定位算法矩阵介绍

定位算法矩阵介绍

定位算法大致分为基于射频的单识别算法,基于射频信号强度的定位算法,基于射频信号到达角度的算法,基于飞行时间的定位算法,基于到达时间差的定位算法,不过经历多年的发展,基本上已经实现了多种技术的融合,今天我们站在纯技术角度,不论产品,就讨论定位算法矩阵。

很早很早以前,定位精度要求不高,定位算法也不成熟,很多项目就是采用单识别算法,也就是采用安装读写器,固定在某个地方,当定位对象带着标签经过的时候被读取到,记录一次位置,但是这种技术没有精度可言,不过对于某些特定场景还是有用处,我们现在叫这种定位技术为模糊定位系统。

后来,有了WIFI,基于WiFi的信号强度的定位算法应运而生,就是利用无线AP主动扫描定位标签的RSSI,然后将RSSI转换成距离,再通过多个基站收到的距离进行三边或者多基站拟合运算,进行定位。但是基于RSSI的定位算法,受到环境干扰特别严重,一个转身,一个遮挡就会将信号强度的质量下降很多。所以这类型的定位系统基本只能作为实验室产品,后续也出现的很少,不过后来有了低频技术,采用高低频结合的方式,距离远采用信号强度,距离近采用125k,然后用125K不断修正,我们现在叫这种定位技术为区域定位系统。

近些年基于蓝牙AOA的定位技术开始成熟,主要是上游芯片开始成熟,提供了完整的技术方案,只需要应用即可,当然这样说并不是说蓝牙AOA没有技术门槛,她的技术原理是利用多个天线组成阵列天线,然后定位标签发数据给阵列天线所在的基站,通过信号到达不同天线的时间差算出到达角度。这种技术有一个劣势,就是阵列天线基站必须架高,然后以基站为中心辐射信号,辐射范围一般是两倍于安装高度,所以适用场景有限,特别是对于宽广的户外区域,不过在辐射范围内,她的定位精度保证在亚米,也就是一米以内,因此我们叫这种定位技术为高精度定位系统。

最近两三年的UWB获得了越来越多的目光,因为UWB基站通讯距离足够远,定位精度足够高,抗干扰能力足够你强,缺点就是待机时间短,价格贵,但是待机时间的问题可以通过外置充电的方式解决,价格还是那句话一分价钱一分货了。UWB定位算法是通过定位标签发往UWB定位基站的飞行时间差来进行定位的,也就是TDOA算法,其中的关键点在于不同定位基站之间的时间同步,也有TOF飞行时间的算法,但是那种算法没法做到高并发大批量,UWB的定位精度最高可以做到30厘米,所以我们把这种定位技术叫做超高精度定位系统。

剩下的比较常见的就是惯导定位算法,他采用的是惯性行走的速度和方向以及加速度来进行计算,需要处理的是随时时间的堆积,误差的堆积,比较常见的辅助手段包括使用GPS纠正或者信标纠正,这种定位技术比较常见的是用在无法安装定位基站的地方,我们把惯导以及辅助的系统叫做室内外一体定位系统。

以上五种就是市面上比较常见的定位算法矩阵,但是发展到现如今,越来越多的技术在进行融合,针对不同的应用场景,就看如何去选择具体的定位技术了。

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