室內(nèi)外定位技術路線-漲知識

室內(nèi)定位技術選擇比較有限：

藍牙定位或UWB定位

當然這兩種定位技術也可以應用于室外定位。

常用室外定位技術

1、北斗/RTK方案：

2、運營商4G/5G基站定位方案：

3、藍牙信標/基站定位方案：

4、UWB信標/基站方案：

北斗/RTK方案

 1、北斗需要4顆衛(wèi)星；RTK需要4顆星以上

 2、北斗定位精度：5-10米

 3、RTK：20-30厘米；靜止：厘米級

 4、RTD：50厘米-1米

優(yōu)點：

無需部署定位基站，沒有基站硬件投入及部署和維護。北斗不涉及使用費用，RTKRTD需要采用地面差分基站的服務，以千尋為例：300元/年。

缺點：

如果室外有高建筑物或大型金屬體信號的遮擋或可視衛(wèi)星數(shù)量不達標，無法實現(xiàn)定位；需要采用慣導的方式補償。

北斗不提供無線數(shù)據(jù)通訊功能，標簽需要支持4G/NB/LORA無線數(shù)據(jù)通訊功能。采用RTK服務，必須使用4G/NB通訊；自主部署RTK差分基站，可以采用LORA無線通訊。

不支持室內(nèi)定位場景，需要室內(nèi)定位需求，還需要在室內(nèi)考慮藍牙或UWB定位

室外圍繞大型金屬體或高建筑物場景的室外電子圍欄，無法實現(xiàn)；

成本及功耗：

北斗+4G/NB（100-150+流量費，100mA）

北斗+LORA（100-150以內(nèi)，100mA），需要部署LORA基站，LORA的通訊帶寬0.5K/300米，LORA基站覆蓋區(qū)域標簽數(shù)量小于200-300；

+慣導：成本增加100，功耗增加30mA；缺陷：慣導的有效時間10秒以內(nèi)，長期（大于10秒）情況慣導失效；

RTK：成本增加500-700，資費300每年，功耗增加100mA

RTD：成本增加200-300，資費300每年，功耗增加100mA

北斗+4G/NB沒有區(qū)域低功耗模式，相對待機時長一般一周；

北斗+LORA（基于LORA的區(qū)域低功耗模式，相對待機時長一般1個月）

北斗+LORA+慣導：（成本200-300，功耗150mA，定位精度2-3米）

適合應用場景：

北斗+4G/NB+慣導：物流車輛定位，工廠內(nèi)以及工廠外都需要定位，高精度可選RTK/RTD；無人機等應用；

北斗+LORA+慣導：只需要在固定大型室外區(qū)域，沒有太多大型金屬體或高建筑物，無需室外電子圍欄要求。大型室外工地場景，人員/車輛定位；精度可選RTK/RTD

如果存在室內(nèi)地上/地下空間，如果要求不高，可增加BLE信標定位；如果定位要求高，增加UWB信標定位。

運營商4G/5G基站定位：

2/3/4G定位精度差且目前不具備落地性

5G定位還沒有實現(xiàn)，目前定位效果同4G

未來根據(jù)3GPP R16定義，5G定位能力必須滿足以下低要求：

對于80%的終端，水平定位精度優(yōu)于50米，垂直定位精度優(yōu)于5米。

端到端時延低于30秒。

對于要求嚴苛的商業(yè)用例，5G定位能力至少需滿足以下要求：

對于80%的終端，水平定位精度優(yōu)于3米(室內(nèi))和10米(室外)。

對于80%的終端，垂直定位精度優(yōu)于3米(室內(nèi)和室外)。

端到端時延小于1秒。

藍牙信標/藍牙基站定位

藍牙BLE是目前能耗具備優(yōu)勢的無線通訊技術，尤其是信標，一般時長年以上。

BLE信標&BLE基站定位區(qū)別

信標定位：

優(yōu)勢：信標(定位基站)成本和待機時長，支持采用智能手機作為標簽，支持RSSI三角定位和RSSI指紋定位；

缺陷：由于信標沒有數(shù)據(jù)通訊功能，需要標簽支持4G/NB/LORA無線通訊功能，標簽的成本和功耗沒有優(yōu)勢。

基站定位

優(yōu)勢：標簽作為信標，成本和待機時長；采用RSSI三角定位或存在性監(jiān)測，同時可以利用和網(wǎng)關的藍牙連接，實現(xiàn)傳感數(shù)據(jù)等通訊功能。

共同缺陷：

基于RSSI方式測距，誤差大于10%（距離30米，誤差3米以上），所以一般定位基站部署的間隔在10米，導致基站部署的數(shù)量多，項目實際的工程成本遠大于硬件(基站)成本（網(wǎng)關方式：10-20倍，信標方案：20-30倍）

沒有辦法完成類似室外電子圍欄、實時軌跡功能

抗環(huán)境干擾（下雨等）以及RSSI測距抗多徑干擾性能差，金屬體環(huán)境不適合。

適合的場景：

硬件成本低、能耗方案優(yōu)，待機時間長。

藍牙信標定位：不關注定位，只需要實現(xiàn)巡檢或室內(nèi)外區(qū)域存在性檢測，室內(nèi)/外都可以適用。采用智能手機作為標簽，利用手機的GPS/北斗以及慣導實現(xiàn)室內(nèi)外融合定位。同時利用手機實現(xiàn)無線通訊功能。

藍牙基站定位：標簽需要長期佩戴，待機時長超過半年或更久，標簽的待機時長和成本（100以內(nèi)）是優(yōu)勢。比如儀器設備標簽等。

UWB信標/UWB基站定位

UWB定位和BLE定位區(qū)別：

BLE是基于RSSI的三角定位，UWB是基于TOF的三角定位。

UWB的抗環(huán)境干擾能力以及抗多徑干擾能力要比BLE強很多

TOF的測距精度在300-500米都可以保證在30-50厘米，BLE的測距精度在30米以內(nèi)精度也只能是2-3米。

UWB基站覆蓋區(qū)域可以300-500米，基站的數(shù)量是BLE基站數(shù)量的幾分之一。

對于要求電子圍欄以及軌跡等功能，只有UWB技術可以滿足。

和BLE相比，UWB的缺陷：功耗是BLE的10倍，UWB芯片(30)成本也是BLE芯片(5左右)幾倍。

UWB定位同樣適用用室內(nèi)/外。UWB和BLE，還有AOA定位，AOA無法應用于室外。

UWB信標定位：

信標定位，采用定位區(qū)域部署UWB信標(定位基站)

優(yōu)勢：UWB信標成本和支持電池供電。

缺陷：

由于信標沒有數(shù)據(jù)通訊功能，需要標簽支持4G/NB/LORA無線通訊功能，標簽的成本和功耗沒有優(yōu)勢。

4G/NB方式下流量費，LORA方式情況標簽容量有限

一般定位引擎部署在后臺，不支持定位引擎前置，無法使用多場景應用。

UWB基站定位：

采用定位區(qū)域部署UWB定位基站實現(xiàn)精準定位

優(yōu)勢：標簽采用UWB+BLE信標雙模方式，能耗比僅UWB單模有優(yōu)勢。

定位算法可以前置在主基站，支持多場景應用

1、二維長/短距離定位（主基站（有源）+輔基站（有源或電池供電））

2、一維/一維帶寬度定位

3、基于測距存在及安全距離監(jiān)測

4、區(qū)域精細網(wǎng)格化定位

5、出入口流量

6、基于基站間測距的電子圍欄

7、單跨多行車（大車、小車）定位

8、跟隨定位