室内导航定位技术研究进展与展望

黄树亮

摘要：随着科学技术的迅速发展，在室内导航定位技术方面也有7长足的进步和发展，相关研究不断深入，为了进一步深入细致的探究和分析室内导航定位的相关技术，本文有针对性的分析和探究室内导航定位技术研究进展与展望等相关内容，希望能够为相关人士提供有价值的参考。

关键词：室内导航室内定位技术应用进展

引言

我们所称之为的室内导航定位系统，主要指的是在各种室内的空间领域采用不同的技术跟踪定位人员和物体对先进系统。当前，物联网技术进一步发展，人员、物体等在相关应用领域的定位需求日益增多，人们对于室内环境的位置服务需求越来越广泛，因此相关方面的研究越来越多。现阶段，针对室内导航定位系统，通常情况下都是以基于临近探测、三角、多边定位、指纹定位法来实现，或者采取组合定位的方法。如何在最大程度上有效提升其精度、安全性和实时性，使其扩展能力得到进一步提高，降低成本，这是人们持续关注的焦点问题。据此，本文简要分析室内导航定位技术研究进展与展望。

1室内导舫定位技术研究进展

1.1基于传感器的室内定位技术

（1）红外线定位

红外线定位系统主要由两个部分构成，分别是装有红外发射器的移动站和基站。Olivetti研究实验室，然后由剑桥AT<实验室开发的Active Badge系统，这是特别经典的利用红外线技术的系统，在中小型房间有更显著的应用效益，定位精度更显著，平均可以达到6m，携带更方便，穿透力更强。其劣势主要表现在只能传播几米的范围，而且特别容易受到荧光灯或者光照的影响，出现盲区，此时定位效果不明显。在具体的应用过程中，红外线定位技术往往和其他技术有效融合，针对市内人或物进行有效定位，当前，相关的研究热点体现在用手机红外线LED进行室内定位。

（2）超声波定位

该技术所采用的测距方法通常情况下是反射式测距法，用计算时间差的方式获得更有效的待测距离。同时也可以有效应用单向测距法，针对超声波发生到被测物体的距离进行直接的测定。

（3）惯性导航定位

这种方法主要是通过惯性传感器所涉及的物体参数信息，进一步明确相应的位置信息。在具体的应用过程中，大多数都采取航位推算法，当前在军事安全领域有越来越广泛的应用。

（4）视觉定位

在视觉定位领域，日本是世界领先的，中国相对起步比较晚，计算机视觉更常用在机器人定位领域，机器人安装摄像机针对周围的环境进行拍摄结合所拍图像进行相对应的数据分析处理可以展开机器人定位，计算机视觉定位技术所呈现的优势主要包括，信号探测具备更宽的范围，能够获取更完整的信息等等。然而，它对处理器有比较高的要求。

1.2基于射频信号的室内定位技术

（I）WiFi定位

WiFi定位成本特别低廉，十分高效，因此备受受众广泛认可和欢迎。该定位的优势表现在，可以免去设备额外安装，成本比较低，能耗比较少，可以突破时间和地域的限制，定位更精准，适用性更强，因此越来越呈现出规模化效益。

（2）蓝牙（Bluetooth）和紫蜂（ZigBee）定位

蓝牙定位和ZigBee定位技术都是以短距离低能耗通讯协议为基础，在实际的操作过程中，所涉及的操作方法包括心定位法、指纹定位和邻近探测法。两者的优势十分显著，能耗比较低，运用广泛，近距离应用等，其缺点是稳定性比较差，容易受到环境因素的干扰。

（3）蜂窝网络定位

这种方法主要是定位智能手机，结合检测传播信号的特征参数，进一步结合检测传播信号的特征参数进行相对应的定位，比较常见的定位方法主要包括邻近探测法、以及基于观测到达时间差（observedtime difference of arrival，OTDOA）等。该技术的优势主要体现在有显著的普适性，缺点是很容易受到系统设计、时间同步精度差等相关方面的影响。

（4）射频识别定位

该技术主要是通过射频信号来自动识别相应物体，并获得相关信息。该技术的辐射距离比较远，能够绕过障碍物进行传输，并且设备相对更为低廉，可以方便携带，有效维护，定位精度高，其缺点是定位距离比较短，接收的信号强度不够稳定。

（5）超宽带定位

該技术的结构比较简单，实现的成本比较低，发射信号功率低，穿透力更强，定位精度能够充分达到厘米级别。UWB更容易在定位时，可以和通信融为一体，因此在繁杂的室内空间中，可以呈现出更好的应用效果。

1.3融合定位技术

我们所称之为的融合定位技术主要指的是不同传感器实现位置信息融合。当前在室内定位领域，持续关注的研究热点就是融合多种定位技术进行室内定位。这种技术互相融合，能够体现出更有效的优势，使精度进一步提升，融合之后的定位系统要比单一的定位系统优异很多。

1.4其他定位技术

在具体的应用过程中，还有很多其他定位技术例如，地磁定位技术、NFC技术、LED可见光通信技术、图像捕获技术、移动终端等。

2室内导航定位技术发展趋势和展望

2.1进一步有效融合全新的多种技术，有效优化信息融合算法

在未来的发展过程中，要尽可能开发和应用成本更低，并且定位更精准可靠的新兴解决方案，有效应用混合系统，使多个传感器和多个技术集成，使其实现充分融合，在最大程度上有效弥补单个技术单一化的问题，结合具体情况，有针对性的利用集成技术，更精准可靠的定位具体的位置。

2.2进一步充分实现低功耗优化

针对技术进行不断的优化，充分实现低能耗，在最大程度上规避额外功耗的问题，使时间得到节省，确保工作效率进一步提升。

2.3进一步创新，寻求全新的定位方法和定位源

为了确保精度更高，要结合具体情况寻找全新的定位源，从根本上达成高精度的定位，积极探索全新的基于视觉、音频信号和射频信号的技术，进一步迈向更高精度定位的方向，在算法方面要进一步引入更优秀、更成熟的算法，例如，遗传算法，神经网络等，通过这种方法进一步有效增强室内定位的精度，确保其安全性，稳定性。

2.4着重突破5G网通信网络的室内定位

在世界范围内SG时代已经来临，我国在5G方面处于领先地位，5G的深入发展和应用为室内定位技术的研发和应用提供了更加有效的技术支持，该技术确保移动终端的通信带宽实现了更有效的提升，并且有着很多方面的优势，例如，多天线，进行密集组网等。

3结束语

通过上文的分析和探究，我们可以有效看出，当前人们日益关注室内导航定位技术的研究，在很多方面都取得了长足的进步和进展，相关技术得到了不断的推行和普及，并呈现出十分显著的应用优势。在具体的应用过程中，要使其不断完善和优化，抓住未来的发展趋势，使室内导航定位技术更好的为人民服务。

参考文献

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