一，主流室内定位技术介绍，UWB（UltraWideBand）是一种利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据的无线通信方式，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。UWB抗干扰性能强，传输速率高。UWB系统发射功率非常小，通信设备可以用小于mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面就广。，蓝牙低能耗（Bluetooth Low Energy，或称Bluetooth LE、BLE）也称低功耗蓝牙，是蓝牙技术联盟设计和销售的一种个人局域网技术，旨在用于医疗保健、运动健身、信标、安防、家庭娱乐等领域的新兴应用。低功耗蓝牙与经典蓝牙使用相同的.GHz无线电频率。低功耗，使用纽扣电池就可运行数月至数年；小体积、低成本；与现有的大部分手机、平板电脑和计算机兼容。， ZigBee，也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE ..标准规范的媒体访问层与物理层。简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。ZigBee是一个由可多到个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的m无限扩展。其主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。二，定位技术原理对比室内环境中的常用无线定位测量方法 无线定位测量方法是指分析接收到的无线电波信号的特征参数，然后根据特定算法计算被测对象的位置。 常用的室内无线定位测量方法如下： 基于AOA（Angle of Arriva, 到达角度定位）的定位算法 基于TOA（Time of Arriva, 到达时间定位）的定位算法 基于TDOA（Time Difference of Arriva, 到达时间差定位）的定位算法 基于RSS（Received Signal Strength, 接收信号强度定位）的定位算法，基于AOA的定位算法 AOA定位是通过基站天线或天线阵列测出终端发射电波的入射角（入射角是光源与法线的夹角），从而构成一根从接收机到终端的径向连线，即方位线。利用两个或两个以上AP接入点提供的AOA测量值，按AOA定位算法确定多条方位线的交点，即，为待定终端的估计位置。，基于TOF的定位算法 TOF技术是指由基站向移动站发出特定的测距命令或指令信号，并要求终端对该指令进行响应。基站会纪录下由发出测距指令到收到终端确认信号所花费的时间，该时间主要由射频信号在环路上的传播时延、终端的响应时延和处理时延、基站的处理时延组成。如果能够准确地得到终端和基站的响应和处理时延，就可以算出射频信号的环路传播时延。因为无线电波在空气中以光速传播，所以基站与终端之间的距离可以估算出来。当有三个基站参与测量时，就可以根据三角定位法来确定终端所在的区域。，基于TDOA的定位算法 TDOA定位算法是一种利用时间差进行定位的方法，通过测量信号达到基站的时间，可以确定信号源的距离，利用信号源到多个无线电监测站的距离（以无线电基站为中心，距离为半径作园），就能确定信号的位置。通过比较信号到达多个基站的时间差，就能做出以检测站为焦点、距离差为长轴的双曲线的交点，该交点即为信号的位置。，基于RSS的定位算法 在基于RSS的算法中，被跟踪目标测量来自多个发射器接收的信号强度，以便使用信号强度作为发射器和接收器之间距离的估算参数。这样，接收器将能够估算其相对于发射器节点的位置。在基于RSS的算法中，无线信号传输过程中的多径效应和通过障碍时产生的阴影效应是产生定位误差的主要原因。在开放空间里，若无障碍物的阻隔，可以得到较为精确的定位，而在很多环境下，因为存在各种各样的障碍物导致的多径效应，衰减，散射等等不确定因素，将大大影响其定位精度。另外，基于RSS的算法与其他算法相比也具有一些优势，在基于RSS的算法中，移动标签仅用作接收器，因此依赖于来自多个发射器的接收信号的强度来找到它们的位置。以这种方式，基于RSS的算法倾向于具有较少的通信流量，这有助于改善信道访问控制和定位准确性。此外，较少的通信流量有助于克服对使用中的标签数量的限制。移动标签只是接收器，数量没有限制。 基于RSS的算法可以分为两种主要类型：三边测量和指纹识别。三边测量算法使用RSS测量来估计到三个不同参考节点的距离，从而估计当前位置。另一方面，指纹识别需要收集场景RSS指纹的数据集，该数据集则用于将在线测量与数据集中最接近的指纹匹配用以估计位置。三，各技术采用的定位原理及精度UWB定位技术 UWB定位系统是基于UWB测距技术的基础上，采用TOF/TDOA算法，实现室内定位，在实验室环境下，定位精度达到cm以内；在普通环境下，定位精度依然能保持平均在厘米以内。其中产品测距精度达到.厘米，测距距离可达公里。BLE定位技术 BLE定位系统是采用RSS算法，通过网络侧定位和终端侧定位两种不同的定位方式，实现室内定位。在实验室环境下，网络侧定位精度达到米以内，终端侧定位精度可以达到米。ZigBee定位技术 Zigbee定位系统基于RSSI测距的定位算法，即已知发射数据的节点(移动目标节点)在发射数据时的发射功率，根据接收节点(参考节点)测量其接收到的信号功率，计算信号的传播损耗，利用理论模型将传输损耗转化为距离，再利用相关算法计算出目标节点的位置。定位精度可达到米。四，定位产品特点，UWB定位硬件产品特点： 基站：需要提前布设，基站布设需要V电源或POE供电。可无线自组网回传数据，也可连接有线网络实现数据回传。布设密度：可视距离米。 标签：低功耗，续航时间可长达个月。 系统容量：单区域内个标签，区域扩充则可容纳标签数量增加。， BLE定位硬件产品特点： 终端侧定位： 信标：需要提前布设，信标布设不需要电源及网络。布设密度：可视距离米。 标签：高功耗，续航时间可长达天。 网络侧定位： 蓝牙探针：需要提前布设探针，探针布设需要电源及网络。布设密度：可视距离米。 标签：低功率，续航时间可长达个月。， ZigBee定位硬件产品特点： 协调器：需要提前布设协调器，协调器布设需要V电源或者poe供电，协调器是zigBee系统中最为重要的部分。 路由器：需要提前布设路由器，该路由器不是传统意义上的网络传输设备，ZigBee系统中的路由器是起到类似信号放大器的功能。可用电池式供电，续航时间年左右。 终端节点：可以支持电池式，续航时间可长达个月。
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