我国一线城市医院患者人流量大，医护人员数量递增，病区室内定位技术迫切需求优质的导航手段。首先叙述了红外线、惯性导航、超声波、视觉定位、WiFi、蓝牙、紫蜂、蜂窝网络、射频识别、超宽带、地磁等定位技术，并进行了性能分析。然后介绍了一种将全球定位系统和超宽带技术通过多传感器技术结合的协同定位系统，这种系统大大提高了医护人员在病区室内导航定位的能力。
近些年来，由于新冠疫情的影响，医院的病患就诊人数大幅增加，一旦医院患者人数较多时，往往会出现患者在病区迷失方向的情况。在一些大型医院这种情况出现的较为普遍。对于这种情况，有的医院采取增加医导人员的方法来应对，但是收效甚微。无论是对于患者还是医护人员来说，用最快时间到达诊室或者病房既关系着病患能否及时得到救治，又关系着医院的运行效率。随着智能手机、无线网络技术的成熟以及高精度卫星导航系统的发展，各类室内定位导航的科技方法、手段，已成为科学技术界探讨、大型医院高级管理层投资的重点，智慧医院导航系统就是基于新型的室内定位技术，通过“互联网+”与医疗卫生服务行业的合作[1]，结合医院信息系统构建的一个移动化、自助化、智能化的院内精准导航服务体系，实时对接动态就诊信息，让线下的人和物，也能像在线信息一样被搜索、定位、联接，从而为医护人员提供犹如专人引导一般的动态连续指引。
1 医院病区常用导航定位技术
依据实现基础的不同，室内定位技术通常可以分为两各大类：（1）是依赖于建筑的定位技术系统。在导航定位实现过程中，对建筑物内已有的功能设备以及建筑物的地图结构具有很强依赖性，而根据所依赖设施的不同又可以将依赖于建筑的定位技术系统细分为两种：一种是需要的基础设施有很强的专业性；另一种是需要辅助设备支持，具有固有基础性设施。如射频识别定位、UWB定位、超声波定位、红外线定位、激光定位、ZigBee定位技术都属于需要专业性很强的基础设施来实现，而WiFi定位、蜂窝定位、蓝牙定位则不需要专业性的基础设施。（2）是独立于建筑的定位技术系统，不需要依赖任何建筑物当中的硬件设施，而是基于一些如惯性导航定位、图像识别、方位推算的技术来实现定位。其中，方位推算借助物体的历史运动轨迹与移动速度等数据基于算法来实现定位；利用图像识别的定位需要借助视频图像数据[2]。
2 医院室内导航定位定义及应用价值
在很多大型医院仅医护工作人员的数量就超过万人，这就给病区内各种医疗设施与人员调动的管理带来了极大的挑战，因此，借助科学技术在医院进行导航定位具有很高的应用价值。
2.1 医护人员定位导航
医院都会在明显位置张贴楼层科室分布图、通道引导路线图，但是在人流量很大的情况下，这些引导标志所能发挥的作用非常有限，极大的阻碍了医院运转效率。在一些特殊区域由于结构没有特殊性导致人员在行走过程中极易发生方向错乱，现有的室外导航系统又无法发挥作用。例如，大型医院的急诊病区，医护人员不知被抢救的患者在那个病房，给医护人员带来了很多不便，失去了宝贵抢救时间，耽误了医疗最佳机遇，导致病人去世的悲剧发生[3]。
室内导航技术还具有其他重要作用，比如患者可以在出现状况时利用导航系统向医护发出警报，让医护能快速到达病房处理患者。又如发生火灾这样的突发事故时，可以为医护和病患提供路径优化服务，帮助病人缩短撤离时间，防止发生践踏情况，进而在保证医护和患者的生命财产安全中发挥重要作用[4]。
2.2 资产物流的定位
当前，随着物联网技术不断发展，高度集成化的设备互联系统建设不断完善，其在医院中的应用前景愈加广泛。通过对大量医疗设备配置有源标签来实现精准定位，为医护人员查询设备使用情况，提高应急情况调配设备效率带来了进步空间，能够让医院的运营效率获得极大提升。对仓库中价值昂贵的医疗设备标配产生厂家的明确标签，医疗器材管理人员采用室内定位系统，利用无线网络实现对它们进行保管监控。同时，为医护人员配备便携化移动终端导航设备，使医护人员能够快速从仓库中查找自己紧急需要的医疗设备。
3 常见医院室内导航定位技术的分析
依据实现原理的区别，医护人员院内定位技术分为几个大类，包括传感器定位、射频信号定位、多信息融合等，而每一类技术都有其独特的优劣性。
3.1 基于传感器的院内定位技术
3.1.1 红外线定位
院内红外线定位系统大体上会由移动站与基站子系统构成，其中红外发射器被安装在移动站上，用于发射红外线。在具体应用层面，由剑桥大学AT＆LT实验室利用红外线技术研制出了Ac-tiveBadge系统，在室内场景的定位精度可以达到6m。红外线发射器质量轻，容易携带，但是存在红外线穿透力弱的问题，碰到固体墙壁时，红外线就只能提供房间级别的定位信息传递，在狭小室内，红外线传播距离有限，加之其他光照干扰或路径限制，空间区域容易产生盲区，进而导致定位效果变差。所以，从实用性思考，红外线定位技术可以与其他定位设备融合使用，充分发挥红外线LED室内导航的优势功能[5]。
3.1.2 惯性导航定位
惯导系统确定位置首先由加速度计、陀螺仪等传感器采集相关数据，再通过数据融合算法推导出目标的具体位置。但是惯导系统有一个缺点是数据误差会随时间积累，许多科研团队都在研究如何抵消这一负面影响，有的研究团队通过微机电技术，将各种运动传感器与智能手机平台相结合来进行行人航机推算。当前领域内，进一步实现PDR与地磁、无线保真高度融合匹配是一个讨论热烈的研究课题[4]。还有的团队提出将无线局域网络定位系统的数据与惯性导航系统组成误差补偿机制，用于矫正累计误差。
3.1.3 超声波定位
超声波定位主要利用的是声波反射产生的时间差来推算发射位置与反射面之间的距离，根据这一原理研究人员研制出了ActiveBat系统，在科学测试中ActiveBat系统定位精度最高可以达到3cm，这微小的数据相对智能智联网系统具有重要影响。此后，研究人员在ActiveBat系统基础上改造研制出Cricket室内定位系统，改变了有线网络技术，无需再特定位置固定大量发射及接受网站，而是基于超声波传输时间与射频控制信号，完成三维、多维定位。当然，从成本上来说，超声波定位对硬件要求更高，因此需要花费更多资金投入[6]。
3.1.4 视觉定位
视觉定位通过前置摄像头来捕捉周边环境特征，根据大量图片数据以智能算法来分析目标的三维空间位置。已经成熟的技术中，具有代表性的技术：一种是利用了便携式移动设备，当多组单目摄像头进行定位时能够具备更高的精度[7]；另一种基于图像密度匹配性和运动恢复原理，采用相机交会来实现医院室内定位。借助高性能照相机，获取像素极高的图像数据，让分析精度增加，进而提高了定位准确性，不过室内环境是非常多变的，定位系统要持续保持高精度也是不现实的。在改进方面，一些学者正尝试用引入视觉传感器的方法完善这一技术[8]。
3.2 无线信号室内定位
无线信号定位技术是利用非接触双向数据通信方式，通过通信结合数据访问技术，再连接数据库数据，实现非接触式的多项通信，达到定位的目的。
3.2.1 WiFi定位
就目前而言，常用的WiFi室内定位技术包括2种：一种是根据接收信号的强度变化来指示距离变化，当然信号衰减与空间距离变化不一定成线性关系，会受到如物体遮挡、空气湿度等的外部因素干扰，所以定位精度是受限的；另一种是基于RSSI位置指纹法的定位技术，这一方法属于目前使用最为广泛的WiFi定位类型[9]。另外，还有一些相同原理的产品，如美国的WiFiSLAM以及我国的“翼周边”系统，它们精度较好但是组成系统的辅助设施非常多，因此后期的维护与前期支撑设备的布设需要花费很多成本，不利于大规模推广[10]。
3.2.2 蓝牙和紫蜂定位
蓝牙定位和紫蜂定位的共同点是利用低功耗、短距离的优势，通过与指纹、质心、邻近等定位技术结合，实现系统进度的进一步提升。蓝牙和紫蜂定位都拥有能耗低，空间距离短、适用场合范围广等特点，不过这两种定位方法也存在稳定性比较差、容易被外界环境干扰的劣势。蓝牙定位依托接收到的信号强度场来进行空间距离计算，典型如国产“寻鹿”微定位系统与iBeacon系统，iBeacon由苹果公司所开发，在很大程度上满足了低功耗、较高精度这一用户需求。当前，以蓝牙技术为基础的诸多定位系统多利用了指纹定位原理，包括改进的方案。而随着蓝牙5.0协议在2016年的发布，使得这类高精度定位获得了更好的通信技术保障。紫峰定位技术利用邻近探测法对不同盲点间的通信进行探测，然后采用模糊聚类算法进行定位分析，从而获得米级精确度的定位结果[11]。
3.2.3 蜂窝网络定位
蜂窝网络定位技术，用在手机的定位，可对5G信号正确检测，并更具特征通信参数来实现位置确定。依据原理不同，其常见定位方法有邻近探测法、信号传递时间差探测定位。蜂窝网络在当前通信领域中应用十分广泛，其基础设施几乎遍布于任何建筑楼宇当中，因此将其应用于医院室内定位导航具有很高的便利性，但其依然存在不足，这是因为定位会因时间同步精度问题而产生累计效应，使得平均定位准确性下降。典型如：爱立信公司提供的OTDOA定位方法精度仅为50m。而如果改为多天线MIMO＋TDOA的模式进行定位，则能让精度有一定程度的提高，但这也仅仅只达到5～10m。随着通信技术的进步，在5G通信网络逐步普及的情况下，其精度有望获得提升[12]。
3.2.4 射频识别定位
射频识别技术通过对不同的射频信号识别来获取对应目标位置，该技术既具有较长距离的辐射范围、能够绕过部分阻碍物传递信号的优点，又具有携带方便、定位精度高等技术特长，但射频识别技术对信号强度非常敏感，当信号不稳定时，定位精度也会降低。目前以Spoton系统为代表的射频识别系统存在硬件组成较为复杂并且计算量较大的问题，为解决之一问题而采取的技术手段是改进算法，未来随着智能算法的不断改进，相信这一技术也会不断改进[13]。
3.2.5 超宽带定位
美国是最早将超宽带技术应用于定位导航的国家，在军队领域获得了很大的成功，不过直到2002年才向民用领域开放。超宽带定位具有系统结构的优势，构成系统的模块较为简单，这有利于降低建造成本，并且具有能耗低、可靠性高、通道容量大等诸多优势，美国军用超宽带定位导航系统的精度已经达到厘米级。超宽带能够实现通信与定位的一体化，特别是在室内环境复杂的条件下，其依然能保持较高的定位能力。在系统相关的硬件研究方面，Driver2和Aether5专业级芯片实现了真正意义上的小体积低功耗性能。在硬件系统性能不断提升的前提下，由Ubisense公司开发的超宽带实时定位系统能够在实5.8～7.2GHz的高频段工作，进一步与多边定位法、三角定位法结合使得其室内定位精度提升至15cm[14]。
3.3 地磁定位
典型如地磁定位技术利用高精度的地磁探测仪器对周边地磁变化进行分析，由于不同区域地磁强度不同进而进行室内定位，这一原理与WiFi相似，不过在有限面积内地磁的变化是非常有限的，因此这对探测器的要求便很高，加之同一地点的地磁并不是恒定的，所以这一定位系统存在较大的误差。国外有科学团队借助高精度探测设备构建出的定位系统能够在地磁环境稳点区域实现精度接近1m的定位。地磁定位的优势在于在室内布置系统比较便捷，其系统可以与其他定位方法融合使用，构成多信息定位模型，因而具有较好的研究前景[15]。
4 基于UWB的协同定位系统
随着导航定位要求的不断提高，单一的导航定位技术已经难以满足用户的需求。科研人员开始大力研究多源融合的导航系统，并取得了一定的成果。目前有学者提出了一种将全球定位系统（GPS）和超宽带技术（UWB）通过多传感器技术MARG（Magnetic，Angular，RateandGravity）结合的协同定位系统[16]。
协同定位系统中，室内定位采用超宽带定位技术，实现室内高精度的定位，而室外则采用GPS卫星定位技术，同时借助MARG传感器为GPS系统提供辅助的定位信息，如此一来，GPS与MARG相结合保证了医院门诊楼之外定位的稳定性与精确度，由于在门诊楼内GPS信号被物体阻挡，因而信号十分微弱。此时定位信号进行切换，为UWB定位作为系统定位数据的全部输出方，当处于室外时数据切换为由GPS全部提供。但在医院中往往存在一些特殊空间区域，属于室内与室外的混合区域，此时只靠切换后的GPS或UWB技术进行定位都无法满足定位精度的要求，针对这一问题，目前还没有比较好的解决方法，还需要科研人员做进一步的研究。
5 结语
本文首先叙述了红外线、惯性导航、超声波等定位技术，并进行了性能分析。针对单一的定位导航技术在应用过程中易出现大面积的盲区，数据精度难以满足用户需求的问题。介绍了一种将全球定位系统（GPS）和超宽带技术（UWB）通过多传感器技术MARG（Magnetic，Angular，RateandGravity）结合的协同定位系统，能够极大的提高定位系统对环境的适应性，根据不同环境特征进行无缝模式切换，在扩大定位范围的同时避免目标丢失。这种系统大大提高了医护人员在病区室内导航定位的能力，但系统自身还有缺陷，需要进一步研究。
论医护人员病区室内定位导航技术
我国一线城市医院患者人流量大，医护人员数量递增，病区室内定位技术迫切需求优质的导航手段。首先叙述了红外线、惯性导航、超声波、视觉定位、WiFi、蓝牙、紫蜂、蜂窝网络、射频识别、超宽带、地磁等定位技术，并进行了性能分析。然后介绍了一种将全球定位系统和超宽带技术通过多传感器技术结合的协同定位系统，这种系统大大提高了医护人员在病区室内导航定位的能力。
近些年来，由于新冠疫情的影响，医院的病患就诊人数大幅增加，一旦医院患者人数较多时，往往会出现患者在病区迷失方向的情况。在一些大型医院这种情况出现的较为普遍。对于这种情况，有的医院采取增加医导人员的方法来应对，但是收效甚微。无论是对于患者还是医护人员来说，用最快时间到达诊室或者病房既关系着病患能否及时得到救治，又关系着医院的运行效率。随着智能手机、无线网络技术的成熟以及高精度卫星导航系统的发展，各类室内定位导航的科技方法、手段，已成为科学技术界探讨、大型医院高级管理层投资的重点，智慧医院导航系统就是基于新型的室内定位技术，通过“互联网+”与医疗卫生服务行业的合作[1]，结合医院信息系统构建的一个移动化、自助化、智能化的院内精准导航服务体系，实时对接动态就诊信息，让线下的人和物，也能像在线信息一样被搜索、定位、联接，从而为医护人员提供犹如专人引导一般的动态连续指引。
1 医院病区常用导航定位技术
依据实现基础的不同，室内定位技术通常可以分为两各大类：（1）是依赖于建筑的定位技术系统。在导航定位实现过程中，对建筑物内已有的功能设备以及建筑物的地图结构具有很强依赖性，而根据所依赖设施的不同又可以将依赖于建筑的定位技术系统细分为两种：一种是需要的基础设施有很强的专业性；另一种是需要辅助设备支持，具有固有基础性设施。如射频识别定位、UWB定位、超声波定位、红外线定位、激光定位、ZigBee定位技术都属于需要专业性很强的基础设施来实现，而WiFi定位、蜂窝定位、蓝牙定位则不需要专业性的基础设施。（2）是独立于建筑的定位技术系统，不需要依赖任何建筑物当中的硬件设施，而是基于一些如惯性导航定位、图像识别、方位推算的技术来实现定位。其中，方位推算借助物体的历史运动轨迹与移动速度等数据基于算法来实现定位；利用图像识别的定位需要借助视频图像数据[2]。
2 医院室内导航定位定义及应用价值
在很多大型医院仅医护工作人员的数量就超过万人，这就给病区内各种医疗设施与人员调动的管理带来了极大的挑战，因此，借助科学技术在医院进行导航定位具有很高的应用价值。
2.1 医护人员定位导航
医院都会在明显位置张贴楼层科室分布图、通道引导路线图，但是在人流量很大的情况下，这些引导标志所能发挥的作用非常有限，极大的阻碍了医院运转效率。在一些特殊区域由于结构没有特殊性导致人员在行走过程中极易发生方向错乱，现有的室外导航系统又无法发挥作用。例如，大型医院的急诊病区，医护人员不知被抢救的患者在那个病房，给医护人员带来了很多不便，失去了宝贵抢救时间，耽误了医疗最佳机遇，导致病人去世的悲剧发生[3]。
室内导航技术还具有其他重要作用，比如患者可以在出现状况时利用导航系统向医护发出警报，让医护能快速到达病房处理患者。又如发生火灾这样的突发事故时，可以为医护和病患提供路径优化服务，帮助病人缩短撤离时间，防止发生践踏情况，进而在保证医护和患者的生命财产安全中发挥重要作用[4]。
2.2 资产物流的定位
当前，随着物联网技术不断发展，高度集成化的设备互联系统建设不断完善，其在医院中的应用前景愈加广泛。通过对大量医疗设备配置有源标签来实现精准定位，为医护人员查询设备使用情况，提高应急情况调配设备效率带来了进步空间，能够让医院的运营效率获得极大提升。对仓库中价值昂贵的医疗设备标配产生厂家的明确标签，医疗器材管理人员采用室内定位系统，利用无线网络实现对它们进行保管监控。同时，为医护人员配备便携化移动终端导航设备，使医护人员能够快速从仓库中查找自己紧急需要的医疗设备。
3 常见医院室内导航定位技术的分析
依据实现原理的区别，医护人员院内定位技术分为几个大类，包括传感器定位、射频信号定位、多信息融合等，而每一类技术都有其独特的优劣性。
3.1 基于传感器的院内定位技术
3.1.1 红外线定位
院内红外线定位系统大体上会由移动站与基站子系统构成，其中红外发射器被安装在移动站上，用于发射红外线。在具体应用层面，由剑桥大学AT＆LT实验室利用红外线技术研制出了Ac-tiveBadge系统，在室内场景的定位精度可以达到6m。红外线发射器质量轻，容易携带，但是存在红外线穿透力弱的问题，碰到固体墙壁时，红外线就只能提供房间级别的定位信息传递，在狭小室内，红外线传播距离有限，加之其他光照干扰或路径限制，空间区域容易产生盲区，进而导致定位效果变差。所以，从实用性思考，红外线定位技术可以与其他定位设备融合使用，充分发挥红外线LED室内导航的优势功能[5]。
3.1.2 惯性导航定位
惯导系统确定位置首先由加速度计、陀螺仪等传感器采集相关数据，再通过数据融合算法推导出目标的具体位置。但是惯导系统有一个缺点是数据误差会随时间积累，许多科研团队都在研究如何抵消这一负面影响，有的研究团队通过微机电技术，将各种运动传感器与智能手机平台相结合来进行行人航机推算。当前领域内，进一步实现PDR与地磁、无线保真高度融合匹配是一个讨论热烈的研究课题[4]。还有的团队提出将无线局域网络定位系统的数据与惯性导航系统组成误差补偿机制，用于矫正累计误差。
3.1.3超声波定位
超声波定位主要利用的是声波反射产生的时间差来推算发射位置与反射面之间的距离，根据这一原理研究人员研制出了ActiveBat系统，在科学测试中ActiveBat系统定位精度最高可以达到3cm，这微小的数据相对智能智联网系统具有重要影响。此后，研究人员在ActiveBat系统基础上改造研制出Cricket室内定位系统，改变了有线网络技术，无需再特定位置固定大量发射及接受网站，而是基于超声波传输时间与射频控制信号，完成三维、多维定位。当然，从成本上来说，超声波定位对硬件要求更高，因此需要花费更多资金投入[6]。
3.1.4 视觉定位
视觉定位通过前置摄像头来捕捉周边环境特征，根据大量图片数据以智能算法来分析目标的三维空间位置。已经成熟的技术中，具有代表性的技术：一种是利用了便携式移动设备，当多组单目摄像头进行定位时能够具备更高的精度[7]；另一种基于图像密度匹配性和运动恢复原理，采用相机交会来实现医院室内定位。借助高性能照相机，获取像素极高的图像数据，让分析精度增加，进而提高了定位准确性，不过室内环境是非常多变的，定位系统要持续保持高精度也是不现实的。在改进方面，一些学者正尝试用引入视觉传感器的方法完善这一技术[8]。
3.2 无线信号室内定位
无线信号定位技术是利用非接触双向数据通信方式，通过通信结合数据访问技术，再连接数据库数据，实现非接触式的多项通信，达到定位的目的。
3.2.1 WiFi定位
就目前而言，常用的WiFi室内定位技术包括2种：一种是根据接收信号的强度变化来指示距离变化，当然信号衰减与空间距离变化不一定成线性关系，会受到如物体遮挡、空气湿度等的外部因素干扰，所以定位精度是受限的；另一种是基于RSSI位置指纹法的定位技术，这一方法属于目前使用最为广泛的WiFi定位类型[9]。另外，还有一些相同原理的产品，如美国的WiFiSLAM以及我国的“翼周边”系统，它们精度较好但是组成系统的辅助设施非常多，因此后期的维护与前期支撑设备的布设需要花费很多成本，不利于大规模推广[10]。
3.2.2 蓝牙和紫蜂定位
蓝牙定位和紫蜂定位的共同点是利用低功耗、短距离的优势，通过与指纹、质心、邻近等定位技术结合，实现系统进度的进一步提升。蓝牙和紫蜂定位都拥有能耗低，空间距离短、适用场合范围广等特点，不过这两种定位方法也存在稳定性比较差、容易被外界环境干扰的劣势。蓝牙定位依托接收到的信号强度场来进行空间距离计算，典型如国产“寻鹿”微定位系统与iBeacon系统，iBeacon由苹果公司所开发，在很大程度上满足了低功耗、较高精度这一用户需求。当前，以蓝牙技术为基础的诸多定位系统多利用了指纹定位原理，包括改进的方案。而随着蓝牙5.0协议在2016年的发布，使得这类高精度定位获得了更好的通信技术保障。紫峰定位技术利用邻近探测法对不同盲点间的通信进行探测，然后采用模糊聚类算法进行定位分析，从而获得米级精确度的定位结果[11]。
3.2.3 蜂窝网络定位
蜂窝网络定位技术，用在手机的定位，可对5G信号正确检测，并更具特征通信参数来实现位置确定。依据原理不同，其常见定位方法有邻近探测法、信号传递时间差探测定位。蜂窝网络在当前通信领域中应用十分广泛，其基础设施几乎遍布于任何建筑楼宇当中，因此将其应用于医院室内定位导航具有很高的便利性，但其依然存在不足，这是因为定位会因时间同步精度问题而产生累计效应，使得平均定位准确性下降。典型如：爱立信公司提供的OTDOA定位方法精度仅为50m。而如果改为多天线MIMO＋TDOA的模式进行定位，则能让精度有一定程度的提高，但这也仅仅只达到5～10m。随着通信技术的进步，在5G通信网络逐步普及的情况下，其精度有望获得提升[12]。
3.2.4 射频识别定位
射频识别技术通过对不同的射频信号识别来获取对应目标位置，该技术既具有较长距离的辐射范围、能够绕过部分阻碍物传递信号的优点，又具有携带方便、定位精度高等技术特长，但射频识别技术对信号强度非常敏感，当信号不稳定时，定位精度也会降低。目前以Spoton系统为代表的射频识别系统存在硬件组成较为复杂并且计算量较大的问题，为解决之一问题而采取的技术手段是改进算法，未来随着智能算法的不断改进，相信这一技术也会不断改进[13]。
3.2.5 超宽带定位
美国是最早将超宽带技术应用于定位导航的国家，在军队领域获得了很大的成功，不过直到2002年才向民用领域开放。超宽带定位具有系统结构的优势，构成系统的模块较为简单，这有利于降低建造成本，并且具有能耗低、可靠性高、通道容量大等诸多优势，美国军用超宽带定位导航系统的精度已经达到厘米级。超宽带能够实现通信与定位的一体化，特别是在室内环境复杂的条件下，其依然能保持较高的定位能力。在系统相关的硬件研究方面，Driver2和Aether5专业级芯片实现了真正意义上的小体积低功耗性能。在硬件系统性能不断提升的前提下，由Ubisense公司开发的超宽带实时定位系统能够在实5.8～7.2GHz的高频段工作，进一步与多边定位法、三角定位法结合使得其室内定位精度提升至15cm[14]。
3.3 地磁定位
典型如地磁定位技术利用高精度的地磁探测仪器对周边地磁变化进行分析，由于不同区域地磁强度不同进而进行室内定位，这一原理与WiFi相似，不过在有限面积内地磁的变化是非常有限的，因此这对探测器的要求便很高，加之同一地点的地磁并不是恒定的，所以这一定位系统存在较大的误差。国外有科学团队借助高精度探测设备构建出的定位系统能够在地磁环境稳点区域实现精度接近1m的定位。地磁定位的优势在于在室内布置系统比较便捷，其系统可以与其他定位方法融合使用，构成多信息定位模型，因而具有较好的研究前景[15]。
4 基于UWB的协同定位系统
随着导航定位要求的不断提高，单一的导航定位技术已经难以满足用户的需求。科研人员开始大力研究多源融合的导航系统，并取得了一定的成果。目前有学者提出了一种将全球定位系统（GPS）和超宽带技术（UWB）通过多传感器技术MARG（Magnetic，Angular，RateandGravity）结合的协同定位系统[16]。
协同定位系统中，室内定位采用超宽带定位技术，实现室内高精度的定位，而室外则采用GPS卫星定位技术，同时借助MARG传感器为GPS系统提供辅助的定位信息，如此一来，GPS与MARG相结合保证了医院门诊楼之外定位的稳定性与精确度，由于在门诊楼内GPS信号被物体阻挡，因而信号十分微弱。此时定位信号进行切换，为UWB定位作为系统定位数据的全部输出方，当处于室外时数据切换为由GPS全部提供。但在医院中往往存在一些特殊空间区域，属于室内与室外的混合区域，此时只靠切换后的GPS或UWB技术进行定位都无法满足定位精度的要求，针对这一问题，目前还没有比较好的解决方法，还需要科研人员做进一步的研究。
5 结语
本文首先叙述了红外线、惯性导航、超声波等定位技术，并进行了性能分析。针对单一的定位导航技术在应用过程中易出现大面积的盲区，数据精度难以满足用户需求的问题。介绍了一种将全球定位系统（GPS）和超宽带技术（UWB）通过多传感器技术MARG（Magnetic，Angular，RateandGravity）结合的协同定位系统，能够极大的提高定位系统对环境的适应性，根据不同环境特征进行无缝模式切换，在扩大定位范围的同时避免目标丢失。这种系统大大提高了医护人员在病区室内导航定位的能力，但系统自身还有缺陷，需要进一步研究。
文章来自网络 侵删