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三大“黑科技”顛覆GPS或成室內(nèi)導(dǎo)航未來(lái)主流

2016-08-01 07:53 性質(zhì)：轉(zhuǎn)載 作者：joy 來(lái)源：室內(nèi)定位
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室內(nèi)定位導(dǎo)航可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的定位與導(dǎo)航，受大型購(gòu)物中心、百貨商店、機(jī)場(chǎng)和體育館等公共場(chǎng)所日益增加的定位服務(wù)需求的驅(qū)動(dòng)，到2018年，室內(nèi)定位導(dǎo)航市場(chǎng)...

室內(nèi)定位導(dǎo)航可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的定位與導(dǎo)航，受大型購(gòu)物中心、百貨商店、機(jī)場(chǎng)和體育館等公共場(chǎng)所日益增加的定位服務(wù)需求的驅(qū)動(dòng)，到2018年，室內(nèi)定位導(dǎo)航市場(chǎng)總值將達(dá)到40億美元。零售商和公共場(chǎng)所經(jīng)營(yíng)商可以利用精準(zhǔn)的定位服務(wù)向消費(fèi)者提供打折、促銷(xiāo)及個(gè)性化服務(wù)，而企業(yè)網(wǎng)管員可利用這一技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)資產(chǎn)的跟蹤和管理。室內(nèi)環(huán)境通常無(wú)法覆蓋GPS信號(hào)，即使有信號(hào)定位精度也不夠高（10m左右），很難達(dá)到室內(nèi)定位與導(dǎo)航的要求（1m左右），因此需要借助室內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景的定位技術(shù)。

技術(shù)剖析

目前使用的技術(shù)主要有WiFi、藍(lán)牙、5G、地磁定位和SLAM等。其中WiFi定位通過(guò)WiFi熱點(diǎn)覆蓋實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位導(dǎo)航。WiFi定位技術(shù)雖然應(yīng)用廣泛，但存在數(shù)據(jù)更新有延遲等缺點(diǎn)，占手機(jī)市場(chǎng)27%以上的iPhone不開(kāi)放WiFi開(kāi)發(fā)接口，導(dǎo)致iPhone手機(jī)的WiFi正向定位無(wú)法實(shí)現(xiàn)，只能通過(guò)部分廠家的AP進(jìn)行反向定位，大規(guī)模推廣難度較大。藍(lán)牙定位技術(shù)的代表是蘋(píng)果公司開(kāi)發(fā)的iBeacon，iBeacon通過(guò)低功耗藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行微定位，Beacon基站可以遠(yuǎn)距離采集Beacon信號(hào)，范圍從幾毫米到50米，一個(gè)紐扣電池可供Beacon基站使用兩年，定位成本低，部署方便，但缺點(diǎn)是抗干擾能力差。

隨著5G時(shí)代即將來(lái)臨，基于5G技術(shù)的室內(nèi)定位導(dǎo)航解決方案成為熱點(diǎn)。與WiFi定位技術(shù)相比，5G技術(shù)擁有大帶寬、高傳輸速率和密集基站網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，用戶信號(hào)可被多個(gè)基站接收，定位更加精準(zhǔn)，上海交通大學(xué)北斗導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室已與華為展開(kāi)此項(xiàng)技術(shù)研究，預(yù)計(jì)2-3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)精確定位。

地磁定位依靠地球本身的地磁場(chǎng)，建筑物的結(jié)構(gòu)和材料與地球磁場(chǎng)互動(dòng)，使每一個(gè)樓層都會(huì)產(chǎn)生獨(dú)特的磁力圖，地磁信號(hào)穩(wěn)定性好，地磁導(dǎo)航對(duì)室內(nèi)地圖的精確度和地磁數(shù)據(jù)采集的精確度要求高。地磁室內(nèi)定位無(wú)需預(yù)先鋪設(shè)信號(hào)源，硬件投入成本幾乎為零，且定位精度高。地磁導(dǎo)航無(wú)需除手機(jī)以外的設(shè)備，通過(guò)地磁數(shù)據(jù)作為指紋做定位，定位之前先用手機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，成本低而且使用方便，精確度可達(dá)到一米。無(wú)論蘋(píng)果手機(jī)還是安卓手機(jī)都開(kāi)放了地磁傳感器的開(kāi)發(fā)接口，基于智能手機(jī)的地磁定位軟件可以跨平臺(tái)使用。

SLAM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)未知新環(huán)境的導(dǎo)航，機(jī)器人在未知環(huán)境中從一個(gè)未知位置開(kāi)始移動(dòng)，在移動(dòng)過(guò)程中利用各種傳感器和機(jī)器視覺(jué)手段，根據(jù)位置估計(jì)和地圖進(jìn)行自身定位，同時(shí)在自身定位的基礎(chǔ)上建造增量式地圖，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的自主定位和導(dǎo)航。機(jī)器人在未知環(huán)境中實(shí)現(xiàn)智能化需要完成三個(gè)任務(wù)，第一個(gè)是定位，第二個(gè)是建圖，第三個(gè)則是隨后的路徑規(guī)劃。

商業(yè)應(yīng)用機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存

目前，國(guó)內(nèi)外使用的室內(nèi)定位導(dǎo)航方案通常是基于WiFi、藍(lán)牙技術(shù)，切入的企業(yè)主要有點(diǎn)道、圖淵、智慧圖、WifiPix、上海圖聚、Ekahau等。

我國(guó)著名的“羲和系統(tǒng)”是基于運(yùn)營(yíng)商基站的定位方法，可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外協(xié)同實(shí)時(shí)精密定位，具備室外亞米級(jí)、城市室內(nèi)優(yōu)于3米的無(wú)縫定位導(dǎo)航能力和業(yè)務(wù)可控的億級(jí)用戶在線位置服務(wù)能力，預(yù)計(jì)未來(lái)會(huì)嵌入5G通信網(wǎng)中，前景十分廣闊。

在全球范圍內(nèi)掌握地磁室內(nèi)定位技術(shù)的公司屈指可數(shù)。芬蘭的IndoorAtlas公司在2014年獲得百度公司1000萬(wàn)美元的股權(quán)投資，IndoorAtlas的專(zhuān)利技術(shù)利用智能手機(jī)內(nèi)置的磁力計(jì)檢測(cè)地磁場(chǎng)異常，幫助用戶在室內(nèi)進(jìn)行可靠的導(dǎo)航，且不再需要其他基礎(chǔ)設(shè)施，百度已經(jīng)開(kāi)始向2.7億百度地圖月活躍用戶推出基于IndoorAtlas技術(shù)的室內(nèi)位置服務(wù)。

北京識(shí)途科技有限公司研發(fā)成功全球領(lǐng)先的地磁室內(nèi)定位技術(shù)，定位精度平均達(dá)到1-3米，已經(jīng)向企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)的室內(nèi)定位解決方案，并為大眾提供基于智能手機(jī)軟件的室內(nèi)定位服務(wù)。北京識(shí)途科技有限公司已經(jīng)申請(qǐng)了多項(xiàng)核心技術(shù)發(fā)明專(zhuān)利，并致力于持續(xù)研發(fā)新的技術(shù)。

目前SLAM技術(shù)主要應(yīng)用于智能機(jī)器人，在室內(nèi)定位導(dǎo)航領(lǐng)域尚未見(jiàn)成熟的產(chǎn)品，相信圍繞著大型場(chǎng)所的三維數(shù)據(jù)快速生產(chǎn)和服務(wù)的搭建，未來(lái)SLAM定會(huì)發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)各具特色，如果不考慮成本問(wèn)題，總有解決方案。從商業(yè)應(yīng)用角度看，實(shí)現(xiàn)成本與變現(xiàn)渠道、商業(yè)模式等則成為室內(nèi)定位導(dǎo)航不得不面臨的問(wèn)題。可以說(shuō)室內(nèi)定位導(dǎo)航不單是技術(shù)問(wèn)題，更是商業(yè)價(jià)值問(wèn)題。一般的服務(wù)業(yè)，比如商場(chǎng)、大型醫(yī)院和機(jī)場(chǎng)等，實(shí)際能產(chǎn)生多大的增益，存在很大的疑問(wèn)。剛需肯定是客觀存在的，以上海虹橋機(jī)場(chǎng)為例，因?yàn)闄C(jī)場(chǎng)和火車(chē)站一體，各服務(wù)主體之間相隔甚遠(yuǎn)，如果有室內(nèi)導(dǎo)航和服務(wù)，能極大減少乘客的不便。此外在采礦、石油石化、物流、公安、安保、消防、監(jiān)獄等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，室內(nèi)定位導(dǎo)航都有重要應(yīng)用。室內(nèi)定位導(dǎo)航是移動(dòng)位置服務(wù)下一階段的發(fā)展重點(diǎn)，在人員安全管理、物品識(shí)別管理等方面有很大的商業(yè)價(jià)值和發(fā)展前景。目前看來(lái)室內(nèi)定位導(dǎo)航缺乏完善的商業(yè)模式支持其長(zhǎng)久運(yùn)作下去，而前期的投入通常十分巨大，物業(yè)要授權(quán)，商場(chǎng)要入場(chǎng)費(fèi)，后期還要運(yùn)維投入，資金資源大量消耗，沒(méi)有清晰商業(yè)模式支持的技術(shù)創(chuàng)業(yè)和技術(shù)型服務(wù)成長(zhǎng)道路艱難而曲折。

道路是曲折的，前途是光明的，室內(nèi)定位導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外定位無(wú)縫銜接，是智慧城市發(fā)展的重要基礎(chǔ)，我國(guó)已將室內(nèi)定位導(dǎo)航提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面，積極引導(dǎo)相關(guān)技術(shù)的科研、推廣，積極支持相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展，室內(nèi)定位導(dǎo)航成為位置服務(wù)領(lǐng)域的新戰(zhàn)場(chǎng)與新藍(lán)海。

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