科技是人类非凡想象力的最大成就. 在定位和导航技术方面, 全球定位系统 (全球定位系统), 根据卫星信号在户外提供精确定位, 是 20 世纪的一次重大飞跃, 而IPS (室内定位系统) 在 GPS 无法正常工作的室内环境中打开了一个全新的世界. 在这篇文章中, 我们将向您介绍室内定位系统并概述可用的不同技术.
什么是 IPS?
室内定位, 也称为室内位置跟踪, 是一种设备网络，用于在 GPS 信号不够强的封闭空间内定位人或物体. 简单的说, 它可以解释为“室内 GPS”. 就像 GPS 帮助人们定位地球上任何地方的物体一样, IPS 的作用相同，但在火车站等大型室内空间中, 购物广场, 医院, 和地下位置. 室内定位系统使您能够准确定位建筑物内物体的位置, 通常通过移动设备, 例如智能手机或平板电脑.
IPS 对于增强您的室内定位体验至关重要. 估计超过 70% 一个人的时间是在室内度过的, 因此对于提供室内定位服务的技术仍然存在强烈需求, 这对于 IPS 技术供应商来说也是一个巨大的市场机会. IPS 可能不是日常生活的必需品, 但是在访问您不熟悉的环境时绝对有必要, 特别是在 GPS 信号非常微弱的紧急情况下, 例如多层建筑中的灾害管理, 煤矿, 等等.
为什么需要室内定位
很多人想知道为什么GPS不能在室内使用. 如果你也有同样的困惑, 继续阅读，了解为什么室内定位系统如今风靡一时.
在室内使用时 GPS 信号不准确
GPS的成功改变了我们与技术相关的方式. 然而, 它的效率只适用于户外，无法满足对复杂室内环境的期望. 由于 GPS 技术使用在轨卫星的信号, 一旦卫星波试图穿透障碍物并进入建筑物，这些信号就会被屋顶和墙壁严重削弱. 通常, GPS在没有相邻高楼阻挡信号的空旷区域可以达到5m-10m的精度.
精准定位的广泛应用
精准定位的广泛应用强化了对室内定位系统服务的需求. 虽然需要在那里, 室内定位系统凭借其提高服务效率的优势，在各个领域越来越重要. 超出 GPS 信号的范围, IPS 服务被包括商业在内的行业所利用, 卫生保健, 军队, 或仓库中的库存跟踪. 目前, IPS 系统没有标准, 包括谷歌和诺基亚在内的公司都在努力将这些解决方案带给客户.
室内定位系统如何工作
在我们深入研究 IPS 技术之前, 重要的是看看它是如何工作的. 类似于GPS的收发原理, IPS工作原理相同. 使用各种 信标 和标签, IPS 根据收集的观测数据估计目标对象的位置. 跟踪建筑物内的对象, 固定信标 (锚) 被部署来接收从移动信标发送的信号 (标签) 附加到被跟踪的对象. 锚点接收来自标签的信号并将它们转发到服务器, 然后计算对象的实时位置.
室内定位技术的类型
与基于卫星的 GPS 不同, IPS 是多种不同技术的大熔炉, 包括基于无线电的, 光学的, 声学, 和磁技术, 虽然每个都有自己的优点和局限性. 不同的 IPS 技术和技术携手并进，以实现更高的准确性. 以下部分将向您展示使用各种类型的信号进行分类.
使用无线电信号的 IPS
基于无线电的技术广泛用于室内定位系统，因为这些信号可以通过工地上常见的许多材料, 包含 无线上网, 蓝牙, Zigbee, 射频识别(射频识别), 超宽带(超宽带), 无线电检测和测距 (雷达). 这样的系统可以利用从发射器到接收器的无线电信号来检测物体的位置.
IPS 使用光信号
虽然光信号是某种电磁辐射, 它们与无线电波完全不同. 包括发光和反光物体, 这种室内定位系统类型包括红外系统, 可见光通信(VLC), 光检测, 和测距 (激光雷达).
IPS 使用声音信号
声学信号由穿过空气的压力波组成. 由于声音的传播速度比电磁信号慢得多, 测量时间段变得容易得多. 这些系统可以非常准确, 但作为固体表面阻挡信号, 它们通常仅在较大的, 开放设施, 包括超声波和可听声音.
IPS使用磁场
确定人或物体的位置, 基于地球磁场的室内定位系统使用磁力计测量磁场变化. 不需要无线网络信号, 位置估计通常通过指纹等方法来实现.
IPS 的常见用例
IPS 一词很宽泛，几乎可以在室内空间内有生命或无生命物体的准确位置必不可少的许多行业中实施. 无论是在商场, 游乐园, 交通枢纽, 医院, 大学, 甚至是大型公司办公室, IPS 将通过智能手机上的应用程序让您的轨道定位和导航成为愉快的旅程. 以下, 我们选择了一些 IPS 的常见用例.
机场和火车站
在交通枢纽, 无论是在大型机场, 火车站, 或公交车站, 室内定位系统对乘客有很大帮助. 人们可以在车站内找到自己的位置，并借助室内地图找到一个不那么拥挤的交通工具. 交通枢纽也可以应用室内定位技术，为旅客提供更好的体验.
工业和制造业
近年来，室内定位系统在工业和制造业中的使用不断增加, 以提高劳动安全为目的, 降低成本, 并节省流程时间. 尤其是大型工厂, 室内定位系统对资产控制有很大帮助, 后勤, 和应急响应.
购物广场
IPS不仅可以用来提升消费者的购物体验, 也适用于供应商举办的基于位置的营销活动. 一般, 这些购物中心很大，往往伴随着复杂的基础设施. 基于共享指南资产, 参观者可以花更少的时间来寻找他们想要的产品，并获得有关他们在商场内易于访问的相关信息.
医院
几十年来，医院一直在努力解决室内寻路问题. 室内定位系统可以帮助游客轻松导航, 从而降低压力和迟到. 除了, 医生和其他工作人员也可以受益匪浅, 这使他们能够快速找到医疗设备, 将患者定位在一定范围内, 并避免在紧急情况下延误.
多层停车场
多层停车场通常建在没有 GPS 信号的购物中心和大型办公楼下. 使用室内定位技术的智能停车系统可以跟踪停车场的占用情况，并协助驾驶员建立到最近的空闲空间的路线. 此外, 可以创建基于 IPS 的数字地图，以确保导航和方便地访问车辆.
IPS和GPS有何不同
当谈到 GPS 和 IPS 之间的区别时，很多人可能会感到困惑, 因为他们执行相似的任务并且具有相似的首字母缩略词. 事实上, IPS可视为GPS的进一步发展和延伸. 正如我们前面提到的, IPS与GPS最大的区别在于应用领域. 一是针对室内环境, 另一个实际上是为户外空间设计的.
由于室外和室内空间的巨大差异, IPS和GPS的技术采用完全不同. GPS 接收器必须锁定来自三个或更多卫星的信号才能确定位置并跟踪运动, 而 IPS 采用多种技术进行更精确的测量. 值得注意的是，室内 GPS 是一个正在进行的研究领域, 未来可能会出现新的选择.
室内导航和室内定位一样吗
室内导航和室内定位实际上是两个独立的应用程序，它们结合在一起为用户提供增强的寻路体验. 室内定位允许用户精确定位他们在建筑物内的位置，室内导航将建议通往所需目的地的路径. 简单地说区别, 室内定位或跟踪是被动记录数据, 而室内导航则积极建议用户遵循路径.
室内导航将室内定位技术与寻路相结合，在随用户实时移动的室内地图上显示一个蓝点. 没有室内导航系统, 将显示您当前的位置，但没有方向, 如果没有室内定位系统, 室内地图的用户必须在地图上选择起点和终点坐标. 借助室内定位系统，您可以创建有效的交互式室内导航.
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