幾乎每個(gè)在室內(nèi)工作和移動(dòng)的人和設(shè)備,都想知道自己和他人的準(zhǔn)確位置。現(xiàn)在,大多數(shù)人采用智能手機(jī)和電子設(shè)備在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)定位并想獲得這種感知的能力。當(dāng)然人們?cè)趹敉鈺r(shí),可以使用GPS、BDS、GLONASS和GALILEO來追蹤自己的位置(幾米之內(nèi))。但是在室內(nèi),衛(wèi)星星號(hào)被屏蔽了。然而,室內(nèi)定位的技術(shù),也是最近幾年才出現(xiàn)并被廣泛使用。
室內(nèi)定位技術(shù)分為兩類:要求安裝專用基礎(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)和不需要基礎(chǔ)架構(gòu)的技術(shù)。
具有專用基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng)要求在將提供本地化的任何站點(diǎn)中安裝稱為定位器或信標(biāo)的專用設(shè)備。這些定位器會(huì)在智能手機(jī)或其他電子設(shè)備在站點(diǎn)中移動(dòng)時(shí)跟蹤它們的位置,或者發(fā)送使智能手機(jī)和電子設(shè)備能夠跟蹤其自身位置的信號(hào)。這是當(dāng)今市場(chǎng)上大多數(shù)室內(nèi)定位公司所采用的方法,包括蘋果公司的iBeacon計(jì)劃和其他使用藍(lán)牙或超寬帶信標(biāo)的技術(shù)。
相比之下,不需要專用基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng),他們使用在設(shè)備中實(shí)現(xiàn)預(yù)制的傳感器并結(jié)合環(huán)境知識(shí)來跟蹤位置。這可能包括站點(diǎn)中已經(jīng)存在的Wi-fi熱點(diǎn)之類的東西,但不需要安裝任何專用的定位器或信標(biāo)。這種系統(tǒng)稱為“無基礎(chǔ)架構(gòu)”。
無基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng)通常更易于安裝,因?yàn)樗鼈儾恍枰惭b任何基礎(chǔ)架構(gòu),但是在本地化方面面臨著更大的挑戰(zhàn)。沒有專用基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng)以及具有專用基礎(chǔ)架構(gòu)的系統(tǒng)如何在任何地方進(jìn)行位置定位?
實(shí)現(xiàn)高精度的無基礎(chǔ)設(shè)施的室內(nèi)導(dǎo)航,一種一個(gè)方法就是使用設(shè)備上的攝像頭而不是無線電來感應(yīng)周圍的環(huán)境,也可稱為“視覺導(dǎo)航”。在這些視覺算法中,設(shè)備的攝像頭用于以立體的方式來“觀察”移動(dòng)的環(huán)境,從而分析從攝像頭看到的圖像來跟蹤設(shè)備的位置。在某些情況下,圖像用于跟蹤運(yùn)動(dòng),通常比使用設(shè)備內(nèi)傳感器跟蹤要更精確。再者,將圖像與站點(diǎn)中圖像的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比較,就能確定設(shè)備相對(duì)于所看到圖像的距離、位置和方向。
目前,市場(chǎng)上已經(jīng)有一家采用無視覺基礎(chǔ)設(shè)施的室內(nèi)本地化技術(shù)的公司是美國Accuware,這是一家長(zhǎng)期從事室內(nèi)定位參與者Navizon公司的衍生產(chǎn)品。Accuware的技術(shù)是通過來自設(shè)備攝像頭的視頻流,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)備的厘米級(jí)精度定位。除了智能手機(jī)和平板電腦,該技術(shù)還可以在機(jī)器人、無人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車和其他位置感知電子設(shè)備上使用。這樣,該公司的技術(shù)比簡(jiǎn)單的移動(dòng)行業(yè)擁有更廣泛的客戶基礎(chǔ)。
在Accuware最近的一場(chǎng)演示中,機(jī)器人正在高爾夫球場(chǎng)上運(yùn)行,視頻信號(hào)已從機(jī)器人發(fā)送到Accuware系統(tǒng),該系統(tǒng)分析了圖像上的重要點(diǎn)并生成了地圖上顯示的位置。在此演示中,根據(jù)Accuware從視頻源生成的實(shí)時(shí)定位,對(duì)機(jī)器人編制了“地理圍欄”,即使它的控制器試圖將機(jī)器人移動(dòng)到高爾夫球場(chǎng)外,也可以對(duì)這個(gè)動(dòng)作作阻止。機(jī)器人能夠立即停在高爾夫球場(chǎng)的邊緣上,事實(shí)表明,該定位精度相當(dāng)?shù)母?。Accuware展示了他們的技術(shù),從而可以通過智能手機(jī)來跟蹤工廠中的叉車,零售場(chǎng)所中的自動(dòng)機(jī)器人等。
將視覺室內(nèi)定位推向市場(chǎng)的其他公司包括以色列Eyeways系統(tǒng)公司和奧地利Insider Navigation Systems公司。
不受基礎(chǔ)設(shè)施限制的另一種方法是基于設(shè)備內(nèi)置的傳感器(檢測(cè)傳感器是垂直還是水平,當(dāng)你手持手機(jī)時(shí)候,傳感器跟隨手機(jī)位置變化的傳感器。)以及偶爾進(jìn)行校準(zhǔn)的其他信號(hào)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)感應(yīng)。這種類型的許多系統(tǒng)都使用設(shè)備內(nèi)置的加速度計(jì),磁力計(jì)和陀螺儀來測(cè)量設(shè)備在站點(diǎn)周圍移動(dòng)時(shí)的逐步移動(dòng)。如果起始位置已知,則這種運(yùn)動(dòng)感測(cè)可以維持位置感知。由于不準(zhǔn)確,這種系統(tǒng)會(huì)根據(jù)磁場(chǎng)讀數(shù)或來自已安裝的Wi-Fi熱點(diǎn)的無線電信號(hào)進(jìn)行自我校準(zhǔn)。這些系統(tǒng)通常達(dá)到1-2米的精度,但不能達(dá)到亞米級(jí)別。這包括意大利GipsTech公司,以色列Navin公司,西班牙Situm公司,英國Navenio和澳大利亞Infuse Location等公司提供的技術(shù)能力。
這只是整個(gè)室內(nèi)定位市場(chǎng)的一小部分,其中包括全球200多家初創(chuàng)公司以及許多主要的移動(dòng)硬件和芯片制造商?;谒{(lán)牙信標(biāo)的諸如蘋果公司的iBeacons計(jì)劃在內(nèi)的一些早期就在這一領(lǐng)域成功實(shí)現(xiàn)定位技術(shù)的公司。然而,基于基礎(chǔ)架構(gòu)的細(xì)分市場(chǎng)已越來越受到關(guān)注。但是,隨著無基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)的改進(jìn)和越來越多的市場(chǎng)的普及,人們強(qiáng)烈關(guān)注下一代室內(nèi)定位的應(yīng)用程序和技術(shù),事實(shí)上完全可能絕對(duì)不會(huì)涉及任何基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。
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