ja_mageia

  • Narrow screen resolution
  • Wide screen resolution
  • Decrease font size
  • Default font size
  • Increase font size
Home 产品及解决方案 橡子无线室内定位和跟踪系统
橡子无线室内定位和跟踪系统 PDF 打印 E-mail

 (详见单独网页:www.position4u.com,包括SDK下载)

橡子无线室内定位系统是结合当今先进的无线网络、计算服务技术和先进的算法,借助不同无线网络自身的特点和用户的个性需求,从国内外基于网络技术的定位系统及其管理和服务的实际情况出发,而自主研发的一款支持快捷初始化和精准定位的一项高科技产品。 该系统解决了室内无GPS卫星定位系统信号的问题,并且避免了安装另外的节点(如射频标签、超声等)的要求,利用现有的无线局域网技术WiFi进行精准定位,为室内定位系统的研发和应用提供了广阔的前景。该系统的核心是一套新的初始位置印迹(footprint)采样和预处理理念以及与此相对应的先进高效的位置计算算法,从而将目前基于WiFi系统的定位精度从常规的20-25米提高了10倍,即可以达到2-2.5米的精度,实现相邻房间的区分。该系统在服务器端进行定位计算,进行位置查询或设备追踪的客户端功能可以软件的形式方便灵活地置于任何支持WiFi的现有设备中(如智能手机)。

 

1. 应用范围

其应用范围极其广泛,可以运用到任何需要室内位置信息的场景,如机场、车站、医院、购物中心、主题公园或虚拟社交网络等,并为基于位置的服务(LBS)提供强有力的支持,也为推动物联网更大范围的推广和应用提供支持,具有很大的市场。

 

2. 项目所依据的技术原理

本产品采用无线局域网技术WiFi,充分利用了现有无线网络的基础设施,能以纯软件的方式在任何一台具有WiFi适配器的智能终端独立地实现定位,无需额外的硬件设备,并以低成本的方式将定位系统应用到绝大多数人类的室内活动范围。其基本原理是使用接收信号强度(RSS),然而,室内电波传播环境的特性复杂,对基于WiFiRSS的定位技术提出了极大的挑战。由于RSS受电波传播距离、室内布局、建筑材料、人体吸收等多方面的影响,仅通过RSS来精确描述位置信息较为困难,而现有的室外定位技术很难满足室内复杂环境下的高精度定位需求。本项目基于当今信号处理领域的前沿理论,并充分利用移动设备的丰富的传感设施,提出了一套新的定位方案,极大地提高了现有基于WiFi的室内定位精度, 并在此基础上开发出来一整套的室内定位和追踪系统。该系统的工作过程如图1所示。

indoorpositioning

图1 橡子无线室内定位系统的工作过程

3. 主要技术与性能指标

  • 极高精准的室内定位功能(2-2.5米):相对比,目前系统的最好性能是3-5米,多数时候无法分辨两个相邻的房间。它的技术支持是一个高效、智能的位置学习和匹配算法、以及一个全新、丰富的位置印迹采集和预处理方法。
  • 采用在室内普式存在的无线局域网WiFi技术,无需像其他无线室内定位技术(如蓝牙、UWD、超声等)那样在室内安装各种定位标签;宽带的WiFi还会给定位以外的其他增值服务提供有力平台;更重要的是它脱离了移动运营商的制约
  • 系统初始化(即采集初始位置信息)自动化(简洁快速):系统提供了一个用户友好的初始位置信息采集界面,用户只需要拿着一个安装好我们采集系统的移动设备在室内按照指示行走即可。而且所采集的信息可以通过我们系统提供的Web接口自动上载。其技术支持是:在充分利用目前智能移动设备的多种传感设施上进行印迹编码和传感压缩处理。
  • QR代码扫描即可自动安装的移动用户端软件(app),并允许移动用户设置是否激活定位功能。
  • 提供可供第三方使用的API(应用程序接口)以及相对应的计费系统。
  • 基于Web的管理与控制界面:系统的控制和管理采用简单易行的基于Web的接口。

 

4. 产品特点和性能优势

室内定位有几种不同的技术发展,包括用于室内的A-GPS、红外线、超声波、射频识别技术(RFID)等,这些技术(除A-GPS外),都需要额外安装定位标签,给定位系统的部署带来了很大的不便。而且它们是专门给定位功能而建,不能提供高速数据传输以及其上的增值服务。本项目所使用的基于无线局域网WiFi的室内定位系统克服了以上缺点,并能提供极其精准的定位。蓝牙技术和WiFi有些接近,其不足在于:蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大,而且蓝牙也无法提供高速数据服务。

我们的产品首先在技术上使用宽带的IEEE 802.11无线局域网技术,它可以在广泛的应用领域内实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务。该系统采用经验测试和信号传播模型相结合的方式,需要很少基站(AP),而且基本免安装因为多数室内环境往往已经有WiFi网络,系统总精度高。WiFi的精确度大约在5米至20米的范围内,比蜂窝网络三角测量定位方法更精确。但是在大部分室内定位系统中,使用WiFi技术的精度并不是很理想。在产品化方面,欧美几家公司(如walkbase等)都有使用WiFi的技术,但他们往往依靠大众提供的WiFi指纹信息,精准度难以保证。而且这些系统使用其在海外的远程服务器, 这在中国也不是很现实。本产品实现的基于WiFi的室内定位系统可以提供更为精准的定位(2-2.5米),而且服务器设在国内(常常是在提供位置信息的企业内部),为中国提供第一个实用、高精准、免安装的室内定位技术。

其无需标签、易安装、对使用设备低要求的特性也使得整个系统的价格降低;尤其是其不依赖移动运营商的网络构架使其运营成本大幅降低。另外,本系统提供了丰富的API供第三方使用,而且提供全中文的技术支持。