无缝衔接，室内外一体高精度定位如何实现？

室内外一体的高精度定位技术，简单来说就是在终端上，将支持室外场景的技术手段和支持室内场景的技术手段进行结合应用。

室外场景中，我们使用GPS+BDS +分离式差分基站提供的FindCM服务（双频RTK），就能获得比较稳定的厘米级定位数据。

▲ 基于FindCM服务的静态定位测试结果

室内场景下的定位技术主要有两种，一种是基于蓝牙低能耗网关对定位终端进行存在性检测；另外一种是基于UWB（超宽带）技术，做到厘米级的室内高精度定位。

蓝牙定位

蓝牙定位具体分为RSSI（信号强度）室内定位、三角定位、AOA（到达角）定位三种计算模型。

RSSI主要基于信号强度值定位，随着距离越来越远，信号越来越低。使用这种技术模型，在一个空间内，每8米就需要部署一个设备。

▲ RSSI定位技术模型

三角定位的技术模型，现在使用得比较多，我们通过终端获取到的信号强度，推算出它的空间位置信息。

▲ 三角定位技术模型

AOA定位模型，基于蓝牙信息到达角计算终端位置，能够实现0.3米到0.5米的定位精度。它是比较热门的一项技术，很多机构都在研究，但遗憾的是，市场上做出来的厂商并不多。

▲ AOA定位技术模型

UWB技术

UWB技术是一种无线载波通信技术，最初是用于视频传输，但没有大规模落地，近两年被应用到了室内定位技术上。

UWB是指相对带宽大于20%或者绝对带宽大于500MHz。从3.1 GHz到10.6 GHz之间的7.5GHz的带宽频率为UWB所使用的频率范围。

UWB定位主要有双向测距（TWR）和差分飞行时间（TDOA）定位两种计算模型。

双向测距主要是信号在终端与基站之间、两个终端之间，来回测算距离。这个方法比较常用，但主要问题是功耗较大。

▲ 双向测距算法示意

差分飞行时间定位，通过测量终端与已知基站位置间的报文传输时间差，计算出距离差，进而计算出终端位置。

相比之下，UWB TDOA技术在现阶段更具优势：首先，它可以实现精度0.3米的室内定位，更精准；其次，可以实现50米至250米的大范围覆盖；再次，终端只是发送并不接收任何信息，功耗相对比较低；同时，这种技术还可以实现终端与基站之间的相互通讯。

如何实现室内外一体化定位？

▲ 室内外一体化定位方案架构

我们在终端设备上同时集成FindCM服务和UWB定位系统。

终端在室外接收卫星定位数据和差分改正数，再将数据回传到云端平台，平台就得到一个高精度的终端位置数据。

终端在室内环境下，向UWB基站发射信号，基站解析之后把它传递到云端平台。

基于这套方案，在室外，终端可以实现0.1米至0.5米的定位精度；在室内，终端可以实现0.3米的定位精度。

室内外一体高精度定位中使用的融合地图，主要通过在高德、百度的高精度地图上二次开发获取。

应用落地，未来可期

▲ 某大型变电站

目前，我们提供的室内外一体高精度定位技术，已经成功应用于某大型变电站的管理。

通过在工作人员和来访者身上配置专用终端，变电站的管理系统中可以看到每一个人的精确位置，还能对一些特定区域实施管制，只允许有权限的人进入，如有非法闯入者，平台上会发出报警。

在这个应用中，室外定位主要通过差分基站FindCM服务实现，在金属比较多的区域，增加了室内定位技术辅助；在室内区域则完全依靠UWB技术解决高精度定位的问题。

目前，室内外一体高精度定位技术在仓储物流、智慧养老、特种医院、智慧工厂、社区矫正、商场管理等场景中也有广泛的应用需求。