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邁入AIoT時代后,數據的重要價值進一步凸顯,已經成為了驅動業務創新、產業升級的“水電煤”,而在海量數據中,位置信息可謂是重中之重,在消費端與產業端均帶來了大量的創新場景應用,與之息息相關的定位技術也得到了廣泛關注。
從技術類別來看,定位技術多種多樣,比如說常用的GPS、紅外線、超聲波、藍牙、RFID、WiFi、UWB等等。當然,每種定位技術都有自己的優缺點和適合的應用場景,沒有絕對的勝負之分。根據不用的需求因地制宜的部署解決方案,方為上策。
面對這些多的物聯網定位技術,應用企業該如何找到合適的技術方案呢?不妨,讓我們看看《我愛方案網》為您整理的8大物聯網(IoT)定位技術對比,看看哪個適合你!
衛星定位技術
衛星定位即是通過接收衛星提供的經緯度坐標信號來進行定位,衛星定位系統主要有:美國全球定位系(GPS)、俄羅斯格洛納斯(GLONASS)、歐洲伽利略(GALILEO)系統、中國北斗衛星導航系統,其中GPS系統是現階段應用最為廣泛、技術最為成熟的衛星定位技術。
GPS的定位原理說白了就是GPS的定位原理說白了就是通過四顆已知位置的衛星來確定GPS接收器的位置。
優點:定位精度高,只要能接受到四顆衛星的定位信號,就可以進行誤差在5米以內的定位。
缺點:GPS受天氣和位置的影響較大。當遇到天氣不佳或處于有遮擋的位置,比如高架橋下、地下車庫、室內等時,GPS的定位就會影受到相當大的影響,甚至無法進行定位服務。
適用:衛星定位技術適用于航海、航天、航空、測繪、軍事、自然災害預防等領域。
基站定位技術
基站定位又叫做移動位置服務(LBS,Location Based Service),它是通過電信運營商的網絡(如2G、4G網絡)根據基站地理分布大數據和相應的算法計算出用戶的位置信息(經緯度、坐標)。
基站定位的原理也很簡單:基站位置是固定的,運營商建立基站時可以依據專業地圖數據確定基站坐標。手機終端通過測量不同基站的下行導頻信號,得到不同基站下行導頻的TOA(Time of Arrival,到達時刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到達時間差),根據該測量結果并結合基站的分布坐標,一般采用三角公式估計算法,就能夠計算出移動電話的位置。
優點:方便。只要用戶手機處于移動通信網絡技術的有效范圍之內,就可以隨時進行位置定位,而不受天氣、高樓、位置等等的影響。
缺點:基站定位精度較低,誤差大;如果超出手機服務范圍,或手機所處的基站數量不夠,則無法進行定位。
適用:基站定位技術特別適合物聯網領域對精度要求不高的場景,如智慧城市、智慧物流、資產管理等。
Wi-Fi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定位技術主要有兩種,一種是通過移動設備和三個無線網絡接入點的無線信號強度,通過差分算法,來比較精準地對人和車輛的進行三角定位。另一種是事先記錄巨量的確定位置點的信號強度,通過用新加入的設備的信號強度對比擁有巨量數據的數據庫,來確定位置。
優點:定位精度高,WiFi密集人流多的地方相當精確;可用于室內定位,速度快。
缺點:必須開啟WiFi和處于聯網狀態;位置服務商要不斷更新、補充自己的數據庫,以確保數據的準確性。
適用:Wi-Fi定位適用于對人或者車的定位導航,可以于醫療機構、主題公園、工廠、商場等各種需要定位導航的場合。
藍牙定位技術
藍牙室內技術是利用在室內安裝的若干個藍牙局域網接入點,把網絡維持成基于多用戶的基礎網絡連接模式,并保證藍牙局域網接入點始終是這個微網的主設備,然后通過測量信號強度對新加入的盲節點進行三角定位。
優點:實現簡單,定位精度和藍牙信標的鋪設密度及發射功率有密切關系。并且非常省電,可通過深度睡眠、免連接、協議簡單等方式達到省電目的。
缺點:與WiFi定位相比,藍牙定位需要部署藍牙的信標,因此需要建設藍牙的網絡,相比之下網絡建設的成本,網絡維護的成本要增加不少。
適用:藍牙定位主要應用于對人的小范圍定位,例如單層大廳或商店。
紅外線定位技術
紅外線是一種波長在無線電波和可見光波之間的電磁波。紅外定位主要有兩種具體實現方法,一種是將定位對象附上一個會發射紅外線的電子標簽,通過室內安放的多個紅外傳感器測量信號源的距離或角度,從而計算出對象所在的位置。
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。
優點:遠距離測量,在無反光板和反射率低的情況下能測量較遠的距離;有同步輸入端,可多個傳感器同步測量;測量范圍廣,響應時間短。
缺點:紅外線易被障礙物遮擋,易受熱源、燈光影響;需要大量部署傳感器、發射器、接收器,成本非常高。
適用:適用于實驗室對簡單物體的軌跡精確定位記錄以及室內自走機器人的位置定位。
RFID/射頻識別定位技術
常用的室內定位技術之一,通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標簽的特征信息(如身份ID、接收信號強度等),同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定標簽所在位置。現被廣泛應用于倉庫、工廠貨物流轉定位。
優點:可以在毫秒內得到厘米級定位精度的信息,且傳輸范圍很大,標識體積小,成本較低。
缺點:RFID技術作用距離短,一般為幾十米;需要布設讀卡器和天線。
適用:射頻識別室內定位已經被倉庫、工廠、商場廣泛使用在貨物、商品流轉定位上。
超聲波定位技術
超聲波定位主要采用反射式測距法,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,接收器固定于室內環境中。定位時,向接收器發射同頻率的信號,接收器接收后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。
優點:超聲波定精度較高,可達到厘米級,且結構簡單。
缺點: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件設施,成本較高。
適用:超聲波定位技術在數碼筆上已經被廣泛利用,而海上探礦也用到了此類技術,室內定位技術還主要用于無人車間的物物定位。
超寬帶(UWB)定位技術
超寬帶(UWB)室內定位技術是近年來新興一項全新的、與傳統通信技術有極大差異的通信無線新技術,利用事先布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,并利用三角定位或者“指紋”定位方式來確定位置。
特點:功耗低、抗干擾效果好、安全性高、系統復雜度低、定位精度極高。
缺點:難以實現大范圍室內覆蓋;建設成本較高。
適用:超寬帶技術可用于雷達探測,同時應用于各個領域的室內精確定位和導航。
總結:如果您正在為您的應用項目尋找合適的物聯網定位技術,希望通過以上GPSD定位技術、基站定位技術、WiFi定位技術、FRID定位、紅外技術、超聲波技術與藍牙技術、超寬帶(UWB)定位技術等的介紹對您有所幫助,以下是《我愛方案網》平臺常用的物聯網定位技術成功案例。
案例一:2.4GHz和UWB聯合定位腕帶
案例二:化工廠人員定位系統方案