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技术对比
室外定位技术对比



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TC-OFDM

基于羲和北斗系统的高精度室内外无缝定位技术,TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制构建了天地一体的室内外无缝定位体系。突破了多项室内高精度定位关键技术瓶颈,实现室内外无缝对接定位技术,室外精度优于1米。

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GPS

美国GPS卫星系统,实现室外定位,尽管GPS的单点定位精度可以达到2-3米,但是由于硬件方案和周围环境的影响,一般GPS监控产品的定位精度在10米以上。另外,GPS无法实现室内定位,在有遮蔽的户外,也容易失锁。

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北斗卫星系统

中国北斗卫星系统,实现室外定位,定位精度可以达到1-10米,但是由于硬件方案和周围环境的影响,一般北斗监控产品的定位精度在5-10米以。北斗无法实现室内定位,在有遮蔽的户外,也容易失锁。

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LBS基站定位监控

采用移动基站的信号进行定位,定位精度一般为50米左右。尽管只要有移动信号的地方就能定位,但由于精度较差,应用就有一定的局限性。

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基于RFID技术的监控

易在安装RFID的扫描接收设备,将节点RFID联网,在物体上安装RFID标签,物体经过节点时,RFID设备扫描到装在RFID上的标签后,将相应、信息发送至后台服务器。这种技术其它影响信号干扰时,节点RFID可能会无法读取RFID标签。另外要预先架设RFID网络,建设周期长,成本高,且区域范围有限。

广域室内高精度定位技术




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TC-OFDM

基于羲和北斗系统的高精度室内外无缝定位技术,TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制构建了天地一体的室内外无缝定位体系。突破了多项室内高精度定位关键技术瓶颈,实现室内外无缝对接定位技术,其室内精度水平优于3米,垂直优于1米,具有建设成本低,覆盖面广的特点。

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Locata 系统

Locata 系统是伪卫星定位系统,由澳大利亚 GPS 生产商 Locata公司于 2011 年推出, 利用多个 LocataLite 实现 LocataNet 网内纳秒级精度时间同步, 并实现定位信号的室内覆盖, 室外定位精度达到与GPS 相当。但是,在复杂的城市环境中,其信号容易受到遮挡、反射等影响,室内定位精度降低。由于需建设地面伪卫星定位网, 成本较高, 推广困难,目前未形成大规模商用。

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GPSOne 定位平台

高通公司的 GPSOne 定位是一种基于地面移动通信网络辅助GPS定位,又称为辅助 GPS( Assistant GPS)定位技术,室外定位精度可达 5 米, 室内定位精度能达到 40 米,无法满足高精度室内定位的要求。

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IMES 系统

日本的 IMES( Indoor Messaging System) 系统通过改造室内信号发射器、移动设备中的内嵌固件及相应的信息服务器, 组成了一个无缝的室内定位系统。具有 IMES 功能的定位设备,在室外信号强的地方正常使用 GPS 卫星定位,在室内则利用安装在建筑物内部的信号发射器进行定位,定位误差大于 10 米。

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传统移动基站定位系统

移动通信基站由于地面网络信号覆盖良好,因此可对室内用户进行定位。目前, GSM、 CDMA2000、 WCDMA、 TD-SCDMA 等在网运行的系统均具备定位功能,第四代通信系统 LTE( Long TermEvolution)也考虑了定位功能,在其 Release 9 中引入了定位参考信号( PRS, Positioning Reference Signals),用于伪距测量及定位。已有的移动通信基站定位系统包括小区识别码( Cell-ID)定位、环路往返时延( RTD)定位、上行链路信号到达时间(TOA)定位方法、上行链路信号到达时间差( TDOA) 方法以及信号到达角度( AOA)定位方法、高级前向链路三角定位( AFLT)、下行链路增强观测时间差定位方法( E-OTD)、下行链路空闲周期观测到达时间差方法( OTDOA-IPDL)等。移动通信基站定位系统较局域室内定位系统成本低、易于普及,现有手机均具有一定程度的定位能力。但目前移动通信基站定位技术由于受非视距及多径干扰大、时间同步精度差等影响,定位精度普遍在百米量级(一般为 50~300 米),无法实现米级高精度室内定位。

局域室内高精度定位技术




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TC-OFDM

基于羲和北斗系统的高精度室内外无缝定位技术,TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制构建了天地一体的室内外无缝定位体系。突破了多项室内高精度定位关键技术瓶颈,实现室内外无缝对接定位技术,其室内精度水平优于3米,垂直优于1米,具有建设成本低,覆盖面广的特点。

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Wi-Fi 定位

基于 Wi-Fi 的室内定位系统目前主要有两类: 第一类是 Wi-Fi 无线 AP 区间定位,通过收集 Wi-Fi 无线 AP 安装位置,和定位台接收到的 AP 地址,实现基于 Wi-Fi 无线 AP 区间定位,如美国 Google Map。基于 AP 位置的定位技术成本低,但由于 AP 自身的位置并不精确,不能精确计算用户距 AP 的距离,定位误差通常达 10~20 米; 第二类则采用 Wi-Fi 无线信号 RSSI 指纹匹配定位技术,如我国自主研发的”寻鹿”定位系统、“翼周边”系统,以及美国的 WiFiSLAM、加拿大 Wifarer 等。利用该类技术需要建立相关指纹数据库,对数据库的运行维护要求高,定位精度受信号强度影响大, 仅适合于重点场所的局部定位应用。

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Zigbee 定位

Zigbee 定位技术与 WIFI 定位技术相似。 是基于 IEEE802.15.4 标准的局域网定位技术, 精度可达 3 米,但由于信号强度受环境影响较大,如人员走动、墙体/门的遮挡反射等均会导致定位精度下降。 德州仪器( TI) 于 2007 年 6 月推出了业界首款带硬件定位引擎的片上系统( SoC) 解决方案 CC2431。

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RFID 定位

基于 RFID 的定位系统目前主要有两类:第一类采用门禁方式进行区间定位; 第二类则根据 RFID 标签的信号强度及已知的 RFID 标签位置比较进行实时定位。 第二类典型系统如香港科技大学的LANDMARC( LocAtioN iDentification based on dynaMic Active Rfid Calibration)系统,定位最大误差为 2 米,平均误差约为 1 米。基于该技术实现米级定位精度需要布设大量参考标签,难以实现大范围推广应用。

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BT 定位

蓝牙定位与 WIFI 定位相同, 其优点在于蓝牙芯片成本低、功耗低,已在笔记本电脑以及手机中上大量普及。但蓝牙节点远不如 Wi-Fi无线 AP 普及, 因此其应用普及程度不及 Wi-Fi 定位系统。

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UWB 定位

UWB 是一种无载波通信技术,利用纳秒至亚纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。 2002 年 2 月,美国 FCC 正式批准 UWB 商用。 由于 UWB 的脉冲宽度极窄,时间分辨率极高,所以 UWB 用于定位具有伪距测量精度高、抗多径干扰能力强的优势。目前典型的 UWB 定位系统有 Multispectral Solution 公司开发的 Sapphire 定位系统以及Ubisense 公司开发的 Unbise 定位系统。 UWB 室内定位精度在视距环境下较 Wi-Fi、 Zigbee、 RFID 等定位系统精度大幅提高,但 UWB 系统目前远不及其他系统普及,且作用距离仅为 10 米量级,现阶段的产业推广难度较上述系统更加困难。

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惯性单元(IMU)的辅助定位技术

随着微机电系统( Micro-Electro-Mechanic System, MEMS) 技术的普及, 各类 MEMS 传感器开始得到广泛应用。 目前的手机大多已配置电子罗盘与加速度计传感器, 如果能充分利用手机中的电子罗盘与加速度计, 组成惯性测量单元( IMU, Inertial Measurement Unit),融合无线定位系统, 将有效提高室内定位精度以及鲁棒性, 而且可以降低用于提高室内定位系统信号覆盖所需要的成本。 另外, 目前在行人定位导航中应用的惯性导航方法是行人航迹推算( Pedestrian DeadReckoning, PDR), 其基本思想:利用人员行走过程中加速度的周期性变化,基于加速度计进行人员步频探测;利用行人步长估计模型,基于步行中的加速度特性进行步长估计;利用 IMU 计算航向角;结合人员的步频、步长与航向角,进行航迹推算。基于惯性单元的辅助定位技术具有空间分辨率高的特点,可感知终端亚米级的移动。 但该技术必须要有一个已知位置的起点,在此基础上进行位置推算,且误差会随运动过程而逐渐累加。 因此,除极少数特殊应用场景外,该技术并不单独使用,而是作为其它定位技术的辅助手段, 用以提升系统定位精度,并可在小范围的定位信号盲区实现定位无缝过渡。

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