文章导读:
wifi定位是如何实现的
简单的说,apple或者是google收集用户信息,有些公司也卖这些数据库,包括连入AP的ssid,mac地址,GPS位置(由你手机得到)。
并且建立关联,定期自动更新,不需要你手动打开map或者gps。
如果你的手机连入一个已知位置的AP,那么首先发送AP的mac地址到服务器,查询,返回位置到手机,这就是定位过程。只需要ip通信,所以速度非常快。
当然真实算法要复杂,可能会综合ssid,mac,agps,ip地址等一起来实现最终位置的确定。
定位是怎么定位的
定位根据使用环境分为室外定位和室内定位两种,其中室外定位主要是靠GNSS模块接收GPS/BDS/GLONASS/GALILEO/QZSS/IRNSS等全球卫星定位系统和区域卫星定位系统的卫星信号,并通过NMEA0183协议,模块串口输出位置信息,继而实现定位。
1、GPS定位
GPS定位是最常见的,它信号好、定位精度高、使用范围广,几乎所有需要定位的设备都会优先使用GPS定位。缺点是,不能信号透过金属和钢筋水泥混合物,因而不能在室内如地下停车场、高桥下、密集的楼房下使用。而且GPS在首次启动定位时,搜星速度慢,大约需要2~3分钟,不过现在这个缺陷也得到很好的解决了,很多内置GPS模块的GPS定位的设备都有AGPS或EPO辅助定位功能,帮助在搜星时快速定位位置,一般只需要几秒就搞定了,有的甚至实现秒定定位了。
2、北斗定位
北斗定位,众所周知,北斗是我国全力发展的可以跟GPS定位抗衡的卫星定位方式,定位原理跟GPS是一样的,都是根据天上的卫星来确定当前的位置的。虽然原理都一样吧,但是目前在定位精度、使用范围上还是有一定的差距,现在还是主要用于军事上,民用范围还在大力推广,民用范围定位精度几米到几十米都有,北斗模块的定位芯片价格相较GPS模块要高,在一些偏远山村,偏僻的地方可能会没有信号。
目前GPS卫星定位系统覆盖的是全球范围,能够确保地球上任何地点、任何时间能同时观测到6-9颗卫星(实际上最多能观测到11颗),而北斗现在仅对东南亚实现了全覆盖,计划在2020年左右,建成覆盖全球的北斗卫星导航系统。
室内定位则主要是依靠无线通信技术,比如WiFi技术,蓝牙技术,UWB技术等。
WiFi定位
WiFi定位,WiFi定位其实是室内定位方式的一种,但随着WiFi在室外的大范围覆盖,它也渐渐在室外定位技术上得到很好的应用。wifi定位的原理,这里就不细讲了,技术上的东西说深了其实更难理解,我们只要知道,一般情况下,wifi热点(也就是AP,或者无线路由器)的位置都是固定的,热点只要通电,不管它怎么加密的,都一定会向周围发射信号,只需设备能够扫到wifi,不需要连接wifi,定位端就能把检测到的热点的信息发送给服务器,服务器根据这些信息,查询、运算,就能知道客户端的具体位置了。WiFi定位的精度也是很高的,缺点是客户端必须能上网,而且附近必须有WiFi热点才行,离开大城市,这个功能就很难用到了。
蓝牙定位
蓝牙定位:蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。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微网的主设备,然后通过测量信号强度获得用户的位置信息。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
UWB定位
UWB定位:超宽带(UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它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TDOA定位算法,通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。
Wifi模块定位原理,室内wifi定位怎么实现
通过内置的GPS模块来接收卫星发射出来的GPS信号,而且每一个Wi-Fi热点都有一个独一无二的MAC地址,智能手机等设备开启Wi-Fi后就会自动扫描附近热点并上传它们的地理位置信息
蓝牙室内定位,与Wi-Fi定位及UWB定位区别是?
一、Wi-Fi室内定位技术
简单来说,Wi-Fi室内定位技术采用的是三点定位的方式,即通过移动接收设备以及三个Wi-Fi网络接入点的无线信号来确定移动接收设备的位置。由于三个Wi-Fi网络接入点距离移动接收设备的距离有所不同,所以通过一定的算法,就能够十分精确地确定移动接收设备的位置。
WiFi定位
二、蓝牙室内定位技术
蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication,信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同,蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
1、网络侧定位系统由蓝牙网关、蓝牙定位标签(蓝牙工卡,蓝牙Beacon,蓝牙手表等蓝牙标签)、终端(手机等带低功耗蓝牙的终端)、无线局域网及后端数据服务器构成。其具体定位过程是:
蓝牙室内定位
在需要定位的区域内部署蓝牙网关,当手持蓝牙终端设备如蓝牙手环的用户进入蓝牙网关的蓝牙信号覆盖范围内,蓝牙网关就能感应到蓝牙手环的广播信号,然后测算出蓝牙手环的RSSI值,通过串口传输给网关内的WiFi模块,蓝牙网关再经过wifi网络传送到后端数据服务器,通过服务器内置的定位算法测算出蓝牙手环的具体位置,后端服务器则可以通过网络把位置信息发给用户。
网络侧室内定位的应用场景
(1)与APP结合,可用于室内定位导航
(2)人员定位跟踪:
(3)与客流分析软件结合,可用于会展客流统计分析
(4)O2O智能考勤和资产定位:与一些智能卡片结合,可用于资产管理和员工管理。
2、终端侧定位系统由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和beacon组成。其具体定位原理是:
蓝牙终端侧定位方案
在需要定位的区域内部署蓝牙beacon,一般至少需要铺设3个蓝牙beacon信标,定位算法要求至少知道三个点的RSSI值才能准确地计算定位
(1)蓝牙Beacon会每隔100毫秒广播一个数据包到周围;
(2)当人携带终端设备比如智能手机进入蓝牙beacon信号覆盖范围内,智能手机在执行扫描动作时,会间隔地接收到蓝牙Beacon广播出来的数据包
(3)广播包会指示来自于哪一个蓝牙beacon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Beacon 之间远近距离的依据。
(4)然后通过手机内置的定位算法,以及和地图引擎数据库的交互,就可以测算出蓝牙主机(智能手机)当前的具体位置。
应用领域:
蓝牙终端侧室内定位一般用于超市室内定位导航和精准位置营销等用户终端,比如一些大型超市的室内定位导航和基于位置的推送商品优惠券等。
三、UWB定位技术
超宽带(UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它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TDOA定位算法,通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。
工作原理:
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。
PS:支持0维存在性检测/1维线性/2维/3维平面混合高精度定位算法;
四、定位技术对比
精度:WIFI定位3-15米,蓝牙定位2-3米,UWB定位10-30厘米
功耗:BLE蓝牙技术功耗更低
通过以上的对比,就可以看出基于低功耗蓝牙技术的室内定位更稳定、更安全、性价比更高。基于UWB定位技术的室内定位精度更高,需布设的UWB基站更少。
定位硬件:顾名思义,蓝牙室内定位方案的实现必然是建立在蓝牙室内定位产品的基础上,主要定位硬件包括蓝牙网关、蓝牙Beacon、手环、手表等蓝牙标签以及智能手机、无线局域网及后端数据服务器等。UWB定位硬件产品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。
应用领域:蓝牙定位主要应用于对人、物定位精度要求一般的室内定位,用于在一定空间范围内获取人或物的大致位置信息;UWB定位则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精确位置信息。
定位环境搭建:蓝牙定位布局相对简单,只要注意间隔范围就可以了,UWB定位布局相比蓝牙定位要复杂一些,因为涉及到UWB基站的安装。
最后,小编将SKYLAB室内定位工程师总结的各个领域室内定位解决方案选择要点告诉大家:室内定位从用途方向可以划分消费类和工业类。消费类主要实现室内人员引导、消费推送、安全监控、智能家居等商业应用。工业类主要实现消防安全、人员监控、设备引导、财产安全、智能工厂等应用。有些是侧重于单纯的室内定位,而有些则更侧重于导航功能、历史轨迹、电子围栏等功能,因此需要有针对性选择方案。单纯的室内定位、导航,对定位精度要求不高,可以优先选择蓝牙定位方案,侧重历史轨迹、电子围栏这些功能则可以优先考虑UWB定位方案;希望能够帮助到各位有室内定位方案需求的客户们。
WiFi如何实现室内定位功能
基于WiFi技术的室内定位有两种,一种是直接基于WiFi技术继而实现室内定位功能,还有一种是基于集成了WiFi和BLE蓝牙两种无线通信方式的蓝牙网关室内定位方案,相比前者,
WiFi室内定位技术定位原理:
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(“指纹”定位)。
蓝牙网关/探针室内定位原理:
以集成了WiFi和蓝牙BLE两种无线通信方式的蓝牙网关(蓝牙探针)TD05A为例,蓝牙网关室内定位方案也就是我们常说的网络测定位方案,旨在让别人知道所在的位置,属于被动定位,在很大程度上能够满足室内资产的定位需求。
蓝牙网关是一个集成BLE低功耗蓝牙和WiFi的网关设备,蓝牙网关内置WiFi和BLE低功耗蓝牙两种无线通信方式,WiFi与BLE蓝牙之间通过串口实现通信。
蓝牙网关的工作原理:
① 移动的蓝牙设备进入某个蓝牙网关的范围,和蓝牙网关的蓝牙部分进行连接,并将传输当前数据;
② 蓝牙网关的蓝牙部分接收到数据,和WiFi模块通过串口连接并传输数据;
③ 1、蓝牙网关WiFi部分通过无线路由器将数据上传到服务器(此时蓝牙网关需要DC_5V供电) ;
2、蓝牙网关WiFi部分通过RJ45连接POE交换机将数据上传到服务器(此时蓝牙网关可直接用POE供电);
④控制端加载服务器数据,并对当前的情况进行控制修改;
⑤服务器经过计算和分析将蓝牙设备的定位信息在前端显示,控制指令也可通过服务器传给蓝牙网关的WiFi,WiFi传输给蓝牙,蓝牙传输给蓝牙设备实现控制。
TD05A实际应用
(1)应用于室内定位,可以实现后台的主动定位,在后台看到被定位对象的位置,移动轨迹,历史轨迹回放等;
(2)应用于数据抓取,比如养老行业,用于抓取老人佩戴的手环、胸卡等数据上传后台等。
基于SKYLAB蓝牙网关的蓝牙定位技术已经运用于医院、养老院以及监狱等场所,并提供一整套的室内定位解决方案,为医院、养老院以及监狱等场所完善人员管理机制,希望能够帮助到您。
它信号好、定位精度高、使用范围广,几乎所有需要定位的设备都会优先使用GPS定位。缺点是,不能信号透过金属和钢筋水泥混合物,因而不能在室内如地下停车场、高桥下、密集的楼房下使用。而且GPS在首次启