前言

近年來，隨著便攜式智能設備的普及與移動互聯網的飛速發展，人們對于位置信息與位置服務的需求日漸迫切，基于位置的服務（Location Based Services,LBS）在人類生產生活中扮演著越來越重要的角色。以全球定位系統（Global Positioning System,GPS）、北斗衛星導航系統為代表的民用衛星定位服務精度已經能夠達到米級，可以基本滿足室外環境下日常定位與位置服務需要。但在室內環境下，衛星信號減弱，且誤差較大，無法滿足室內精準定位的需求。

室內活動的平均時間占全天時間的比例超過80%，而如手機、計算機等使用也多是處于室內環境，目前，多個巨頭公司已經在此領域布局并開展了一些應用體驗，可以說，室內高精度定位是移動互聯網時代下的“最后一米空白”。目前室內定位應用場景也存在多樣性，例如，大型商超中依靠室內定位指引消費者選購商品并進行廣告精準投放；機場、車站等公共場所依靠室內定位在疏散客流的同時指引旅客快速到達目的地；消防領域依靠室內定位在危險環境內快速定位搜救人員與被困人員以保障生命財產安全；在工業生產、倉儲物流領域，依靠室內定位搭建基于無人搬運車或機器人的智能無人倉儲物流系統等。因此，室內定位具有廣闊的市場前景，找到一種對行人或者物品的室內定位最佳方法也逐漸成為業界新的關注點。

在室內場景下的定位技術主要包括基于Wi-Fi的定位技術、基于藍牙的定位技術、基于RFID信號的定位技術、基于UWB的高精度定位技術、超聲波定位技術、慣性導航以及近年來興起的可見光通信（Visible Light Communication,VLC）等室內定位技術。可見光通信起源于2000年，日本研究者提出并利用LED照明燈作為通信基站用于通信，因其具有寬頻譜資源、高速、成本低、可與照明結合的天然優勢，引起了學者的廣泛關注。2018年8月，我國發布首款可見光通信芯片，速率可達10Gbit/s，標志著我國在該技術從系統層面到芯片層面都走在了國際前列?？梢姽舛ㄎ唬╒isible Light Positioning,VLP）技術是VLC的一種典型應用，未來有望在室內定位領域發揮重要作用。目前室內定位技術有多種方案，從性能、成本、部署便利性、精度等方面各有優缺點，未來的室內定位很可能是各種技術的有機融合。尤其是隨著人工智能技術的快速發展，充分利用各種技術的優勢，通過好的融合算法實現融合定位將大有可為。

作者在總結國內外研究工作的基礎上完成了本書的撰寫，全書共分6章，第1章是可見光室內定位技術概述；第2～3章分別從基于光電器件的可見光室內定位技術和成像定位兩個角度進行了系統的闡述；第4章介紹了VLP系統中光學天線設計的研究進展；第5章系統地介紹了慣性傳感技術和VLP的融合定位算法；第6章對新型VLC和VLP技術進展進行了總結和展望。目前國內還沒有系統描述VLP技術的書籍，本書可以作為高等院校學生的參考教材，也可以作為產業界工程技術人員的入門參考。

本書出版之際，首先感謝國家自然科學基金委的項目資助。本書由馮立輝、江明、韓大海、楊愛英、張民撰寫完成。全書由馮立輝統稿，中國電子科學研究院的黃河清進行了校對，在本書編寫過程中，曲若彤、呂慧超、錢晨、李志天、吳楠、李正鵬、吳承剛、彭時玉、張渤、石燦、于鵬鑫等提供了支持和幫助，在此表示衷心感謝。其中，第1～3章的部分內容基于李正鵬、吳承剛、彭時玉等同學的學位論文進行了修改和擴充，第4～6章部分內容基于黃河清、呂慧超、錢晨、李志天、吳楠、崔佳賀等同學的學位論文進行了修改和擴充。

因作者水平有限，不足之處在所難免，請讀者批評指正。

作者