室內定位技術現狀和發展趨勢

　　基于慣性傳感器的輔助定位：慣性傳感器如加速度計、陀螺儀、磁場計和壓力傳感器已經被廣泛地應用在手機和平板電腦等移動設備上，它們提供9軸或12軸自由度的運動估算。這些傳感器可以估計用戶的運動狀態，實時地推算用戶的運動軌跡及高度信息。根據估算的運動軌跡，系統可以給出目標用戶相對初始點或參考點的相對位置。它的優點是在相對短的時間內可以給出準確的相對位置估計，并且位置更新速度快，另外功耗也較低;其缺點是長時間的估算誤差大，另外有些系統對用戶會提出使用限制，比如設備只能采取特定的指向?；?a class="contentlabel" href="http://www.104case.com/news/listbylabel/label/慣性傳感器">慣性傳感器的輔助定位已經開始被廣泛應用。

　　地圖匹配技術：室內地圖技術也需要迅速發展，地圖匹配技術可以幫助定位技術提高精度，比如通過地圖拓撲結構分析來修正慣性傳感器給出的位置推算結果，可以很好地提高慣性傳感器位置推算的精度。

　　低功耗藍牙技術：基于低功耗藍牙的定位技術會變得越來越重要，尤其是對零售領域的應用。 該技術需要布局Beacon網絡，每個Beacon創建一個信號區域，定位精度可以做到區域定位，也可以通過RSSI與距離的關系公式計算出設備與Beacon之間的距離，另外還可以利用三邊測量定位、指紋算法等增加定位精度。多個Beacons，并且拓撲合理，能達到比較好的室內定位效果?，F在的局限是需要布局專用的Beacon設施，其覆蓋范圍不廣，并且很多移動用戶不經常開啟藍牙設備。 隨著很多大公司的推動，相關技術會有更大的發展和更廣泛的應用空間。

　　圖2列舉了主要的室內定位技術和其主要的推動者，這里主要是針對國外的公司的調研結果。

　　室內定位已經迎來了高速發展的階段，現在可以看到和預測的趨勢可以總結以下幾點：

　　(1)基于低功耗藍牙BLE的定位技術會被越來越廣泛應用。藍牙室內定位已發展一段時間，但過去并未受重視，隨著蘋果公司提出的iBeacon技術， BLE 定位受到相當大的關注。目前基于該技術的信息推送應用在零售業已經獲得相當大的響應，預期未來BLE室內定位技術會更多結合信息推送、移動支付等應用，或被實踐在日常生活上提供個性化服務。

　　(2)多種技術結合的混合定位方法，以滿足各種室內環境和應用場景的需求，并彌補單一技術的局限。越來越多的解決方案已經將9軸或12軸慣性傳感器技術和其它技術如基于WiFi的定位技術融合到一起，并且這已經成為趨勢。Google、Broadcom、CSR 都提供多種技術融合的混合解決方案。未來會有更多的解決方案是完整的傳感器/WiFi/BLE的混合解決方案以滿足多種需求。

　　(3)室內地圖和室內定位數據庫會迅速發展，相關技術趨于成熟，以保證快速擴展的能力和定位性能的可靠性與一致性。這里的挑戰包括地圖和數據庫的擴展性，快速有效地產生和維護數據庫的技術，比如通過眾包的方法。

　　(4)基于位置的應用和服務會更多利用附近的感應和發現。相對定位而言，附近的發現會更簡單因為它并不需要計算精確位置，而只是發現附近的設備就能提供相應的服務。這種技術對于室內和連續無處不在的定位而言有很大影響，并可以作為很好的補充，尤其是針對精確定位不容易實現的場景。相關的技術有BT/BLE、LTE Direct、WiFi Direct、NFC等。

　　(5)采用專用的定位引擎來處理定位、運動檢測、傳感器數據分析、信息融合和地理圍欄等。通過用專用的處理器來處理運動，情境和定位，可以降低對應用處理器的喚醒，以優化和降低功耗，達到隨時隨地都知道所處位置的目標。

　　(6)低功耗優化，降低定位功能對移動設備帶來的額外功耗以實現隨時隨地的精準定位。包括使用專用的定位處理引擎以盡量少喚醒應用處理器，結合運動檢測和行為模式的檢測來降低功耗，通過多種定位技術的融合選擇最省電同時滿足精度的技術，并關閉或使高功耗的定位技術處于休眠模式，以降低高功耗傳感器的使用等。

　　小結

　　本文介紹了室內定位技術及其發展趨勢。內容分為幾個部分，首先概述一些室內定位技術的應用場景，并基于這些應用提出一些相應的系統需求。然后對不同的定位技術及它們的優勢和局限做出分析。最后，討論了室內定位領域的新發展趨勢。

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