浅谈物联网技术发展下的三种主流室内定位技术

　　工作人员以及资产的管理一直是办公场景中避不开的问题。看看市面上款式众多指纹打卡机就知道这个需求有多强烈。

　　不管员工乐意不乐意，管理者总是有强烈意愿想要了解其在工作时间内所处的位置。传统打卡或者指纹打卡的方式依靠员工主动行为，收集到的数据量小，仅能检测上下班的时间，分析价值低。另外由于行为数据少，数据也就容易造假。需要有一种综合的办法，简单可靠又数据详尽，甚至可以根据位置和时间数据来进行数据分析，评估员工一天的工作状态。

　　在某些特定环境中监测资产位置的需求同样强烈！比如说一些病房或实验室，经常会出现找某件仪器设备的情况。其实跟上一个场景很像，如果抽象一下，核心其实都是电子标签+传感器+云端定位的模式。电子标签佩戴在被监控物上，传感器感知标签后通过互联网上报具体数据至云端，云端完成定位及其后续业务逻辑。

　　定位的基本过程

　　一般情况下，根据无线技术完成测距，就可以根据已知点BS1，BS2，BS3的坐标以及测距完成后确定的r1，r2，r3值求得被测试点E点的位置。这种过程叫三角计算。

　　对于RSSI（Received Signal Strength Indication）和TOA（Time of Arrival）两种测距原理的三角计算过程都是一样的，都是基于平面解析几何的公式：

　　

　　

　　（三角定位原理图）

　　不一样的地方就是测距的的技术原理：

　　RSSI方式字面上是指根据测试信号场强确定距离的定位方式， TOA方式指的是根据传输时延计算距离的定位方式。

　　1）由于无线信号传输符合衰减公式：

　　

　　所以已知传感器接收到的信号强度P0和蓝牙标签发射的信号强度Pd，就可以根据公司计算出r。可以直观的看到下图

　　

　　2）TOA方式字面上就是说时间抵达，也就是说根据传输时延计算距离的方法，公式如下：

　　ri=（ti-t0）c 根据被测试点E到3个基站的时间信号延时，乘以光速就可以得到距离r。

　　众所周知，由于传输或器件原因，信号频率越高传输中信号强度越不稳定， RSSI值的测量结果经常会无端变化，可以解释为噪声，这个噪声会影响测距的精度。所以相对于测量RSSI来说，TOA方式回避了射频信号的稳定性问题，不会因为遮挡而变化。比如戴上耳罩，你听到的声音音量会减小，但是只要在一个范围内，说话的内容都能正确解码。所以采用TOA方式的UWB技术定位精度高，时延（从标签移动到系统定位完成的时间）小。当前技术条件下定位时延蓝牙方式能做到500ms以内，UWB可以做到几个ms。