前言

近年来，随着便携式智能设备的普及与移动互联网的飞速发展，人们对于位置信息与位置服务的需求日渐迫切，基于位置的服务（Location Based Services,LBS）在人类生产生活中扮演着越来越重要的角色。以全球定位系统（Global Positioning System,GPS）、北斗卫星导航系统为代表的民用卫星定位服务精度已经能够达到米级，可以基本满足室外环境下日常定位与位置服务需要。但在室内环境下，卫星信号减弱，且误差较大，无法满足室内精准定位的需求。

室内活动的平均时间占全天时间的比例超过80%，而如手机、计算机等使用也多是处于室内环境，目前，多个巨头公司已经在此领域布局并开展了一些应用体验，可以说，室内高精度定位是移动互联网时代下的“最后一米空白”。目前室内定位应用场景也存在多样性，例如，大型商超中依靠室内定位指引消费者选购商品并进行广告精准投放；机场、车站等公共场所依靠室内定位在疏散客流的同时指引旅客快速到达目的地；消防领域依靠室内定位在危险环境内快速定位搜救人员与被困人员以保障生命财产安全；在工业生产、仓储物流领域，依靠室内定位搭建基于无人搬运车或机器人的智能无人仓储物流系统等。因此，室内定位具有广阔的市场前景，找到一种对行人或者物品的室内定位最佳方法也逐渐成为业界新的关注点。

在室内场景下的定位技术主要包括基于Wi-Fi的定位技术、基于蓝牙的定位技术、基于RFID信号的定位技术、基于UWB的高精度定位技术、超声波定位技术、惯性导航以及近年来兴起的可见光通信（Visible Light Communication,VLC）等室内定位技术。可见光通信起源于2000年，日本研究者提出并利用LED照明灯作为通信基站用于通信，因其具有宽频谱资源、高速、成本低、可与照明结合的天然优势，引起了学者的广泛关注。2018年8月，我国发布首款可见光通信芯片，速率可达10Gbit/s，标志着我国在该技术从系统层面到芯片层面都走在了国际前列。可见光定位（Visible Light Positioning,VLP）技术是VLC的一种典型应用，未来有望在室内定位领域发挥重要作用。目前室内定位技术有多种方案，从性能、成本、部署便利性、精度等方面各有优缺点，未来的室内定位很可能是各种技术的有机融合。尤其是随着人工智能技术的快速发展，充分利用各种技术的优势，通过好的融合算法实现融合定位将大有可为。

作者在总结国内外研究工作的基础上完成了本书的撰写，全书共分6章，第1章是可见光室内定位技术概述；第2～3章分别从基于光电器件的可见光室内定位技术和成像定位两个角度进行了系统的阐述；第4章介绍了VLP系统中光学天线设计的研究进展；第5章系统地介绍了惯性传感技术和VLP的融合定位算法；第6章对新型VLC和VLP技术进展进行了总结和展望。目前国内还没有系统描述VLP技术的书籍，本书可以作为高等院校学生的参考教材，也可以作为产业界工程技术人员的入门参考。

本书出版之际，首先感谢国家自然科学基金委的项目资助。本书由冯立辉、江明、韩大海、杨爱英、张民撰写完成。全书由冯立辉统稿，中国电子科学研究院的黄河清进行了校对，在本书编写过程中，曲若彤、吕慧超、钱晨、李志天、吴楠、李正鹏、吴承刚、彭时玉、张渤、石灿、于鹏鑫等提供了支持和帮助，在此表示衷心感谢。其中，第1～3章的部分内容基于李正鹏、吴承刚、彭时玉等同学的学位论文进行了修改和扩充，第4～6章部分内容基于黄河清、吕慧超、钱晨、李志天、吴楠、崔佳贺等同学的学位论文进行了修改和扩充。

因作者水平有限，不足之处在所难免，请读者批评指正。

作者