但实验毕竟是在相对理想的环境下进行的。在实际应用中，目标种类繁多、信号情况复杂，如果想要将该中模式投入到实际应用中还需要进一步改进。比如在某个固定的场所内需要搭建一个平台，不但提供位置信息，还提供更多产品相关信息。平台首先对产品类目进行划分，获得不同的产品位置后发送位置信息，用户通过位置信息找到相应产品后展示商品参数等，以供用户参考。

4结语

在漫长的人类历史长河中，为了不让自己在茫茫的大自然中迷失方向，先后发明了各类辅助指引方向的工具，比如指南针、罗盘等。现代生活中，只是指引大概的方向并不足以满足现代生活的需求。高度城市化的今天，为了畅享丰富的室内活动，在越来越大的室内空间行动自如，室内定位技术给了我们强大的技术支持。在众多无线通信技术中，蓝牙技术拔得头筹，在室内定位领域拥有绝对的优势。相信随着技术的快速发展，室内定位技术必将为我们提供越来越精准的出行体验。

参考文献

[1]吴勇毅.室内定位导航：诺基亚的“救命稻草”[J].上海信息化,2012（11）：76~78.

[2]刘燚.室内定位成为蓝海，我国提出的TC-OFDM是否仍有机会？[J].2017-05-24.

[3]陈高锋.常用无线通信技术简介[J].电脑知识与技术，2012，08（5）：1062~1064.

[4]彼岸阳光.几种主流无线通信技术的比较[J].2017-10-16.

[5]孙凤连.机器人双目视觉系统的三维测量方法[D].广东工业大学，2015.

[6]朱敏.室内定位技术分析[J].现代计算机（专业版），2008（2）：79~81.

[7]刘涛.信息融合算法及其应用研究[D].南京邮电大学，2013.

[8]王哲.基于低功耗蓝牙室内测距系统的设计与实现[D].北京邮电大学，2016.

作者：姜瑞迪 单位：深圳第二外国语学校