基于物联网的定位研究是当前物联网领域的重要方向，其核心通过各类传感器、通信技术和算法融合，实现对物理世界中目标对象的位置感知与追踪，随着物联网设备的爆炸式增长，定位技术已从传统的GPS扩展到室内外无缝衔接的多场景应用，为智慧城市、工业制造、物流运输等领域提供了关键技术支撑。
从技术架构来看，基于物联网的定位系统通常由感知层、网络层、平台层和应用层构成，感知层通过部署在目标对象或环境中的定位标签（如蓝牙Beacon、UWB标签）和基站（如WiFi接入点、5G基站）采集位置信号；网络层利用LoRa、NB-IoT、ZigBee等低功耗广域网技术，或WiFi、5G等高速率通信协议，将位置数据传输至云端；平台层通过定位引擎对原始数据进行处理，结合指纹识别、到达时间差（TDoA）、到达角度（AoA）等算法计算出精确位置；应用层则根据不同场景需求，提供位置监控、路径规划、轨迹分析等服务。
在技术实现层面，物联网定位方法可分为卫星定位、蜂窝网络定位、无线局域网定位和新兴技术定位四大类，卫星定位（如GPS、北斗）在室外开阔环境下精度可达米级，但受建筑物遮挡影响，室内信号衰减严重；蜂窝网络定位（如基站定位）依赖运营商信号覆盖，精度一般在百米级，适合粗略定位；WiFi定位通过采集环境指纹信息，结合机器学习算法，室内精度可提升至1-3米；而UWB（超宽带）技术凭借纳秒级脉冲传输能力，可实现厘米级高精度定位，适用于仓储盘点、医疗监护等场景,不同技术对比可参考下表：
| 定位技术 | 精度范围 | 覆盖范围 | 功耗消耗 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| GPS/北斗 | 5-10米 | 室外 | 高 | 车辆导航、户外追踪 |
| 蜂窝网络定位 | 50-200米 | 室内外 | 中 | 紧急呼叫、人员粗略定位 |
| WiFi定位 | 1-3米 | 室内 | 中 | 商场导航、资产盘点 |
| UWB定位 | 1-0.5米 | 室内 | 低 | 工厂设备定位、手术导航 |
当前，物联网定位研究面临三大核心挑战：一是多场景无缝切换，如何实现室内外定位技术的平滑过渡，避免定位信号中断；二是复杂环境适应性，在金属遮挡、多径效应等场景下，如何通过算法优化提升定位稳定性；三是低功耗与高精度的平衡，特别是在电池供电的物联网设备中，需在保证定位精度的同时延长续航时间，未来研究方向包括融合AI算法的自适应定位、边缘计算与云端协同的实时数据处理，以及5G/6G技术与定位的深度融合,以推动物联网定位技术在更广泛领域的规模化应用。
相关问答FAQs
Q1：物联网定位技术中，哪种技术最适合高精度室内定位场景？
A：UWB（超宽带）技术最适合高精度室内定位场景，其通过发送纳秒级非正弦波窄脉冲，具有穿透性强、抗多径干扰、功耗低等特点，可实现厘米级定位精度，广泛应用于智能仓储、医疗监护、工业自动化等领域，相比之下，WiFi定位精度较低（1-3米），蓝牙Beacon定位精度在1-2米，且易受环境干扰,而UWB在复杂室内环境中仍能保持稳定的高精度性能。
Q2：如何解决物联网定位技术在室内外无缝切换问题？
A：解决室内外无缝切换需采用多技术融合与智能切换策略，具体方法包括：1）构建统一的位置服务平台，集成GPS、蜂窝网络、WiFi、UWB等多种定位技术数据；2）通过算法实时监测信号强度（RSSI）、定位可信度等参数，预设切换阈值；3）采用卡尔曼滤波等算法平滑过渡不同定位结果，避免位置跳变；4）结合地图匹配技术，将定位结果与数字地图比对，纠正误差，当用户从室外进入室内时，系统可自动从GPS切换至WiFi或UWB定位,确保位置信息的连续性和准确性。
