gps导航的定位原理 物联网定位技术超全解析！定位正在从室外走向室内(2)

基站定位的原理也很简单：我们知道，距离基站越远，信号越差，根据手机收到的信号强度可以大致估计距离基站的远近，当手机同时搜索到至少三个基站的信号时（现在的网络覆盖这是很轻松的一件事情），大致可以估计出距离基站的远近；基站在移动网络中是唯一确定的，其地理位置也是唯一的，也就可以得到三个基站（三个点）距离手机的距离，根据三点定位原理，只需要以基站为圆心，距离为半径多次画圆即可，这些圆的交点就是手机的位置。

图：基站“三点定位”原理

由于基站定位时，信号很容易受到干扰，所以先天就决定了它定位的不准确性，精度大约在150米左右，基本无法开车导航。定位条件是必须在有基站信号的位置，手机处于sim卡注册状态（飞行模式下开wifi和拔出sim卡都不行），而且必须收到3个基站的信号，无论是否在室内。但是，定位速度超快，一旦有信号就可以定位，目前主要用途是没有GPS且没有wifi的情况下快速大体了解下你的位置。

表：两种室外定位技术的对比

1.GPS系统的天线必须在室外并且能看到大面积天空，否则无法定位，受天气和位置影响很大；

2.比较耗电；

3.成本较高

1.定位条件是必须在有基站信号的位置，手机处于sim卡注册状态），且必须收到3个基站的信号；

2.定位精度低

定位技术从室外走向室内

GPS和基站定位技术基本满足了用户在室外场景中对位置服务的需求。然而，人的一生当中有80%的时间是在室内度过的，个人用户、服务机器人、新型物联网设备等大量的定位需求也发生在室内；而室内场景受到建筑物的遮挡，GNSS信号快速衰减，甚至完全拒止，无法满足室内场景中导航定位的需要。

近年来，位置服务的相关技术和产业正从室外向室内发展，以提供无所不在的基于位置的服务，其主要推动力是室内位置服务所能带来的巨大的应用和商业潜能。许多公司包括OS提供商、服务提供商，设备和芯片提供商都在竞争这个市场。

1.室内定位应用

室内定位即通过技术手段获知人们在室内所处的实时位置或者行动轨迹。基于这些信息能够实现多种应用。

大型商场中的商户能够通过室内定位技术获知哪些地方人流量最大，客人们通常会选择哪些行动路线等，从而更科学地布置柜台或者选择举办促销活动的地点。

客人也可以利用室内定位技术更方便地找到所需购买物品的摆放区域，并获得前往该处的最佳路线。

家长不用再担心孩子在商场中走失，通过室内定位技术可以实时定位孩子的位置。

公司的管理者则可以运用室内定位技术实时获知室内的人员状况，从而更好地优化空调的使用等，达到节能减排的目的，还能够有效提高安全保卫的水平。

通过部署室内定位技术，电信运营商能够更好地找到室内覆盖的“盲点”和“热点”区域，更好地在室内为用户提供通信服务。

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2.室内定位面临的挑战

和室外定位相比，室内定位面临很多独特的挑战， 比如说室内的环境动态性很强，可以说是多种多样，不同的大厦会有不同的室内布局;室内的环境更加精细，由此也需要更高的精度来分辨不同的特征。

那么实用的室内定位解决方案都需要满足那些要求呢?主要包括以下几个方面：精度、覆盖范围、可靠性、成本、功耗、可扩展性和响应时间。

精度：对精度的要求不同的应用差别很大，比如在超市或仓库找一个特定的商品可能需要1米甚至更低的精度，如果在购物中心寻找一个特定的品牌或餐馆，5-10米的精度就能满足要求。

覆盖范围：覆盖范围主要是指一个技术和解决方案可以在多大的范围内提供满足精度的覆盖。有些技术需要相应或专用的基础设施支撑并结合相应的定位终端使用，这样它的覆盖就只是布局了相应技术的环境范围。

可靠性：前面提到室内环境动态性很强，会经常发生改变，比如商场的设置和隔断会经常发生变化。另一方面，定位所依赖的基础设施也会经常发生变化。举个例子，一些大型的会议，参展商会架设自己的WiFi 热点， 这些设施会动态变化位置，甚至有时开有时关，如果定位技术是基于WiFi的，可靠的系统应该不会受到这些因素的影响。

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