中國物聯網行業門戶,IOT資訊、企業及產品供求信息發布--新物聯
                                          新物聯號:鵬小智       發布時間:2022/3/21 20:36:54       共計:2639 瀏覽
                                                 談到人員室內定位,很多人不了解定位技術在人工智能領域中有什么應用,那就讓鵬小智來歸納幾個應用場景。

                                                 智慧商超

                                                 提升消費者購物體驗對于消費者來說,通過室內定位技術,為廣大手機用戶提供精準的商品推送、定位導航、停車場反向尋車等服務。

                                                 優化經營活動:對于商超經營者來說,通過室內定位技術,為其提供了位置大數據商業分析工具,來優化其經營活動,在為消費者提供精準的商場定位、導航、導購服務的同時, 為商場提供客流動線、停留時長、到訪頻次等分析核心信息,動態模擬商場的業態規劃和布局調整后帶來的人流及銷售收入的變化等。

                                                 智能制造:

                                                人員高效管理:基于對人員的實時定位數據,進行人員考勤、工時統計、到崗/離崗等工作狀態的管理等。

                                                 物資物料追蹤定位:通過采用室內定位技術,實現對每個產品生產流轉過程的全程追溯及作業過程的高度透明化,規范作業流程的同時,大幅提高作業效率。

                                                 電力能源

                                                 提升安全監管可靠性:根據不同工作人員進行進出區域權限設置,并結合電子圍欄,避免人員誤入禁區導致安全事故,設置超時告警以及緊急救援功能,實現事前預防警告、事后及時察覺并實時救援。

                                                 醫療養老

                                                 醫療機構導航:醫院樓層多診室多,病人或者探視人員可以通過室內導航服務進行路線導航指引,快速找到對應的診室或者病房,節約時間。

                                                 特殊人群定位監測與及時護理:通過精神病人、突發病患者、新生嬰兒等佩戴具有測量體溫、心率等臨床基礎生命體征的定位腕帶,并在系統平臺上實時顯示,實現體征數據觀察、分析及超閥值報警功能;可隨時查看與追蹤,實現對特殊人群監測以及護理。

                                                 博物展覽

                                                 智能導航導覽:在大型展覽館及博物館中為參觀者提供智能導航及導覽服務,幫助參觀者合理規劃參觀路線,并找到自己想要參觀或欣賞的展品,同時根據參觀者的位置,提供展品語音解說,為參觀者提供導覽服務。

                                                 既然人員定位表現這么優秀,那么哪些定位技術最優秀呢?請看下文。

                                                 室內定位技術大PK

                                                 GNSS衛星導航系統等傳統GPS定位方式,在室內環境存在較大的局限,無法滿足各行各業的室內應用的需求,各種室內定位技術如雨后春筍般涌現,百花齊放。目前主流的幾種室內定位技術有藍牙定位、蜂窩定位、UWB定位、WIFI定位、SLAM定位等。本文主要針對上述幾種技術進行大致的概念描述。

                                                 1、藍牙定位技術

                                                 藍牙技術是一種短距離的無線通信技術,由于藍牙技術發展迅速,藍牙模塊產業鏈成熟,發展出不少利用藍牙技術的定位方案。常規的藍牙定位方案包括:傳統藍牙ibeacon定位;藍牙網關定位和藍牙AoA定位,前兩者都是根據接收的信號強度配合算法計算出藍牙終端到iBeacon或藍牙定位網關的粗略距離,定位精度不高。而藍牙AoA定位方案則是通過藍牙定位基站使用天線陣列接收藍牙信號,計算出藍牙信號到達角;緦祿貍鞯椒⻊掌,服務器利用已知的藍牙定位基站高度h和到達角AoA計算出藍牙終端的位置。一個藍牙定位基站即可定位藍牙終端,采用多個藍牙定位基站聯合定位則可以獲取更好的定位效果,定位精度可以到20~30厘米。

                                          小科普:

                                                  AoA 是Angle-of-Arrival的縮寫中文解釋為到達角度測距,是基于信號到達角度的定位算法是一種典型的基于測距的定位算法,通過硬件設備感知發射節點信號的到達方向,計算接收節點和錨節點之間的相對方位或角度,然后再利用三角測量法或其他方式計算出未知節點的位置。


                                                 2、蜂窩定位技術

                                                  由于運營商的蜂窩網絡規模大、覆蓋廣,為蜂窩網絡進行定位應用奠定了較好的基礎。隨著蜂窩網絡不斷的技術革新,運營商在蜂窩網絡的定位技術上也進行了大量的嘗試,蜂窩定位技術是一種簡單的定位技術,方案簡單,適用性廣,但精度較差。使用信道探測參考信號進行定位,在基站密集部署的情況下,定位精度在5-10米左右。然而隨著商用5G的全面普及以及RTT、TDOA(OTDOA/UTDOA)、AoA/AoD等技術的加持下,蜂窩技術的定位精度有望進一步提高。


                                                 3、UWB定位技術

                                                  UWB(Ultra wideband)是一種無載波通信技術,利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據。UWB信號的頻率高,功耗低,多徑分辨能力強,對信道衰落不敏感,這些特性特別適合UWB技術在室內定位領域的應用,是UWB定位技術精度較高的基礎條件。

                                                  在定位區域內固定位置部署UWB定位微基站,UWB定位微標簽主動發送UWB超窄脈沖。定位系統基于UWB信號進行位置分析計算,UWB定位技術中常用的定位算法有TOF、TDOA等。UWB定位技術的精度較高,穩定性高,同時成本也比較高,定位精度一般在30-50厘米范圍。

                                          又是小科普:

                                                  ToF是time of Flight的縮寫,直譯為飛行時間,通過給目標連續發送光脈沖,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過探測這些發射和接收光脈沖的飛行(往返)時間來得到目標物距離。
                                          TDOA是Time Differenceof Arrival的縮寫,一般解釋為到達時間差,通過測量信號到達監測站的時間,可以確定信號源的距離。利用信號源到各個監測站的距離(以監測站為中心,距離為半徑作圓),就能確定信號的位置。


                                                 4、WIFI定位技術

                                                 Wi-Fi作為主要的網絡通訊技術之一,已經普遍存在于人們的生活中。同時,它也作為一個定位技術被廣泛使用。Wi-Fi的定位應用以前主要有兩種方式:Wi-Fi指紋庫定位和Wi-Fi基站定位,這兩種方式定位精度和穩定性普遍不高,建筑物、人體都會影響定位的準確性,定位精度一般在5-20米范圍。

                                                 隨著Wi-Fi技術的不斷進步,特別是WiFi5和WiFi6技術成熟,Wi-Fi作為定位技術有了新的突破,其中兩個精度達到亞米級的定位技術開始進入實際應用中:

                                                 Wi-Fi 信號到達角度(AoA)技術:與藍牙AoA定位一樣采用AoA技術在信號接收端使用特殊設計的天線陣列,利用無線波形的相差計算出信號到達角度。當多個基站一起使用時,通過三角定位的方式估算出設備位置。在實際應用中,WiFi6 AoA的角度精度可以達到1度,實現亞米級定位。AoA技術只需基站或設備中的一方支持天線陣列,另一方無需硬件或軟件調整,非常適合對種類繁多的智能手機,無線筆記本,和Wi-Fi 物聯網設備提供跟蹤定位。

                                                 Wi-Fi信號飛行時間(TOF)技術:TOF技術通過獲取無線信號傳播時間來估算無線基站和設備間的距離。隨著WiFi6的普及,Wi-Fi通訊頻道的頻寬可以達到160Mhz,使得該技術的理論精度達到1米,多個TOF基站即可提供厘米級或亞米級精度的定位。

                                                 隨著Wi-Fi技術的發展,這些定位技術性能還將不斷提升,硬件成本不斷降低,使Wi-Fi定位繼續成為一個重要的無線定位手段。


                                                 5、SLAM定位

                                                 SLAM(simultaneous localization and mapping)同時定位與地圖構建技術,概念始于上個世紀九十年代,SLAM技術研究運動體在陌生環境中同時完成定位與地圖構建的工作。SLAM技術能同時解決定位與地圖構建的工作,對于陌生環境的初次探索極為高效,但SLAM技術的要求也導致技術實現較為復雜,需要多學科交叉應用才能取得較為理想的效果。

                                                 按照傳感器區分,SLAM主要包括激光SLAM和vslam(視覺SLAM)。激光SLAM使用激光雷達獲取周圍環境信息,這種方案起步較早,較為成熟。視覺SLAM使用攝像頭獲取周圍環境信息,根據圖像和位置構建地圖,生成點云地圖,后續實時拍攝圖片和構建的點云地圖進行匹配從而進行定位。近年來得益于攝像頭、視覺識別技術的發展加持,SLAM方案有了快速的發展,比如大家常用的掃地機器人就是通過這種方式進行障礙規避的。相對其他定位技術,無論是激光SLAM還是視覺SLAM都能獲取到較高的定位精度,但成本相對較高,對于環境要求較高,不太適用于建筑內。


                                                 除此之外,隨著5G 網絡規模建設日益擴大。利用5G的大帶寬低時延及站點密集部署的特性,通過將藍牙Wi-FiUWBSLAM定位技術與5G相結合,一起提供面向5G網絡的多層次融合定位解決方案,有望在定位精度以及覆蓋范圍上實現定位性能的整體提升,后續我們也將針對如何將5G與藍牙Wi-FiUWBSLAM定位技術的融合解決方案進行具體闡述。



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                                                  鵬小智坐標上海陸家嘴自貿區,歸屬上海鵬有信息科技有限公司,核心團隊來自多家世界500強跨國企業,具有十多年的樓宇智能化系統工程集成經驗。

                                                  鵬小智提供“安全、智能、綠色、健康”的全生命周期的解決方案,具有智慧園區智慧醫療、智能建筑與智慧工廠等多業務板塊。

                                                  鵬小智聚焦智慧、著眼創新,在大數據、物聯網、云計算等領域深度研發,以科技新推動市場應用。圍繞智慧建設,提供設計咨詢、方案設計、項目施工,運維服務專項定制。

                                                  鵬小智關注客戶可持續性發展需求,自主研發的ESG評估系統將助力企業的ESG可續性發展。鵬有亦關注碳中和的人類共同愿景,研發的低碳節能系列智慧方案不僅僅帶給企業更高的投資收入回報也能信守對地球母親節能環保的責任。




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