芯耀
3283
隨著物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)鏈逐漸走向成熟，各行各業(yè)對定位的需求也大大增加。由于GPS衛(wèi)星信號在室內無法定位，且容易受到各種無線電信號的干擾，為實現(xiàn)“最后一公里”的室內位置服務，目前主流的室內定位你技術多依賴于熱門的無線通信技術，比如藍牙技術、WiFi技術、超寬帶技術等，其中藍牙定位和UWB定位應用相對成熟。著重介紹一下應用較廣的藍牙室內定位技術和UWB室內定位技術。
一、藍牙定位
藍牙定位：藍牙定位基于RSSI（Received Signal Strength Indication，信號場強指示）定位原理。藍牙室內技術是利用在室內安裝的若干個藍牙局域網(wǎng)接入點，把網(wǎng)絡維持成基于多用戶的基礎網(wǎng)絡連接模式，并保證藍牙局域網(wǎng)接入點始終是這個微微網(wǎng)的主設備，然后通過測量信號強度獲得用戶的位置信息。
根據(jù)定位端的不同，藍牙定位方式分為主動定位和被動定位和主被動一體定位。
1.主動定位-基于藍牙Beacon的終端側室內定位方案
主動定位，又叫終端側藍牙定位系統(tǒng)。采用高性能藍牙定位算法，基于低功耗ibeacon藍牙基站，定位精度在2米以內，支持多種移動終端室內高精度定位導航，具備實時定位、路徑規(guī)劃、反向尋車等功能，可集成到微信公眾號、小程序、APP之中。此藍牙定位系統(tǒng)偏重于室內路徑規(guī)劃和導航應用。
系統(tǒng)構成：由已嵌入或下載好SDK軟件包的智能終端設備（安卓iOS手機、平板電腦等）和ibeacon設備組成，也可以在線使用室內地圖
工作原理：
在需要定位的區(qū)域內部署藍牙beacon，一般至少需要鋪設3個藍牙beacon信標，定位算法要求至少知道三個點的RSSI值才能準確地計算定位
1）藍牙Beacon會每隔100毫秒廣播一個數(shù)據(jù)包到周圍；
2）當人攜帶終端設備比如智能手機進入藍牙beacon信號覆蓋范圍內，智能手機在執(zhí)行掃描動作時，會間隔地接收到藍牙Beacon廣播出來的數(shù)據(jù)包
3）廣播包會指示來自于哪一個藍牙beacon從機的 MAC 地址和當前的接收發(fā)送信號強度指示值RSSI。RSSI值是確定藍牙主機位置和藍牙Beacon 之間遠近距離的依據(jù)。
4）然后通過手機內置的定位算法，以及和地圖引擎數(shù)據(jù)庫的交互，就可以測算出藍牙主機（智能手機）當前的具體位置。
3.安裝方式：藍牙Beacon單獨工作，紐扣電池供電，不需要聯(lián)網(wǎng)，安裝方便；在室內環(huán)境間隔6-8米的距離部署藍牙Beacon，電池供電，待機2-5年。
4.應用場景：藍牙終端側室內定位一般用于超市室內定位導航和精準位置營銷等用戶終端，比如一些大型超市的室內定位導航和基于位置的推送商品優(yōu)惠券等。室內定位、導航；營銷路徑規(guī)劃、導航；反向尋車；基于位置的精準營銷
2.被動定位-基于藍牙網(wǎng)關的網(wǎng)絡側定位方案
被動式藍牙定位系統(tǒng)，又叫藍牙探測定位系統(tǒng)。依托于精準的室內定位引擎算法和強大而豐富的藍牙網(wǎng)關、藍牙定位標簽（手環(huán)、工卡、ibeacon等），可實現(xiàn)定位區(qū)域全天候不間斷人或物的位置探測！此定位系統(tǒng)多用于后臺定位監(jiān)控前臺人或物的使用，廣泛應用于養(yǎng)老院老人定位、單位訪客管理等場景。
系統(tǒng)構成：由藍牙網(wǎng)關、藍牙定位標簽（藍牙工卡，藍牙Beacon，藍牙手表等藍牙標簽）、終端(手機等帶低功耗藍牙的終端)、無線局域網(wǎng)及后端數(shù)據(jù)服務器構成。
工作原理：
1）藍牙定位標簽工作在iBeacon廣播狀態(tài)，將自身的MAC地址、電量、心率等信息進行廣播；
2）藍牙網(wǎng)關掃描到藍牙定位標簽的廣播信息，將相關信息通過網(wǎng)線或者WiFi傳輸?shù)胶笈_服務器，后臺服務器運行藍牙定位算法，對有關信息進行計算，獲取到藍牙定位標簽的位置信息；
3）終端顯示應用軟件將藍牙定位標簽的位置信息在顯示屏上進行顯示，可以實現(xiàn)實時位置跟蹤、軌跡回放、電子圍欄、心率監(jiān)測等功能。
安裝方式：在室內環(huán)境間隔6-8米的距離部署藍牙網(wǎng)關，為需要定位的人或者重要資產(chǎn)配置藍牙定位標簽，網(wǎng)關支持POE交換機和DC 5V直流供電，需要連接網(wǎng)絡（有線/無線網(wǎng)絡）；
應用場景：
1）與APP結合，可用于室內定位導航；
2）人員定位跟蹤；
3）與客流分析軟件結合，可用于會展客流統(tǒng)計分析；
4）O2O智能考勤和資產(chǎn)定位：與一些智能卡片結合，可用于資產(chǎn)管理和員工管理。
3.主被動一體定位-同步實現(xiàn)定位和導航
主被動一體藍牙定位系統(tǒng)采用微能信息先進的藍牙定位引擎算法，藍牙5.0網(wǎng)關、藍牙定位標簽和ibeacon等一系列硬件，可以最大限度減少藍牙5.0網(wǎng)關的使用，節(jié)省用戶部署定位硬件的成本，集主動定位的自主導航功能和被動定位的后臺定位監(jiān)測功能優(yōu)勢于一體。此定位方案廣泛應用于貴重資產(chǎn)定位管理、景點、醫(yī)院、停車場定位導航（反向尋車）、養(yǎng)老院智慧養(yǎng)老、展館博物館、訪客管理等應用場景。
系統(tǒng)構成：由藍牙Beacon，藍牙網(wǎng)關，藍牙工卡及藍牙定位引擎算法，路由器和定位服務器，終端顯示器構成。
工作原理：
1）Beacon工作在廣播狀態(tài)，將自身的MAC地址、電量等信息進行廣播；
2）工卡掃描到Beacon的廣播信息，將Beacon信息進行轉發(fā)；
3）藍牙網(wǎng)關收集工卡信息，將工卡轉發(fā)出來的Beacon信息發(fā)送給定位服務器；
4）定位服務器根據(jù)工卡和Beacon信息，計算出工卡位置，終端顯示軟件將工卡的位置信息進行顯示，可以實現(xiàn)實時位置跟蹤、軌跡回放、電子圍欄等功能。
安裝方式：在室內環(huán)境間隔6-8米的距離部署藍牙Beacon，藍牙網(wǎng)關，為需要定位的人或者重要資產(chǎn)配置藍牙定位標簽，網(wǎng)關支持POE交換機和DC 5V直流供電，需要連接網(wǎng)絡（有線/無線網(wǎng)絡）。
應用場景
展會分析：可實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)統(tǒng)計，查看區(qū)域實時人員及設備數(shù)量、熱力分布、實時電子圍欄狀況，進出時間等信息；
智慧博物館：為參觀游客提供導航服務的同時后臺監(jiān)控游客的實時位置；
智慧醫(yī)療：為來訪人員提供導航服務的同時實施監(jiān)控病院和來訪人員的位置；
智慧養(yǎng)老院：通過設置虛擬電子圍欄，可以防止老人走失，為老年人的安全提供保障。
4.三種藍牙室內定位方案對比
相比基于藍牙Beacon的終端側定位方案和基于藍牙網(wǎng)關的網(wǎng)絡側定位方案，集合了藍牙Beacon、藍牙網(wǎng)關和5.0藍牙工卡的方案可大大降低成本，將繁瑣安裝過程簡化，同時可用作主動定位和被動定位，性價比高，缺點是工卡不能上傳健康信息，只能上報位置和報警。而藍牙手環(huán)既可以上報位置和報警，又可以上傳健康信息。
目前基于SKYLAB 藍牙信標Beacon的主動定位，藍牙網(wǎng)關的網(wǎng)絡側定位及藍牙5.0主被動一體定位方案已經(jīng)運用于醫(yī)院、養(yǎng)老院以及監(jiān)獄等場所，并提供一整套的室內定位解決方案，完善其人員管理機制。更多有關藍牙室內定位方案應用可直接訪問SKYLAB官網(wǎng)及阿里店鋪。
