科技是人类非凡想象力的最伟大成就。就定位和导航技术而言， GPS（全球定位系统）卫星定位技术能够根据卫星信号提供精确的户外定位信息，是20世纪的一项重大进步； IPS（室内定位系统） 在GPS无法正常工作的室内环境中，室内定位系统开辟了一个全新的领域。本文将为您介绍室内定位系统，并概述可用的不同技术。
室内定位，也称为室内位置追踪，是一种用于在 GPS 信号不够强的封闭空间内定位人员或物体的设备网络。简而言之，它可以解释为“室内 GPS”。就像 GPS 可以帮助人们在地球上的任何地方定位物体一样，IPS 也可以在火车站、购物中心、医院和地下等大型室内空间中实现同样的功能。室内定位系统通常通过智能手机或平板电脑等移动设备，让您能够精确定位建筑物内物体的位置。
IPS对于提升室内定位体验至关重要。据估计，大约 人90%的时间都待在室内。因此，对室内定位服务技术的需求依然强劲，这也为IPS技术供应商带来了巨大的市场机遇。IPS或许并非日常生活必需，但在进入陌生环境时，尤其是在GPS信号极弱的紧急情况下，例如多层建筑、煤矿等场所的灾害救援，IPS就显得至关重要。
很多人都想知道为什么GPS不能在室内使用。如果你也有同样的困惑，那就继续阅读，了解室内定位系统如今为何如此火爆。
室内使用时 GPS 信号不准确
GPS的成功改变了我们与科技的关系。然而，它的效率仅在户外表现良好，无法满足复杂室内环境的需求。由于GPS技术利用轨道卫星的信号，一旦卫星信号试图穿透屋顶和墙壁等障碍物进入建筑物，信号就会严重衰减。通常情况下，在没有高楼遮挡信号的开阔区域，GPS的定位精度可达5米至10米。
精准定位的广泛应用
精准定位技术的广泛应用提升了室内定位系统（IPS）服务的需求。尽管此前已有此需求，但由于室内定位系统能够显著提高服务效率，其在各个领域的重要性日益凸显。在GPS信号覆盖范围之外，零售、医疗保健、军事以及仓库库存跟踪等行业都在积极利用IPS定位服务。目前，IPS系统尚无通用标准，包括谷歌和蓝牙技术联盟（Bluetooth SIG）在内的行业领导者和组织正在积极竞相为客户推出此类解决方案。
在深入探讨IPS技术之前，了解其工作原理至关重要。IPS的工作原理与GPS的收发器原理类似。它利用各种信标和标签，通过处理从不同锚点设备收集的数据来估算目标的位置。为了追踪建筑物内的物体，需要部署固定锚点来检测附着在物体或人员身上的移动标签发出的信号。这些锚点捕获标签信号并将数据转发到中央服务器，服务器随后使用专门的算法计算物体的实时坐标。
与基于卫星的GPS不同，室内定位系统（IPS）融合了多种不同的技术，包括无线电、光学、声学和磁学技术，每种技术都有其自身的优势和局限性。不同的IPS技术和方法相互协作，朝着更高的精度方向发展。以下部分将介绍最常见的室内定位技术。
蓝牙/蓝牙低功耗
蓝牙最初用于短距离数据交换，但现在已被广泛应用，成为室内定位系统的基石。蓝牙定位主要包括终端侧定位和网络侧定位。终端侧定位适用于商场和机场等公共交通枢纽的定位和导航，而网络侧定位更适用于仓库中资产和人员的定位和跟踪。蓝牙定位需要在目标区域部署信标，利用三边测量和RSSI值变化来估算距离。通常，标准的蓝牙定位精度约为3-5米。
一个很好的例子就是苹果的 iBeacon。它使用 BLE 广播信号，附近的智能设备可以检测到这些信号，从而触发基于位置的服务和定位。
蓝牙5.1标准引入了一种新的蓝牙测向方法，具体来说， 蓝牙 AoA 和 AoD蓝牙AoA定位是一种全新的室内定位技术。它利用天线阵列检测发射节点的信号方向，并计算接收节点（网关）与发射节点（标签）之间的相对方位或角度。借助这项技术，蓝牙定位精度最高可达1米。
在此基础上，最近推出的 蓝牙6.0 引入了蓝牙信道探测技术，实现安全精准的测距。该技术采用基于相位的测距 (PBR) 和往返时间 (RTT) 方法，是蓝牙距离测量领域的一项重大创新。理论上，其精度可与超宽带 (UWB) 相媲美，测量精度可达 10-30 厘米。
WiFi
利用Wi-Fi技术进行室内定位，可以充分利用商业和公共环境中已广泛应用的现有基础设施。许多公共场所，例如购物中心、医院和餐厅，通常都提供无处不在的Wi-Fi接入点（AP）。同时，Wi-Fi接收器也是现代智能手机和平板电脑的标配组件。这为将Wi-Fi作为室内定位和导航解决方案的技术奠定了现成的基础。
在部署基于 Wi-Fi 的室内定位系统时，需要预先映射接入点的坐标。定位方法主要依赖于测量信号强度衰减或识别信号分布模式，从而计算终端用户设备与接入点之间的相对位置。这使得无需额外硬件即可实现实时室内定位。Wi-Fi 定位精度通常在 5 到 15 米之间。
UWB（超宽带）
UWB定位技术能够高精度地定位建筑物内的物体或人员，已成为主流的室内定位技术之一。由于UWB信号的带宽大于500MHz，频率范围为3.1-10.6GHz，因此可以通过发送和接收纳秒或亚纳秒级的极窄脉冲来传输数据。UWB通常利用时差（TDoA）来实现精确的室内定位。UWB具有强大的抗多径干扰能力和卓越的穿透能力，因此可以应用于静止、移动物体以及人员的定位和跟踪，精度可达厘米级。
然而，UWB 的部署不如蓝牙信标解决方案那样简单、快速且经济高效。它需要安装包含网关的完整系统，而且每个网关的覆盖范围有限（通常在 150 米左右），导致成本较高。在某些情况下，UWB 和蓝牙 AoA 解决方案可以提供相当的定位性能。
如上文对比所示，选择合适的实时定位系统 (RTLS) 取决于您对厘米级精度的具体要求以及部署成本。虽然超宽带 (UWB) 定位精度更高，但对于经济实惠的室内导航和人流量分析而言，蓝牙仍然是首选解决方案。
IPS（室内定位系统）是一个应用广泛的概念，几乎可以应用于所有需要精确定位室内空间内生物或非生物物体的行业。无论是在购物中心、游乐园、交通枢纽、医院、大学，甚至是大型企业办公楼，IPS 都能让您通过智能手机应用程序轻松实现室内定位和导航，享受愉悦的体验。以下列举了一些 IPS 的常见应用案例。
机场和火车站
在交通枢纽，无论是大型机场、火车站还是汽车站，室内定位系统都能极大地帮助引导客流。旅客可以借助数字室内地图精确定位自己在站内的位置，并找到一条不那么拥挤的路线前往自己的车辆。交通枢纽还可以利用室内定位技术，为旅客提供更精准的位置信息更新。
现实世界的例子包括BLE信标部署，例如： 印度地铁站的L01A和澳大利亚黄金海岸机场的M3它们为成千上万的日常通勤者和旅行者提供无缝的室内导航。
工业与制造业
近年来，室内定位系统在工业和制造业领域的应用迅速扩展，其目的在于提高工人安全、降低成本并缩短生产时间。尤其是在大型工厂中，室内定位系统在资产管理、物流和应急响应方面发挥着重要作用。
UWB 和蓝牙 AoA 由于能够提供复杂工业环境所需的高精度跟踪，它们已成为制造业的首选标准。
购物中心
IPS 不仅可用于提升消费者的购物体验，还可用于供应商举办的基于位置的营销活动。这些购物中心通常规模庞大，且往往配备复杂的基础设施。基于共享导览资产，顾客可以减少寻找所需商品的时间，并获得有关商场内哪些商品方便取用的信息。
一个有趣的部署 基于信标的近场营销 涉及一位客户使用 MOKO 的 W6 腕带信标来筛选员工数据并准确统计访客数量，从而提供有关设施人流量的宝贵见解。
医疗保健和医院
几十年来，医院一直在努力解决复杂的室内寻路问题。室内定位系统可以帮助访客轻松找到方向，从而减轻他们的压力，减少迟到。此外，医生和其他工作人员也能从中受益匪浅，他们可以快速定位移动设备（例如呼吸机或轮椅），在一定范围内精确定位患者，并在紧急情况下避免延误。
蓝牙信标解决方案对于以下方面越来越重要： 医疗保健安全和资产追踪下图展示了印度一家医院如何采用 W6 和 W7 医疗腕带实时监控患者位置和员工动向。欲了解更多信息，请点击此处。 医疗保健专用应用 我们的物联网技术。
多层停车场
多层停车场通常建在购物中心和大型办公楼下方，这些地方GPS信号无法覆盖。采用室内定位技术的智能停车系统可以追踪停车位的占用情况，并引导驾驶员直接找到最近的可用车位。此外，它还解决了常见的“我的车停在哪里了？”的问题，因为用户可以使用基于室内定位系统的数字地图导航返回车辆。
很多人容易混淆GPS和IPS，因为它们功能相似，缩写也相近。实际上，IPS可以看作是GPS的进一步发展和扩展。正如我们之前提到的，IPS和GPS最大的区别在于应用领域。GPS更适用于室内环境，而IPS则主要针对室外空间设计。
由于室内外空间差异巨大，IPS和GPS的技术应用也截然不同。GPS接收器需要锁定来自三个或更多卫星的信号才能确定位置并追踪运动，而IPS则应用多种技术进行更精确的测量。值得注意的是，室内GPS仍是一个持续研究的领域，未来可能会出现新的解决方案。
室内导航和室内定位实际上是两个独立的应用程序，它们结合起来为用户提供更佳的寻路体验。室内定位允许用户精确定位其在建筑物内的位置，而室内导航则会为用户规划前往目的地的路径。简而言之，室内定位或追踪是被动地记录数据，而室内导航则是主动地引导用户沿着路径行进。
室内导航将室内定位技术与寻路功能相结合，在室内地图上显示一个蓝点，该蓝点会随用户实时移动。如果没有室内导航系统，您的当前位置会显示出来，但没有方向指示；如果没有室内定位系统，室内地图的用户就必须自行选择地图上的起始和终止坐标。借助室内定位系统，您可以创建有效的交互式室内导航。
MOKOSmart 是值得信赖的物联网设备合作伙伴。我们的团队提供种类齐全、性能可靠的蓝牙信标和网关，适用于室内定位系统。无论您的目标是提高运营效率、增强客户互动，还是降低安全风险，如果您对室内定位和追踪技术有任何疑问，都可以联系我们的技术团队进行咨询。
关于室内定位的常见问题
1. 2026年最精确的室内定位技术是什么？
UWB 仍然是满足厘米级精度要求的黄金标准，其次是蓝牙 AoA，但蓝牙 6.0 也有望成为精细距离应用中的强劲竞争对手。
2. 在我的仓库中，我应该选择 BLE 还是 UWB？
这取决于您的资产可视性需求。如果您需要高精度地追踪小型工具，UWB 是更佳选择。对于一般物流和人员追踪，BLE 信标解决方案更具成本效益和可扩展性。在工业园区进行追踪时，LoRaWAN 也是一种出色的远距离选择。
3. IPS 能否在没有互联网连接的情况下工作？
是的，许多基于物联网的定位解决方案可以通过与网关和智能设备直接通信来实现本地定位。