科普篇 | 关于RFID、UWB等室内定位技术的优劣势分析

2020-03-22

在万物互联的大背景下,市场对于定位的需求越来越多,因此也衍生出了各种定位技术。众所周知,GPS是目前最常见的定位技术,但它有一个很明显的缺陷,就是在室内定位上的短板,而且一般民用的精度不够高,无法满足室内定位的要求。所以,目前常用的定位技术有:RFID、UWB、WIFI、蓝牙等,下面我们就来探讨下这几种定位技术的优劣势吧!



RFID定位

RFID定位的基本原理是,通过一组鸿陆固定式读写器读取目标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RFID电子标签所在位置。RFID室内定位系统的基本结构通常由RFID电子标签、读写器、中间件及计算机数据库组成。该系统通过参考标签和待定标签的信号强度RSSI的分析计算,利用“最近邻居”算法和经验公式计算出定位标签的坐标。


优势 :

1、成本很低,RFID电子标签的成本较低,可以大规模的部署;

2、RFID提供有源和无源两种方案,无源方案没有供电的问题,有源的方案也可以做到功耗极低,可以用纽扣电池持续数年的待机量;

3、RFID基站设备相对丰富,大功率设备和小功率的读写器产品比较多,项目实施更方便,也更便于维护,适合各种场合的组网。



缺点:

1、RFID技术主要用于人员是否存在于某个区域的辨识,不能做到实时跟踪;

2、定位精度由参考标签及超高频RFID读写器的位置和密度决定;

3、需要达到同样的精度要求,RFID读写器的部署相对复杂,数量较多。


应用场景:

RFID读写设备相对稳定,因此在定位领域是应用很广,在物流分拣、监狱定位、电瓶车定位、汽车电子车牌定位等有着成熟的应用和良好的使用前景。


UWB定位

UWB(超宽带技术)定位过程中有UWB接收器接收标签发射的UWB信号,通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰,达到含有效信息的信号,再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。采用TDOA算法进行定位,UWB定位需要3个基站的支持。



优势:

1、同时具有实时定位和精确定位的双重优点;

2、定位的延迟时间短,定位精度可以达到10cm左右;

3、专用的定位网络可靠性高。


缺点:

1、不能有遮挡无线电发射的障碍物,一旦遇到墙体遮挡的情况就需要重新部署。同等面积,房间数量增加基站用量也将增加;

2、需要有完善的定位网络,而且在任何一个定位点上都需要有3个定位基站的支持,UWB定位算法是基于三点定位的,如果基站的数量降低会大大的影响定位的精度;

3、UWB定位需要部署定位网络,所以造价较高。


应用场景:

UWB定位主要用于对流程的实时性或者对精确定位有着比较高要求的行业,比如隧道、化工厂、监狱、医院、养老院、矿井等行业。


蓝牙定位

蓝牙定位是一种短距离低功耗的无线传输技术,在室内安装适当的蓝牙局域网接入点,把网络配置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piconet的主设备,就可以获得用户的位置信息。在数据包传输中加入RSSI(接收信号强度)机制,通过RSSI来虚拟出产品的大致范围,再通过三边测量法,实现相互交集的测量算法,最终完成室内定位。



优点:

1、设备体积小,易于集成到PDA、PC以及手机中,容易推广普及;

2、蓝牙传输不受视距的影响,只要设备的蓝牙功能开启,就能够对其进行定位;


缺点:

1、蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大;

2、蓝牙器件和设备的价格比较贵,网络维护的成本较高。


应用场景:

蓝牙终端以蓝牙手环比较多,主要是用在商场定位、医院定位、物品防丢、shopping mall定位、娱乐场所定位、微信摇一摇等地方,都属于非刚性需求。


WIFI定位

WIFI定位一般采用“近邻法”判断,即最靠近哪个热点或基站,即认为处在什么位置,如附近有多个信源,则可以通过交叉定位(三角定位),提高定位精度。由于WiFi已普及,因此不需要再铺设专门的设备用于定位。用户在使用智能手机时开启过WIFI、移动蜂窝网络,就可能成为数据源。WIFI定位方法是基于信号强度的传播模型法和指纹识别法。信号强度的传播模型法,是指使用当前环境下假设的某种信道衰落模型,根据其数学关系估计终端与已知位置AP间的距离,如果用户听到多个AP信号,就可以通过三边定位算法来获得用户的位置信息;指纹识别法,则是基于WiFi信号的传播特点,将多个AP的检测数据组合成指纹信息,通过与参考数据对比来估计移动物体可能的位置。



优势:

1、WIFI部署广泛,对精度要求不高的场合,WIFI的数据传输网络建设完毕后就可以通过假设定位引擎服务来开通WIFI定位功能;

2、可以利用手机终端,省略了终端部署的成本;

3、成本低廉,WIFI的芯片模组已经在10元左右,WIFI基站和AP的价格都是百元以内,而且可以数据传输和定位的功能,所以能够满足低成本大规模扩展的需要。


缺点:

1、无论是用于室内还是室外定位,WIFI收发器都只能覆盖半径90米以内的区域;

2、苹果手机无法使用,苹果没有开放相应的接口;

3、WIFI定位对位置地图的工作量比较大;

4、很容易受到其他信号的干扰,从而影响其精度,定位器的能耗也比较高。


应用场景:

WIFI定位主要面向低精度场景,比如景区的定位、大型shopping mall定位、商场定位、娱乐场所定位、公司的员工WIFI考勤、WIFI签到、会展定位等。


在不同的场景,我们在选择具体的定位技术时,不光要考虑精度性能,还得考虑成本和功耗。


(图文来源于网络,侵删)

推荐产品

四通道固定式读写器 CL7206C4

四通道固定式读写器 CL7206C4

CL7206C4是一款高性能超高频四端口固定式RFID读写设备,支持ISO18000-6C/6B两种协议,工作频段支持国标双频920MHz~925MHz、840MHz~845MHz和FCC,902MHz~928MHz以及ETSI,865MHz~868MHz,输出功率0dBm~33dBm可选,...

圆极化天线 CL7205A

圆极化天线 CL7205A

HL7205A是一款高性能超高频RFID天线,采用宽频段(840~960MHz)设计,具备高增益、低驻波比和圆极化特性,独立开模,采用工程塑料外壳,结构牢固,防护等级高,长期工作稳定性好,广泛应用于车辆管理、仓储管理、资产...

工业平板 HL7202G9

工业平板 HL7202G9

HL7202G9是我司自主研发的新款手持平板终端产品。该产品支持该产品采用八核1.5G主频支持Android操作系统、4G全网通、条码扫描、电力红外、激光红外、高频、超高频、PSAM卡、电力安全单元、GPS\北斗、蓝牙、WIFI、前后...

超高频手持终端 CL7202K6

超高频手持终端 CL7202K6

HL7202K6手持机是深圳市鸿陆技术有限公司自主研发的最新款手持式读写器产品。该产品支持Android、Wince操作平台,符合欧洲(ETSI EN 302 208)、美国(FCC part 15)、日本TELEC、中国CMII等主流超高频标准。根据人机...

蓝牙手持终端 HL7202K8

蓝牙手持终端 HL7202K8

HL7202K8蓝牙手持机是深圳市鸿陆技术有限公司自主研发的最新款手持式超高频读写器产品。该产品支持蓝牙V2.0/2.1+EDR,RFID符合欧洲(ETSI EN 302 208)、美国(FCC part 15)、日本TELEC、中国CMII等主流超高频标准。...

多功能手持终端 HL7202G7

多功能手持终端 HL7202G7

HL7202G7手持机是我司自主研发的新款手持式终端产品。该产品采用八核1.5G主频,支持Android操作系统、4G全网通、条码扫描、电力红外、激光红外、高频、PSAM卡、电力安全单元、GPS\北斗、蓝牙、WIFI等功能。根据人体工...

1216374743 在线咨询
0755-33218492 在线咨询

扫一扫关注 在线咨询