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常用的8大物联网(IoT)定位技术对比,看看哪个适合你!
发布时间:2022-01-14 阅读量:143 来源:我爱方案网 作者:xiating

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迈入AIoT时代后,数据的重要价值进一步凸显,已经成为了驱动业务创新、产业升级的“水电煤”,而在海量数据中,位置信息可谓是重中之重,在消费端与产业端均带来了大量的创新场景应用,与之息息相关的定位技术也得到了广泛关注。


从技术类别来看,定位技术多种多样,比如说常用的GPS、红外线、超声波、蓝牙、RFID、WiFi、UWB等等。当然,每种定位技术都有自己的优缺点和适合的应用场景,没有绝对的胜负之分。根据不用的需求因地制宜的部署解决方案,方为上策。


面对这些多的物联网定位技术,应用企业该如何找到合适的技术方案呢?不妨,让我们看看《我爱方案网》为您整理的8大物联网(IoT)定位技术对比,看看哪个适合你!


卫星定位技术


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卫星定位即是通过接收卫星提供的经纬度坐标信号来进行定位,卫星定位系统主要有:美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统,其中GPS系统是现阶段应用最为广泛、技术最为成熟的卫星定位技术。


GPS的定位原理说白了就是GPS的定位原理说白了就是通过四颗已知位置的卫星来确定GPS接收器的位置。


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优点:定位精度高,只要能接受到四颗卫星的定位信号,就可以进行误差在5米以内的定位。

缺点:GPS受天气和位置的影响较大。当遇到天气不佳或处于有遮挡的位置,比如高架桥下、地下车库、室内等时,GPS的定位就会影受到相当大的影响,甚至无法进行定位服务。

适用:卫星定位技术适用于航海、航天、航空、测绘、军事、自然灾害预防等领域。


基站定位技术


基站定位又叫做移动位置服务(LBS,Location Based Service),它是通过电信运营商的网络(如2G、4G网络)根据基站地理分布大数据和相应的算法计算出用户的位置信息(经纬度、坐标)。


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基站定位的原理也很简单:基站位置是固定的,运营商建立基站时可以依据专业地图数据确定基站坐标。手机终端通过测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival,到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差),根据该测量结果并结合基站的分布坐标,一般采用三角公式估计算法,就能够计算出移动电话的位置。


优点:方便。只要用户手机处于移动通信网络技术的有效范围之内,就可以随时进行位置定位,而不受天气、高楼、位置等等的影响。

缺点:基站定位精度较低,误差大;如果超出手机服务范围,或手机所处的基站数量不够,则无法进行定位。

适用:基站定位技术特别适合物联网领域对精度要求不高的场景,如智慧城市、智慧物流、资产管理等。


Wi-Fi定位技术


目前WiFi是相对成熟且应用较多的技术,这几年有不少公司投入到了这个领域。WiFi定位技术主要有两种,一种是通过移动设备和三个无线网络接入点的无线信号强度,通过差分算法,来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度,通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库,来确定位置。


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优点:定位精度高,WiFi密集人流多的地方相当精确;可用于室内定位,速度快。

缺点:必须开启WiFi和处于联网状态;位置服务商要不断更新、补充自己的数据库,以确保数据的准确性。

适用:Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。


蓝牙定位技术


蓝牙室内技术是利用在室内安装的若干个蓝牙局域网接入点,把网络维持成基于多用户的基础网络连接模式,并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微网的主设备,然后通过测量信号强度对新加入的盲节点进行三角定位。


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优点:实现简单,定位精度和蓝牙信标的铺设密度及发射功率有密切关系。并且非常省电,可通过深度睡眠、免连接、协议简单等方式达到省电目的。

缺点:与WiFi定位相比,蓝牙定位需要部署蓝牙的信标,因此需要建设蓝牙的网络,相比之下网络建设的成本,网络维护的成本要增加不少。

适用:蓝牙定位主要应用于对人的小范围定位,例如单层大厅或商店。


红外线定位技术


红外线是一种波长在无线电波和可见光波之间的电磁波。红外定位主要有两种具体实现方法,一种是将定位对象附上一个会发射红外线的电子标签,通过室内安放的多个红外传感器测量信号源的距离或角度,从而计算出对象所在的位置。


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另一种红外定位的方法是红外织网,即通过多对发射器和接收器织成的红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。


优点:远距离测量,在无反光板和反射率低的情况下能测量较远的距离;有同步输入端,可多个传感器同步测量;测量范围广,响应时间短。

缺点:红外线易被障碍物遮挡,易受热源、灯光影响;需要大量部署传感器、发射器、接收器,成本非常高。

适用:适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。


RFID/射频识别定位技术


常用的室内定位技术之一,通过一组固定的阅读器读取目标RFID标签的特征信息(如身份ID、接收信号强度等),同样可以采用近邻法、多边定位法、接收信号强度等方法确定标签所在位置。现被广泛应用于仓库、工厂货物流转定位。


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优点:可以在毫秒内得到厘米级定位精度的信息,且传输范围很大,标识体积小,成本较低。

缺点:RFID技术作用距离短,一般为几十米;需要布设读卡器和天线。

适用:射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。


超声波定位技术


超声波定位主要采用反射式测距法,通过多边定位等方法确定物体位置,系统由一个主测距器和若干接收器组成,主测距仪可放置在待测目标上,接收器固定于室内环境中。定位时,向接收器发射同频率的信号,接收器接收后又反射传输给主测距器,根据回波和发射波的时间差计算出距离,从而确定位置。


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优点:超声波定精度较高,可达到厘米级,且结构简单。

缺点:超声波受多径效应和非视距传播影响很大,且超声波频率受多普勒效应和温度影响,同时也需要大量基础硬件设施,成本较高。

适用:超声波定位技术在数码笔上已经被广泛利用,而海上探矿也用到了此类技术,室内定位技术还主要用于无人车间的物物定位。


超宽带(UWB)定位技术


超宽带(UWB)室内定位技术是近年来新兴一项全新的、与传统通信技术有极大差异的通信无线新技术,利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。


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特点:功耗低、抗干扰效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高。

缺点:难以实现大范围室内覆盖;建设成本较高。

适用:超宽带技术可用于雷达探测,同时应用于各个领域的室内精确定位和导航。


总结:如果您正在为您的应用项目寻找合适的物联网定位技术,希望通过以上GPSD定位技术、基站定位技术、WiFi定位技术、FRID定位、红外技术、超声波技术与蓝牙技术、超宽带(UWB)定位技术等的介绍对您有所帮助,以下是《我爱方案网》平台常用的物联网定位技术成功案例。


案例一:2.4GHz和UWB联合定位腕带


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案例二:化工厂人员定位系统方案


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案例三:基于UWB通信的智能安全帽定位系统技术解决方案


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案例四:UWB 防水防拆型精准定位心率手环


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