李芊均
摘要：随着信息技术的发展，智能家居逐渐成为评论争论的热门话题。 智能家居系统的一系列技术更新也是众多学者关注的焦点。 其中，室内定位技巧的讨论备受关注。 室内定位技术作为一种集通信，战略，传感器和物联网于一体的综合信息技术，是智能家居系统的重点。 本文将深入分析智能家居的发展，室内定位算法的概述，并介绍当前先进的Hector SLAM室内定位算法，最后给出一个室内定位系统的实例。 本文的讨论可为智能家居室内定位技术的发展提供有益的参考。
关键词：智能家居; 室内定位; 物联网
中国图书馆分类：TP391.44文献标识码：A文章编号：1671-2064（2018）22-0044 -04
1介绍
近年来，随着物联网技术进入千家万户，人们的生产模式发生了革命性变化，并将技能与网络沟通技巧和主动性把握，把艺术的初期融入了传统的家居形势，各种家居 家电和家用设备从智能偏见开始。 智能家居解决了长距离抓取或多维传感器，为人们提供双重绿色，双重安全性和双重生活便利性。 总的来说，信息技术在智能家居中有很多应用实例，它们扫过智能门锁[1]，智能照明[2]，智能安防系统[3]，智能状态监测[4]，仿人机器人[3， 5]等等。
在工艺方面，不同智能应用所需的专注技能各不相同。 其中一种室内定位算法是智能家居系统的关键技术之一，它对智能家居的发展具有重要影响。 随着对各种室内定位技术的深入研究，其应用范围进一步扩大，但仍不能满足日益增长的智能家居系统的需求。 高精度定位仍然要付出更高的成本，而室内定位算法已成为关注的重点。 为了深入了解室内定位技术，促进智能家居的普及，本文对智能家居室内定位算法的研究和论述进行了拓展。
2智能家居在国内的发展状况
2.1国外智能家居增长的现状
智能家居的概念属于以下领域 物联网技术，最初起源于上世纪80年代，美国推出了世界上第一个智能建筑，实现了空调，电梯，消防等子系统的联网，拉开了帷幕 智能家居技能。 到了90年代末，比尔盖茨投资建造了第一个真正的智能家居，使智能家居成为家庭的起点[6]。 因为国外的智能家居技能起步较早，而且时下他们的技能它已经变得更加复杂，大量受欢迎的家庭已经能够享受到智能家居系统带来的便利，而且智能时代的特征相对较高。 2.2国内智能家居成长环境
中国的物联网技术起步较晚，智能家居系统也迟到了，但经过多年的追赶，中国的智能家居技术已经有了 也有了更大的增长。 在90年代末，中国科学院开始从事智能技术并应用于电力行业。 目前，由于目前的主动性和网络化，中国的智能家居正朝着智能增长的方向发展。 不推广基于各种现实应用的智能服务，促进智能家居产品从智能产品到智能家居的发展。 系统偏差的演变。 但是，中国在智能家居建设方面没有达到同样的规模。 各个厂商的产品兼容性差，智能成本高，这限制了智能家居的社会家庭系统[7]。
3更常见的室内定位技巧
3.1更常见的传统室内定位技巧
3.1.1 RFID定位方法
射频射频 识别（RFID）定位是用于确定无线RF信号的位置的技术。 它具有非接触式，双向通信，主动识别等特点，对人体和物体都具有良好的效率。 RFID不仅可以感知物体的位置，还可以感知人体的运动并跟踪它，但其定位精度更受多径传播的影响。 为了进一步提高定位精度，一些学者[8]提出能够选择超宽带（UWB）通信技术来改进RFID。 由于UWB在相同的传播时间内用于位置检测，因此可以提供更高的精度。 市场上的产品基本上达到了±15厘米的检测精度。 尽管UWB在精度方面有很大提高，但它要求指示器主体配备响应式硬件组件，其在便利性和成本方面具有较大的范围[9]。
RFID定位方法已广泛应用于智能家居的室内定位。 总的来说，它的技能在不断提高，但仍有一些缺点：首先，指标的检测取决于电子标签。 并且要定位的不同指标必须选择完全不同的ID信息; 其次，读取器信号的强度与检测精度成反比，检测精度是一对覆盖区域和信号强度。 调和，只需添加读写器风格即可实现高精度定位; 最后，读卡器选择自动定位模式，需要向指示器发送定位信号，从而实现能耗和供电。 成为系统本能的严重制约因素。
3.1.2超声波定位方法
超声波定位因此是一种基于超声波传播特性的定位技术。 近年来，它也被广泛用于智能家居。 超声波定位技术必须使用超声波发生器，超声波接收器等设备完成指标定位，并锻炼辐射与接收之间的时差，找到指示器位置。 首先，控制电路向超声波辐射器发送检测命令，使脉冲发生器开始辐射超声波信号，并启动定时器。 在超声波击中指示器后，本地声波将被反射回形成回波，并且在组件检测到回波信号之后立即停止定时。 如果发射器时间为T1且接收器时间为T2，则指示器的距离可表示为D =（T2-T1）V / 2，其中V表示声速。
超声波定位方法也需要由检测指标承载，但其原始形状对于RFID要低得多，因为超声波信号的传输速率比无线电信号的传输慢得多。 因此，采样频率也可以降低，工作日可以达到100 kHz以下。 然而，基于时间差，定时器的精度和信号处理技巧的指示器的定位具有很高的要求，这必须付出很大的代价，因此它在RFID上相对较低。 因此，当前的超声波定位通常与射频定位技术结合使用，即选择超声波作为信号传输的载波，选择射频信号用于检测传输时间。 该解决方案可以全面地发挥这两种技术的优点。
基于超声波的定位方法也有其自身的缺点。 首先，超声波在大气中的衰减相对较高，并且扩散距离不会超过5米。 必要时，脉冲发生器和回波检测器必须大量布置，并且信号发射的偏置相对较高。 严格的要求。 其次，设备更换密度不宜过大，因为散射杂波会相互干扰，从而影响定位精度。 最后，检测到的指示器不能被其他对象阻挡，或者无法检测到。 通过超声波识别人体运动必须依靠更加混乱的手腕检测和信号处理算法来实现更高的精度。 这些城市大大增加了系统成本。 因此限制了它的应用。
3.1.3 GPS定位方法
全球定位系统（GPS）首先用于室外定位和遥感制图。 然而，近年来，GPS技术变得更加复杂。 在太溪的情况下，财富国家一般选择GPS定位方法进行室内定位。 目前，GPS与无线移动通信技术一起被选中以形成A-GPS（辅助GPS）定位技术。 基本原因是移动终端首先将其自己的地址信息从网络发送到定位服务器。 服务器接收到定位请求后，查找该地址的GPS帮助信息并将其返回给移动终端，移动终端根据不可避免的信号接收该信号。 在分析和谈之后，澄清其自身与卫星之间的距离，然后将距离发送到位置服务器以进行策略，最后获得移动终端。
今GPS室内定位方法已经能够在1m内实现交易定位精度，但是认为GPS信号在室内通常不强，因此需要添加额外的信号来添加设备。 有学者提出要解决蓝牙技术来填补GPS信号的弱点，但10m内的蓝牙信号覆盖会引入很大的偏差。 GPS定位方法的缺点在于用户的移动终端需要具有GPS定位功能，并且受到混乱授权过程的影响。 在最关键的一点，一些封闭的建筑物或地下房间几乎不可能选择GPS进行定位。
3.1.4红外定位方法
红外定位方法可分为自动型和强制型两种。 自动类型意味着自动检测检测信号并检测指示器。 强制模式不需要自动发出测试命令，只需要接收指示器本身的红外信号。 自动红外人体定位技术一般包含红外发射器，红外接收器和控制器三部分。 红外发射器连续向接收器发射红外光束，当有人在最后时，红外光束被阻挡，接收器接收的光辐射发生变化。 该变化被转换为电压变化，并且该装置可用于掌握人体位置。 位置和移动速度。 可以看出，动态红外人体定位与超声定位原理类似，需要支持较高的硬件成本，并且在整体上有一定的范围。
与强制红外定位相比，硬件支持的要求要低得多。 根据物理学原理，人体本身就是红外辐射的来源，因为人体的体温是恒定的，而辐射红外的峰值也是固定的。 通过检测量子探测器和热探测器的组装，可以监测壳体中的红外辐射以检测人体的位置和运动。 然而，强制红外定位方法容易受到体温附近物体的秆的影响，这可能导致系统误判。
3.2 SLAM分类
同时定位和映射（SLAM）是Smith等人提出的一种。 [10,11]在80年代末。 它是一个自支撑的动力，它可以分为两个枢纽：定位和地图构造。 这两个枢纽相互依赖，毫不犹豫，从而完成了高精度定位和制图施工的义务。 有不同类型的SLAM，海关根据不同的硬件进行分类。 它们可以分为两种类型：激光雷达SLAM（LSLAM）和视觉SLAM（VSLAM）。 激光雷达SLAM依赖于激光雷达设备，如SICK，Velodyne和国内rplidar等。基于激光雷达的SLAM可以动态检测机器人与情况指标之间的距离和角度，从而准确完成定位和避障。 Visual SLAM使用视频图像作为底层数据，实现同步定位和舆
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