不管是GPS定位技術還是利用無線傳感器網(wǎng)絡或其他定位手段進行定位都有其局限性。未來室內(nèi)定位技術的趨勢是衛(wèi)星導航技術與無線定位技術相結(jié)合，將GPS定位技術與無線定位技術有機結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)長，則既可以提供較好的精度和響應速度，又可以覆蓋較廣的范圍，實現(xiàn)無縫的、精確的定位……

隨著數(shù)據(jù)業(yè)務和多媒體業(yè)務的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大，尤其在復雜的室內(nèi)環(huán)境，如機場大廳、展廳、倉庫、超市、圖書館、地下停車場、礦井等環(huán)境中，常常需要確定移動終端或其持有者、設施與物品在室內(nèi)的位置信息。但是受定位時間、定位精度以及復雜室內(nèi)環(huán)境等條件的限制，比較完善的定位技術目前還無法很好地利用。因此，專家學者提出了許多室內(nèi)定位技術解決方案，如A-GPS定位技術、超聲波定位技術、藍牙技術、紅外線技術、射頻識別技術、超寬帶技術、無線局域網(wǎng)絡、光跟蹤定位技術，以及圖像分析、信標定位、計算機視覺定位技術等等。這些室內(nèi)定位技術從總體上可歸納為幾類，即GNSS技術(如偽衛(wèi)星等)，無線定位技術(無線通信信號、射頻無線標簽、超聲波、光跟蹤、無線傳感器定位技術等)，其它定位技術(計算機視覺、航位推算等)，以及GNSS和無線定位組合的定位技術(A-GPS或A-GNSS)。

室內(nèi)GPS

定位技術

GPS是目前應用最為廣泛的定位技術。當GPS接收機在室內(nèi)工作時，由于信號受建筑物的影響而大大衰減，定位精度也很低，要想達到室外一樣直接從衛(wèi)星廣播中提取導航數(shù)據(jù)和時間信息是不可能的。為了得到較高的信號靈敏度，就需要延長在每個碼延遲上的停留時間，A-GPS技術為這個問題的解決提供了可能性。室內(nèi)GPS技術采用大量的相關器并行地搜索可能的延遲碼，同時也有助于實現(xiàn)快速定位。

利用GPS進行定位的優(yōu)勢是衛(wèi)星有效覆蓋范圍大，且定位導航信號免費。缺點是定位信號到達地面時較弱，不能穿透建筑物，而且定位器終端的成本較高。

室內(nèi)無線

定位技術

隨著無線通信技術的發(fā)展，新興的無線網(wǎng)絡技術，例如WiFi、ZigBee、藍牙和超寬帶等，在辦公室、家庭、工廠等得到了廣泛應用。

紅外線室內(nèi)定位技術

紅外線室內(nèi)定位技術定位的原理是，紅外線IR標識發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過安裝在室內(nèi)的光學傳感器接收進行定位。雖然紅外線具有相對較高的室內(nèi)定位精度，但是由于光線不能穿過障礙物，使得紅外射線僅能視距傳播。直線視距和傳輸距離較短這兩大主要缺點使其室內(nèi)定位的效果很差。當標識放在口袋里或者有墻壁及其他遮擋時就不能正常工作，需要在每個房間、走廊安裝接收天線，造價較高。因此，紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內(nèi)的燈光干擾，在精確定位上有局限性。

超聲波定位技術

超聲波測距主要采用反射式測距法，通過三角定位等算法確定物體的位置，即發(fā)射超聲波并接收由被測物產(chǎn)生的回波，根據(jù)回波與發(fā)射波的時間差計算出待測距離，有的則采用單向測距法。超聲波定位系統(tǒng)可由若干個應答器和一個主測距器組成，主測距器放置在被測物體上，在微機指令信號的作用下向位置固定的應答器發(fā)射同頻率的無線電信號，應答器在收到無線電信號后同時向主測距器發(fā)射超聲波信號，得到主測距器與各個應答器之間的距離。當同時有3個或3個以上不在同一直線上的應答器做出回應時，可以根據(jù)相關計算確定出被測物體所在的二維坐標系下的位置。

超聲波定位整體定位精度較高，結(jié)構(gòu)簡單，但超聲波受多徑效應和非視距傳播影響很大，同時需要大量的底層硬件設施投資，成本太高。

藍牙技術

藍牙技術通過測量信號強度進行定位。這是一種短距離低功耗的無線傳輸技術，在室內(nèi)安裝適當?shù)乃{牙局域網(wǎng)接入點，把網(wǎng)絡配置成基于多用戶的基礎網(wǎng)絡連接模式，并保證藍牙局域網(wǎng)接入點始終是這個微微網(wǎng)(piconet)的主設備，就可以獲得用戶的位置信息。藍牙技術主要應用于小范圍定位，例如單層大廳或倉庫。

藍牙室內(nèi)定位技術最大的優(yōu)點是設備體積小、易于集成在 PDA、PC以及手機中，因此很容易推廣普及。理論上，對于持有集成了藍牙功能移動終端設備的用戶，只要設備的藍牙功能開啟，藍牙室內(nèi)定位系統(tǒng)就能夠?qū)ζ溥M行位置判斷。采用該技術作室內(nèi)短距離定位時容易發(fā)現(xiàn)設備且信號傳輸不受視距的影響。其不足在于藍牙器件和設備的價格比較昂貴，而且對于復雜的空間環(huán)境，藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大。

射頻識別技術

射頻識別技術利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達到識別和定位的目的。這種技術作用距離短，一般最長為幾十米。但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，且傳輸范圍很大，成本較低。同時由于其非接觸和非視距等優(yōu)點，可望成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術。目前，射頻識別研究的熱點和難點在于理論傳播模型的建立、用戶的安全隱私和國際標準化等問題。優(yōu)點是標識的體積比較小，造價比較低，但是作用距離近，不具有通信能力，而且不便于整合到其他系統(tǒng)之中。

超寬帶技術

超寬帶技術是一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術有極大差異的通信新技術。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有GHz量級的帶寬。超寬帶可用于室內(nèi)精確定位，例如戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機器人運動跟蹤等。

超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點。因此，超寬帶技術可以應用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導航，且能提供十分精確的定位精度。

Wi-Fi技術

無線局域網(wǎng)絡(WLAN)是一種全新的信息獲取平臺，可以在廣泛的應用領域內(nèi)實現(xiàn)復雜的大范圍定位、監(jiān)測和追蹤任務，而網(wǎng)絡節(jié)點自身定位是大多數(shù)應用的基礎和前提。當前比較流行的Wi-Fi定位是無線局域網(wǎng)絡系列標準之IEEE802.11的一種定位解決方案。該系統(tǒng)采用經(jīng)驗測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式，易于安裝，需要很少基站，能采用相同的底層無線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)總精度高。

芬蘭的Ekahau公司開發(fā)了能夠利用Wi-Fi進行室內(nèi)定位的軟件。Wi-Fi繪圖的精確度大約在1米至20米的范圍內(nèi)，總體而言，它比蜂窩網(wǎng)絡三角測量定位方法更精確。但是，如果定位的測算僅僅依賴于哪個Wi-Fi的接入點最近，而不是依賴于合成的信號強度圖，那么在樓層定位上很容易出錯。目前，它應用于小范圍的室內(nèi)定位，成本較低。但無論是用于室內(nèi)還是室外定位，Wi-Fi收發(fā)器都只能覆蓋半徑90米以內(nèi)的區(qū)域，而且很容易受到其他信號的干擾，從而影響其精度，定位器的能耗也較高。

ZigBee技術

ZigBee是一種新興的短距離、低速率無線網(wǎng)絡技術，它介于射頻識別和藍牙之間，也可以用于室內(nèi)定位。它有自己的無線電標準，在數(shù)千個微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)通信以實現(xiàn)定位。這些傳感器只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個傳感器傳到另一個傳感器，所以它們的通信效率非常高。ZigBee最顯著的技術特點是它的低功耗和低成本。

除了以上提及的定位技術，還有基于計算機視覺、光跟蹤定位、基于圖像分析、磁場以及信標定位等。此外，還有基于圖像分析的定位技術、信標定位、三角定位等。目前很多技術還處于研究試驗階段，如基于磁場壓力感應進行定位的技術。

不管是GPS定位技術還是利用無線傳感器網(wǎng)絡或其他定位手段進行定位都有其局限性。未來室內(nèi)定位技術的趨勢是衛(wèi)星導航技術與無線定位技術相結(jié)合，將GPS定位技術與無線定位技術有機結(jié)合，發(fā)揮各自的優(yōu)長，則既可以提供較好的精度和響應速度，又可以覆蓋較廣的范圍，實現(xiàn)無縫的、精確的定位。