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一、Wi-Fi定位:
(1)覆蓋領域多;
真正Wi-Fi定位是不需要終端連接上Wi-Fi AP的,所有的Wi-Fi終端在連接AP之間,都有發出一種probe_request的幀,遍歷空間所有信道,等待AP返回Probe Response幀。這個交互過程中,終端到各AP的信號強度值是一清二楚的,從而可以采用RSSI等方式來定位。也就是說只要你手機終端開啟了Wi-Fi,在后台它是會與空間內的AP發生一次或反復的幀聽與響應,這些可以幀聽,基本暴露了你在空間的大致位置了。
3、應用范圍:
在家里、企業、商業場所處不被Wi-Fi信號所覆蓋,特別在室內,沒有手機信號的地方,基本也會有Wi-Fi信號。
遠景是WiFi端誰占領了手機APP的一席之地,誰就有無限的想象可能,說不定一不留神,該公司就進入10億美元俱樂部。
補充:
A、每一個無線AP都有一個全球唯一的MAC地址,並且一般來說無線AP在一段時間內是不會移動的 B、設備在開啟Wi-Fi的情況下,即可掃描並收集周圍的AP信號,無論是否加密,是否已連接,甚至信號強度不足以顯示在無線信號列表中,都可以獲取到AP廣播出來的MAC地址 C、設備將這些能夠標示AP的數據發送到位置服務器,服務器檢索出每一個AP的地理位置,並結合每個信號的強弱程度,計算出設備的地理位置並返回到用戶設備 D、位置服務商要不斷更新、補充自己的數據庫,以保證數據的准確性,畢竟無線AP不像基站塔那樣基本100%不會移動。
二、iBeacons定位:
(1)近距離(10米以內)
(2)低功耗
(1)不需要配對:
蘋果在之前對藍牙設備的控制比較嚴格,所以只有通過MFI認證過的藍牙設備才能與 iDevice連接,而藍牙4.0就沒有這些限制了;
(2)准確與距離:
普通的藍牙(藍牙4.0之前)一般的傳輸距離在0.1~10m;
iBeacons信號可以精確到毫米級別,並且最大可支持到50m的范圍;
(3)功耗更低:
其實藍牙4.0又叫低功耗藍牙,一個普通的紐扣電池可供一個Beacon基站硬件使用兩年。
存在兩個問題是:
一是開藍牙的習慣需要培養,用戶開藍牙的習慣遠遠沒有開Wi-Fi那么天然,當然,水果公司新發布的iIOS7.1版本默認是開藍牙的,這無疑讓很多用戶不知不覺中稱為小白鼠了。
二是這種單純的廣告信息推送,是否有點像垃圾廣告一樣,給用戶的體會一開始肯定是不會好的。除非后台經過大數據分析后,對用戶的行為習慣有了智能分析后,定向推送,精准營銷。
3、iBeacons到底是啥?
iBeacons 最早推出是在今年的蘋果 WWDC 大會上,不過只是驚鴻一瞥。 2013年12月初蘋果在美國254家Apple Store中開啟iBeacons,再次點燃人們的興趣。
iBeacons 是基於 Bluetooth LE 技術,全稱為 Bluetooth Low Energy,又可簡稱為 BLE。低功耗藍牙由諾基亞在2001年開始研發,其目的是為了發展一套相容於標准藍牙,並且在功耗與制造價格上能進一步優化的標准。2004年Nokia發布了低功耗藍牙標准,2006年以Wibree技術的品牌名稱首度問世,2007年與藍牙技術聯盟藍牙技術聯盟達成協議,並入標准藍牙並正式定名為低功耗藍牙。它的工作范圍最遠至150英尺(約45米)。
綜上:如果iBeacons采用以上任何一種方法最終的定位精度也只能做到區域定位,他可以告訴你處於某一個櫃台附近,而無法定位到你手中拿的是哪件商品你與哪件商品有互動。
三、UWB定位技術:
1、技術特點:
(1)近距離(10米以內);
(2)普及范圍廣。
UWB技術其實也是一門古老的技術,UWB最初的定義是來自於60年代興起的脈沖通信技術,又稱為脈沖無線電(Impulse Radio)技術。與在當今通信系統中廣泛采用的載波調制技術不同,這種技術用上升沿和下降沿都很陡的基帶脈沖直接通信,所以又稱為基帶傳輸(baseband transmission)或無載波(carrierless)技術。
脈沖UWB技術的脈沖長度通常在亞納秒量級,信號帶寬經常達數千兆赫茲,比任何現有的無線通信技術(包括以3G為代表的寬帶CDMA技術)的帶寬都大得多,所以最終在1989年被美國國防部稱為超寬帶技術。UWB設備的平均發射功率很低,可以與其他無線通信系統“安靜的共存”。
2、優點很多:
(1)低能耗;
(2)低成本;
(3)保密性好;
(1)脈沖UWB系統頻譜利用率較低;
(1)高速UWB技術時,不約而同的摒棄了脈沖方法,轉而對傳統的載波調制技術進行改造,使其具有UWB技術的特點。
(2)在IEEE 802.15.3a工作組中形成了多頻帶OFDM(MB-OFDM)和DS-CDMA兩大方案競爭的格局。
這兩種方案都是在對傳統技術進行改進后滿足UWB技術的特征的。同時脈沖UWB成為低速WPAN(無線個人網)標准IEEE 802.15.4a的重要候選技術。這個標准旨在提供低速率但覆蓋范圍較大、具有精確定位功能的近距離無線通信業務。正是由於它物理上的特性使它具有抗多徑和抗窄帶干擾的良好效果。
國內發展概況:
由於芯片方案的成熟和成本下降,國內研究UWB技術及時定位的人和公司慢慢涌現,能達到30cm甚至10cm的系統定位精度。
應用領域:
高定位精度的應用范圍比較特殊,因此也決定了其當前只能用在對確保生命財產有較高要求的行業上,如:礦下人員定位、養老院人員看護、大型倉儲貨物定位等等。
技術特點:
A、相對Wi-Fi和iBeacons定位應用於商業領域有很大區隔。區隔的原因除了剛才說到的商業領域很多時候不需要很高的定位精度外,
B、還有一個重要的原因就是UWB定位需要被定位人和物額外佩戴標簽(相對於手機等終端是天然的標簽而言)。
遠景是將來某一天智能穿戴設備中集成UWB芯片,從而使這種高精度定位能有可能被用到生活的方方面面,完成一次意外的逆襲。
另外可以應用在醫學上,看看關節有無錯位!如下圖:
附錄:
定位原理介紹
室內無線定位常用的三種方法:
A:接收信號強度定位法;
B:到達時間定位法;
C:接收信號角度定位法。
一、接收信號強度定位法
接收信號強度定位法是通過信號強度和已知信號衰弱模型來估計接收點與待測點的距離,根據多個接收點距離待測點的距離值畫出圓,多個圓的重疊部分就是待測物體。
在移動裝置中,接收信號強度常用接收信號強度指標RSSI來表示,在理想環境中這種方式可以獲得較為精確的定位。
然而RSSI受信號反射、散射、繞射等多重路徑衰減與遮擋影響非常嚴重,實際上存在較大誤差。
二、到達時間定位法
到達時間定位法和接收信號強度定位法類似,只不過計算接收點和測量點之間的距離是采用無線信號傳播時間乘以無線信號傳輸速度。
由於無線信號傳播速度是30W km/S。這就要求待測點和多個接收點之間要有非常精確的時間同步。然后高精度時間獲取成本非常昂貴,即使微秒級的時間誤差也會造成數百米的距離誤差。因此在短距離定位上誤差較大。
三、接收信號角度定位法
接收信號角度定位法的工作原理:是利用定向天線量測出信號來源方向,多個接收點同時按照接收角度畫出直線,直線的交點就是目標位置。
信號角度定位法的優點是:
(1)不需要每一個接收天線都做時間同步,誤差來源主要是角度解析的誤差。在距離越遠的時候角度解析的誤差影響越大,
(2)同時由於信號反射和折射,可能造成最終計算出來的被測點,是發射點而不是被測物體本身。
(3)由於定向天線的制作對測量角度的計算影響較大,在實際應用中會比較麻煩。












