室内定位技术

负责人:廖学文

所在学院：微电子学院

一、项目简介

人的大多数活动是在室内，对大型室内场馆或商业及工作场景存在室内定位的巨大需求，但因为室内缺乏卫星信号，需要采用新型的终端定位技术。课题组利用智能手机上集成的 WiFi、惯导、加速度传感器、磁力计等多传感器，进行数据融合与挖掘，构建室内无线信号地图，将其与室内布局地图相结合，能够实现移动设备（人手持智能终端）、移动机器人设备在室内的定位、寻迹、跟踪算法，构建了无线信号采集、无线地图生成、众包数据库建立与更新、定位匹配算法、轨迹学习算法等一系列系统模块，并在西安交通大学多处教室、楼宇，百货商场与写字楼进行了实地测试，定位性能在自建指纹库下可达 1.5-3 米左右的精度，无专门采集的众包条件下达到 3-5 米精度，且能够绘制连续的用户运行轨迹。此外，还将该技术反向延伸到发射机定位，实现干扰源测定与无线安全。将类似思路扩展到室外场景，结合射线跟踪算法、深度学习、强化学习算法，可以构建室外条件下的无线信号分布地图，通过对无线信号在特征空间的匹配，可在室外条件下实现对行人、车辆等的定位、轨迹跟踪与预测，与GPS、北斗等卫星定位手段互为补充。通过前期在室内定位技术方面的研究，课题组已经建立起相应的数据采集平台软件、管理中心数据库、定位算法核心库等完整的室内定位软件平台。

二、产品性能优势

1．室内条件下，实地终端实时定位与跟踪测试，定位精度达到 2 米以内。

2．室外条件下，采用华为 5G 基站的通信链路的信道信息数据进行定位测试，定位精度可达 3.5 米左右。

三、市场前景及应用

1．商场、机场、车站等人流密集场所：需要高效的人流监控和动线分析手段，以提高运营效率、挖掘商业潜力。

2．工厂：需要实现智能仓储管理、生产过程追踪、自动货物搬运、自动对象加工，达到降本增效目的。

3．矿井和高层建筑：需要在紧急状态下实时定位内部人员。

4．医疗护理机构：需要实时定位护理对象，以提供最及时的医护服务。

5．室内服务机器人、现场工业机器人、无人驾驶车辆：室内定位还是室内服务机器人、现场工业机器人和无人驾驶的必备技术，在一般服务业、军用无人侦查、电力及油气巡线、交通运输领域前景广阔。