室内定位常用定位技术有哪些室内导航技术的工作原理 _经验分享

实现室内地图定位导航，需要解决哪些技术难题
最大的技术难题应该是地图的3D效果吧，实现3D高清游戏画质般的导航地图效果，BIM建模数据量大，做成软件数据量加载进去可能一个商场模块得好几个G，数据如何降低比较难。
我前段时间应用商店搜到了一个3D的导航软件，VBIM导航，一百多兆，一个建筑场景模块是几十兆，我比较好奇，是怎么解决的，我也求解答。
这个软件制作者：海南传一科技有限公司

智慧图室内导航的技术主要体现在哪里？如何实现？尽管技术趋于成熟，但对于室内导航技术的应用，短期内不能过分乐观。“国外一般是运营商对采取该技术不积极，但购物中心的商家因有商业利益而很积极;中国的情况却恰恰相反，运营商和业界对于推动技术很积极，但大型购物中心却不积极，甚至设立门槛，向铺设运营商收取昂贵的‘入场费’，‘管理费’ 。”不无遗憾地表示，室内导航最大的瓶颈并非技术本身，而且各大商场的物业管理。
一些技术人员表示，如果没有物业管理的支持，室内导航几乎是不可能实现的。首先，要定位和导航，需要绘制室内地图。显然，室内的地图比室外的变动更频繁——室外建筑物不论是外观还是名字都不可能频繁，但在室内，店铺外观和名字的修改过于频繁。此外，如果要透过Wi-Fi热点进行定位，工程人员需要了解每一个Wi-Fi热点的准确位置，甚至对每一个Wi-Fi信号强度进行测量，这些没有物业管理配合几乎不可能做到。
AR必备一：AR云技术（Cloud Anchor）
AR是增强现实，云是指数据的存储与计算。由于AR技术的特性，在云端储存的信息包括世界坐标信息、特征点云地图等信息，然后被智能终端检索，融合现实与虚拟世界信息的一种能力。AR云的共享，要求多名玩家共享世界坐标，每位玩家进入“共享”坐标系系统中，需要将自己的坐标系重定位到SLAM地图中，并获得正确的pose信息。接下来每一帧都要做坐标共享的事情，这种坐标同步及时发生，这个耗时即AR云同步速率，反映在用户设备上就是延迟。例如你在广场的雕塑上创作了一副AR涂鸦，想让其他人也看到你的精美作品，就必须要用到AR云的持久化、世界坐标共享的能力；如果需要协作完成AR作品，也离不开AR云的坐标共享功能。图是Google的Just a Line的多人协作玩法。如果想解释清楚AR云，就一定绕不开重定位技术，多人共享世界坐标、AR内容持久化都用到的重定位技术。SLAM技术具有World Tracking的能力，其结果是基于Feature的点云，我们称之为SLAM的地图信息。重定位技术点核心是一种特殊的搜索方法。用户的设备通过当前帧信息，搜索覆盖的物理区域的SLAM地图，以查找自己在SLAM地图中的坐标位置。这种搜索是耗时的，对普通用户来说甚至要求有些苛刻。上传的关键帧信息，都需要在AR云端做必不可少的暴力运算，如果当前信息和SLAM的地图信息差别较大，容易导致重定位失败或不够准确。当然也是有解决方案的，可以通过数据采集、深度学习的方法增重定位的宽容度，让AR云的能力更普世。有两种数据采集的模式：这种方法一般是由供应商提前批量扫描，进行地图数据收集并在云端存储，然后客户再通过重定位技术获得自己在地图中的坐标。这种一般应用与展馆、商场的室内导航，或者多人互动的营销类项目。人们活动的区域有限，通过每个用户使用自己的摄像头收集地图信息，然后再进行重定位，这样的结果就是世界地图越来越大，总是来说是一种分而化之的方式。AR云一般指在重定位技术下实现的多人互动、持久化的技术载体，广义的AR云是指和云存储、计算相关的AR内容的一种表现形式，例如云Marker，借助云端存储Marker的patt信息，将Marker的识别放到云端计算，可以突破Marker图像库的数量限制，在手机本地进行计算，中端手机Marker图像库一般不超过1000个，否则会有性能上的影响。当然也可以将Marker的跟踪解析也放到云端，这样可以带来更好的稳定性，跟踪过程实时刷新，这个就要依赖网络的低延迟，5G的普及可以解决这一难题。其他的AR云形式还有SFM（从运动中恢复结构），即从一段运动中的视频恢复出被拍摄主题的空间三维结构，由于计算量巨大，用户上传视频到服务端进行解析，然后服务端再返回三维模型结果；这也是AR云的一种应用方式。AR云的的使用规模比较小，基础的AR云地图由用户自己的采集。一般可以用来做多人互动的AR游戏，也能用来做类似ARNote类的应用，记录、分享自己的生活。AR云所构建的地图比较大，在云端储存了较多的信息，主办方负责扫描场景并上传云端，使用者通过对环境的扫描，和云端地图比对，进行重定位。这种技术尺度级别一般用来做较大展馆或商场的室内导航，或者多人协同合作的商场影响活动。这种级别的AR云，就能实现AR生活，无处不在的ARlog记录生活点滴，高信息密度的AR信息，还有个性化的空间内容，平行宇宙不再只是出现在科幻小说中；比如站在楼顶可以看到城市街景，利用AR云持久化的能力能看到城市的发展，岁月变迁、沧海桑田，尽收眼底。持久化的能力能解决AR体验的不可连续性，用户使用智能设备创作的信息，被点云地图的形式保存起来，当用户的智能设备再次扫描到相同的特征点，通过重定位技术，可以再次开启以往的创作内容，并且保留原内容的坐标、方向信息，这极大扩大了AR的应用场景，也是的众包世界地图信息成为可能，是一种能自激发自生长的能力。所有参与AR体验的用户都会获得同一世界坐标，即所有参与者可以从不同角度观察同一AR物体。改变的AR玩法一直solo的局面，让社交、互动可以融入AR的之中，为AR行业注入新的血液。在游戏类目中，新增了一种多人AR游戏这一类目。在没有GPS的情况下，依靠视觉信息定位（CPS）的一种方式。当AR信息与真实世界能严丝合缝的对齐，AR导航才有真实的应用价值，让真实世界更准确和直观的通航。基于室内导航可做很多扩展，比如商场内的购物，门店的招牌广告等，信息以一种密度的形式准确的叠加到真实世界，从而影响人与真实世界的交互行为。这个能力特性可以让AR云用来做游戏体验，比如Google发布的Just a Line游戏，多名玩家可以创作同一副AR作品；也可以在营销运营类活动中使用，比如会场或商场的互动营销活动。AR云导航的精确度高于GPSfantasmo的示例space的示例dentreality的示例YOUAR的示例placenote的示例上述了很多AR云的技术特性，但自2017年各个技术公司或应用厂商都发布了在移动端的第一代产品，至今的产品在大众用户眼中，还都是技术尝鲜，在好奇与猎奇心驱使下去尝试，还没能形成真正的产品使用习惯，也就是说AR云还没能真正解决用户需求。从技术层面上， AR云的技术尚未成熟，比如在做室内导航技术上，很多用户和开发者都表示想做地下车库室内导航，但至今仍没有规模化的产品可用，其中是有技术难题仍未解决的，以停车场导航为例：在摄像头取景的一帧内，各个地方的物体都非常类似，这种视频流素材作为构建特征地图是非常困难的，在没有GPS的帮助下，重定位误差比较大；停车场的车是流动的，人也是流动的，再次重定位的时候，会出现关键点匹配失败的情况。当然，这些技术难题也会不断被攻克，比如未来的深度摄像头，如果产品化，对关键点的提取和跟踪会友好；AI技术的助力，可以识别3D物体，把指定的物体剔除，不再作为MAP保存，以此提高重定位的环境适应性。现在技术还不算成熟，但从趋势上看，是符合人获取信息的趋势。AR使信息能以更高密度、个性化、精准的存在。目前主流的硬件还是摄像头，甚至仍是单目摄像头，仅靠RGB和算法来优化和识别，但以后有新的成熟赢家的加入，比如TOF，结构光等硬件更新，现在面临的算法瓶颈将不复存在。AR云技术，未来可期。
室内定位常用定位技术有哪些
随着物联网生态链逐渐走向成熟，各行各业对定位的需求也大大增加。在现实生活中，基于WiFi、蓝牙、红外线、UWB等室内定位技术的应用场景越来越多，着重介绍一下应用较广的蓝牙室内定位技术和UWB室内定位技术。
蓝牙人员定位有哪些定位方法？
1.iBeacon
iBeacon使用的是低功耗蓝牙通信功能，是苹果公司研发的一种定位技术。它可以跟踪获取导航者的轨迹信息，并且能为商业选址提供一些可靠的数据支撑，大多应用于人比较多的地方，如医院、商场、车站之类的。
2.蓝牙网关
蓝牙网关的人员定位技术就比较适合用在校园和养老院。这是因为蓝牙网关定位技术可以为定位设备在周期内发送广播包，接收的所有数据都可以传送到后台的服务器，方便管理和监测人员的安全。如果选用这种定位方法的话必须要察橡侍保证蓝牙终端设备功耗很低并且并发量非常大。
3.蓝牙5.0
蓝牙5.0只需要扫描iBeacon的数据通过蓝牙网关传到服务器，然后根据信号强度就可以完成定位了。它的传输能力是可以和上述两种方法媲美的。蓝牙5.0不仅处理了大规模布置网关的可能性，而且成本不高，深受用户喜爱。
蓝牙人员定位可适用于哪些场景？
智慧工业
蓝牙人员定位在智慧工业领域中的应用具体表现为石化及化工人员物资定位、资产管理、工厂环境数据采集与分析、危险源监测等。
智慧工地
传统型工地管理存在着诸多的缺陷，例如施工项目点多面广，信息传递不通畅等，采用蓝牙人员定位方案，可以实现隧道/地铁/管廊等人员定位、环境数据采集等。
智慧养老
蓝牙人员定位在智慧养老领域的发展日新月异，可实现的功能越来越多，如老人定位监护、生命体征监测、健康管理、活动监测、无线呼叫报警等。
智慧医疗
蓝牙人员定位在医疗行业的应用不仅仅是针对医护人员的定位，还包括患者、医疗物资等，将病人医生护士、医疗物资和位置结合起来，再针对如梁医院的业务败吵流程实现完全的物联网化、智能化的综合管理，实现整个院区的“可视、可管、可控”智能化管理。
UWB定位技术在不同的应用环境中能够实现不同的定位业务需求（3D/2D/1D/区域定位），精确定位人员、车辆、资产，并在定位基础上实现轨迹追踪、区域报警、摄像联动等延伸功能。
一维定位应用的原理就是测距应用，能够知道定位目标标签的相对位置，适合隧道、管道、管井、矿井等多种定位精度要求不高的场景，精度在0.3米左右；
二维定位需要确定空间的X/Y坐标，分为两种情况；一种是通过标签离基站的距离，计算标签的位置；还有一种是通过三个以上的基站，确定区域内标签的位置，能够准确得知定位目标标签的位置及行为轨迹；
三维定位需要知道定位设备的XYZ三维坐标，在基站架构的时候，需要特别拉开Z轴的高度差，以确保在Z轴上的精确度。若用测距的方式，三个基站就可以完成三维定位，用TDOA的方式，则必须要四个以上基站才能完成。能够精确判断标签位置，以及滞留时间。
高精度UWB室内定位方案
UWB定位系统大致分为位置感知层、网络传输层和定位应用层，主要包括：定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

UWB定位系统框图
UWB的定位原理和卫星导航定位原理很相似。UWB的定位原理是通过在室内布置4个已知坐标的UWB定位基站，需要定位的人员或者设备携带定位标签，标签按照一定的频率发射脉冲，不断和四个已知位置的基站进行测距，通过TDOA算法精确的计算定位标签的位置。
UWB定位流程：
UWB定位原理
（1）每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧；
（2）定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收；
（3）每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间；
（4）定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。
（5）采用多基站定位多采用TDOA（Time difference of Arrival）算法。
UWB定位主要应用于室内高精度定位，用于在一定空间范围内获取人或物的位置信息，同时应用于各个领域的室内精确定位和导航，能够满足隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等高精度室内定位需求。
UWB室内定位方案应用领域
工业/汽车：实时追踪资产和库存，改进流程，提高搜索效率，减少资源浪费；
物流仓储：跟踪条码阅读器和叉车，减少保险检查的环节，使仓储管理变得灵活；
军事：人员定位和设备追踪，例如城市作战训练、弹药仓库管理、高级研发；
医疗保健：实时跟踪病人，进行照顾和管理，利于病情分析和治疗改进，方便于人力资源管理；
危险环境：定位个人和资源，安全位置紧急搜索，人员监控，优化管理过程，做到安全有效；
重点安保区域：人员的进出管理、实时位置查询、禁区监管、隔离距离控制、人员调度，能对人员的位、行进路线、距离、速度进行监控和统计；
体育：实时跟踪与计算运动员的方向和速度等，详细的性能分析，记录队伍的比赛实况，视频集成。

室内外无缝定位功能，是怎样实现的？列举寻息科技钛斗?星地融合定位系统，将北斗卫星定位技术+室内定位技术有机融合，通过对多定位信号的融合处理，完成室内外定位导航一体化模组规划和体系规划，从上层使用到底层模组两个层面真正完成室内外定位导航的无缝结合。
机场室内导航，可以实现吗？
基于蓝牙iBeacon的室内导航是可以通过手机APP或者是小程序来实现的。
蓝牙信标主动定位
【室内定位常用定位技术有哪些室内导航技术的工作原理】由已嵌入或下载好SDK软件包的智能终端设备（安卓/iOS手机、平板电脑等）和蓝牙iBeacon设备、云端数据传输、定位引擎和地图服务器组成。
工作原理：
1）在需要定位的区域内铺设蓝牙信标（iBeacon），一般至少需要铺设3个蓝牙信标（iBeacon）（因为定位算法要求至少知枣模道三个点的RSSI值才能准确地计算定位）；
2）蓝牙信标（iBeacon）会每隔一定的时间广播一个数据包到周围；
3）当终端设备（智能手机、蓝牙工卡等，为蓝牙主机角色。）进入蓝牙信标（iBeacon）的信号覆盖范围内，蓝牙主机在执行扫描动凳码缓作时，会间隔地接收到蓝牙信标（iBeacon）广播出来的数据包；
4）在蓝牙主机接收到的广播包时，会显示该广播模败包来自于哪一个蓝牙信标；
5）（iBeacon）从机的 MAC 地址和当前的接收发送信号强度指示值 RSSI；RSSI 值是确定蓝牙主机位置和蓝牙信标（iBeacon）之间远近距离的依据；
6）通过内置的定位算法，以及和地图引擎数据库的交互，就可以测算出蓝牙主机（终端设备）当前的具体位置。

关于室内导航技术和室内导航技术的工作原理的内容就分享到这儿！更多实用知识经验，尽在 www.hubeilong.com

室内定位常用定位技术有哪些 室内导航技术的工作原理

室内定位常用定位技术有哪些室内导航技术的工作原理