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机场环境下的室内定位系统技术选择

摘要：基于位置的服务是通过网络获取移动终端用户的位置信息,为用户提供相应服务的一种增值业务.本文根据当下互联网+的浪潮中位置服务得到的广泛应用,结合目前比较成熟的几种室内定位技术,提出了针对于大型机场的室内定位系统的建设思路.室内定位系统有利于帮助机场提升旅客在机场区域的服务体验,是目前众多大型机场正重点关注并规划建设的智慧化基础设施之一.

关键词：位置服务；定位；高精度

一、WiFi 定位技术

WiFi 定位技术分网络侧定位和终端侧定位：网络侧定位是基于移动终端和多个（至少3 个）WiFi 接入点的无线信号强度,利用差分算法来对人和车辆进行三角定位；终端侧定位是通过将用户所处位置的接收信号强度与数据库中的信号强度分布进行匹配,实现定位.WIFI 定位精度约3 ～ 10 米.

WiFi 定位在众多应用领域内能实现复杂的定位、监测和追踪,但定位精度较 iBeacon 略低.不过因为移动设备和无线路由器的普及,所以可以基于其他共享网络进行建设,硬件成本较低.

二、蓝牙定位技术

蓝牙定位技术是根据测量到的新加入的盲节点的信号强度进行三角定位.该技术优点是设备体积较小、部署简单方便、功耗低,同时很容易集成在手机等移动设备中.只要开启设备的蓝牙功能,就能够对设备的位置进行定位.蓝牙定位功耗低,易于集成,不受视距影响.定位精度为1 ～ 3 米.

蓝牙定位技术适用面向手机终端的高精度定位导航场景,如大型机场、火车站、购物中心等场景.

三、地磁定位技术

地磁匹配技术即在数据库中预先存储已知的地磁场数据,构成数字地磁基准图,当用户发出定位请求时,地磁传感器会测量其所在位置的地磁场特征,再将测量数据与基准图进行匹配从而获取用户位置.地磁定位技术需要其他定位技术配合辅助使用,对地磁匹配结果进行修正.定位精度受环境影响,从2 米到几十米不等.

四、惯导定位技术

惯导定位技术主要利用手机传感器判断用户行走方向和行径距离,继而推算用户位置.该技术的使用需要设定起始位置,通常作为WiFi 定位、Beacon 定位的一种辅助手段来使用,一般不独立使用.

五、RFID（射频识别）技术

RFID 技术主要是根据电磁波在空间的飞行时间用光速来换算距离,通过点对点或三角定位的方式实现.定位精度约5 ～ 20 米.

RFID 定位技术作用距离近、传输范围大,标识的体积小、造价低.但其本身没有通信能力,不具备较强的抗干扰能力,整合到其他系统之中较为困难.另外该技术目前还存在部署成本高、无法支持手机终端等缺点.

六、UWB（超宽带）定位技术

UWB 定位技术采用TDOA 演示测距定位算法,基于信号到达的时间差,通过双曲线交叉来定位.定位精度可以达到亚米级.

UWB 定位技术具有较强的穿透力、很好的抗多径效果、安全性高、系统较为简单、定位精度高等优点.但因为新加入的盲节点需要主动通信,功耗较高,同时事先也需要提前布局,目前成本还降低不下来.

七、ZigBee 定位技术

ZigBee 定位技术具有能量消耗低、成本低和传输速率低等优点,在数据通信量不大、传输速率低及传输距离短的场合有着广泛的运用.

ZigBee 的信号传输容易受多径效应和移动的影响,同时定位精度依赖于信号源密度、信道物理品质、环境和算法的准确性,因此成本较高,未来还有较大的提升空间.定位精度一般在3 ～ 10 米.

上述几种定位技术的对比如下：

上述的定位方式中RFID、UWB、ZigBee 等技术无法很好的与手机终端结合,暂时不利于普及.而在剩余几种技术里,蓝牙定位技术表现出了高定位精度、低建设成本、高普适性等特性,适合运用在面向旅客出行导航的手机应用方面,已经获得了业内的普遍认可并；WiFi 网络侧定位,虽然具备普适性高、无需安装APP、无须额外部署设备等优势,但其定位精度不高.

综合对比分析,对于大型机场的应用场景,建议以低功耗蓝牙技术为基础建设机场的高精度室内定位系统.H

（作者单位：湖北邮电规划设计有限公司）

室内定位论文范文结:

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