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室內(nèi)定位技術(shù)讓你無所遁形

作者:janesun 時間:2014-10-13 來源:EEPW 收藏


本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/263823.htm

技術(shù)正在成為市場競爭的一個熱點。

  地理位置是人的行為活動的重要基礎之一,而室內(nèi)又是人每天活動時間最長的處所,因此,只要能夠成功地將室內(nèi)位置與用戶數(shù)據(jù)或用戶感興趣的信息相結(jié)合聯(lián)系,必定有非常廣闊的應用前景。也就是說,凡是能把室內(nèi)位置、用戶和服務相結(jié)合的領域,都可成為系統(tǒng)的用武之地。室內(nèi)定位必將成為移動互聯(lián)時代的最為重要的入口之一。

  室內(nèi)定位技術(shù)的未來主要應用領域包括:室內(nèi)精準導航、大數(shù)據(jù)分析、個性化營銷、社交網(wǎng)絡等。目前,有至少130家公司涉足這個領域,包括對室內(nèi)地圖,室內(nèi)定位,室內(nèi)追蹤,室內(nèi)導航等的研發(fā)。有不少廠商進入室內(nèi)定位技術(shù)開發(fā),其中不乏國際領頭羊。

  業(yè)界目前的室內(nèi)定位解決方案主要包括以下幾類:

技術(shù)主要廠商和特點

RSSI 定位

Skyhook,Rx Networks,Google,Bing Apple等。

RSSI定位是三角定位,主要是基于AP的數(shù)據(jù)庫,有約20m的誤差。

RSSI

Fingerprint

Senionlab,Microsoft Radar ,Point Inside,Google, Slam, Qubulus, NW based Aeroscout, Cisco, Motorala,Ekahau等。

WiFi全部需要數(shù)據(jù)庫支持。

Wifislam的核心技術(shù)是SLAM技術(shù)(指紋精確定位和指紋快速采集處理技術(shù))、手機慣導輔助定位技術(shù)和地圖路徑自動獲取技術(shù)。Wifislam已經(jīng)被蘋果公司收購。

指紋定位有3~5m的誤差,需要精確的FP-DB,但可移植性差,到了一個新的地點就不能用之前地點的數(shù)據(jù)庫。

Sensors and analytics

Seniorlab, Sensor Platforms, STM, Hilcrest Labs等。

利用慣性傳感器、加速度傳感器和壓力傳感器,傳感器定位可以達到很好的相對精度。優(yōu)點是功耗低,可給出極好的相對位置,缺點在于給不出對象的具體位置,易受干擾(比如磁場傳感器,人的晃動等)。

Cellular

based

indoor

positioning

Polaris等。

Cellular室內(nèi)室外精度都差,但功耗非常低

Bluetooth

Apple,Nokia等。

藍牙室內(nèi)定位技術(shù)的代表是Nokia,推出了HAIP的室內(nèi)精確定位解決方案,采用基于藍牙的三角定位技術(shù),除了使用手機的藍牙模塊外,還需部署藍牙基站,最高可以達到亞米級定位精度。但由于藍牙基站的不普及,室內(nèi)精確定位成本較高,在目前公開報道中,尚沒有大規(guī)模推廣的報道。需要基礎設施。

Indoor Maps

Google maps indoor,NAVTEQ Destination Maps,bing venue Maps,Aiste411, Micello,Pointinside

HW based

positioning

Broadcom Qualcomm, CSR ,Cisco, Nearbuy,Shopkic,Ubisense

手機自主慣性傳感器定位導航的代表是Broadcom,他們推出利用手機的慣性傳感器數(shù)據(jù)進行定位計算的硬件解決方案,但由于手機初始姿態(tài)的不確定性和手機慣性傳感器精度問題,室內(nèi)定位效果不佳?,F(xiàn)在越來越多的人用自主慣性傳感器定位導航進行輔助導航,特別是IOS手機不開放RSSI等接口的情況下。

其他

Boeing-an indium based capability

TADLYS-BT&IR based for asset tracking and hornel and security

INSITEO-“Pseudolites(偽定位)”- repeaters & Fusion

Ubisense-UWB tagging

超寬帶定位的代表是Ubisense,其定位方案采用UWB(超寬帶)脈沖信號,由多個傳感器采用TDOAAOA定位算法對標簽位置進行分析,多徑分辨能力強、精度高,定位精度可達亞米級。但UWB難以實現(xiàn)大范圍室內(nèi)覆蓋,且手機不支持UWB,定位成本非常高。

超聲波定位的代表是Shopkic,在店鋪安裝超聲波信號盒,能夠被手機麥克風檢測到,從而實現(xiàn)定位,主要用于店鋪的簽到。

LED定位

Bytelight等。LED定位系統(tǒng)通過往天花板上的LED燈具實現(xiàn),燈具發(fā)出像莫斯電報密碼一樣的閃爍信號,再由用戶智能手機照相機接收并進行檢測,而且用戶不需要將手機相機對準某一個特定方向,亦可以接收到反饋過來的直接光源信號,定位精度可以在1米之內(nèi)。LED定位需要改造LED燈具,增加芯片,增加成本,當仍是一種有潛力室內(nèi)定位技術(shù)。

此外,還有基于Tap方式的NFC定位,基于時間的定位、ZIGBEE定位等。其中,基于時間的定位可以很準,實現(xiàn)3m的誤差,但易受生態(tài)鏈的影響。ZIGBEE的定位產(chǎn)品,主要用于工業(yè)的傳感領域和智能家居方面。


室內(nèi)定位趨勢

  室內(nèi)定位面臨著技術(shù)挑戰(zhàn),主要包括精度和穩(wěn)健性,精度,環(huán)境影響的容忍度等。同時,室內(nèi)定位又需要成本低、功耗小、覆蓋度廣、靈活性高,以及可以接受的精度要求等。

  對每種單獨的定位技術(shù)來說,都有各自的優(yōu)勢和局限性。如果把不同的技術(shù)混合運用,取己長,補它短,則可以有很好的定位效果,實現(xiàn)從一個壞境到另一個環(huán)境的高覆蓋度,以及定位功耗的降低。

  具體的指標包括:1. 混合組網(wǎng)和融合定位;2. 更好的覆蓋性(可擴展性);3. 低功耗-卸載;4. 移向接近(簡易化)。比如來自蘋果微定位技術(shù)iBeacon的大量廣告和信息;可以進行D2D恢復。5. 組織融合和信息采集。將定位信息、環(huán)境信息和個人愛好的一致性集成,可以根據(jù)來自物理定位和語義定位的環(huán)境推斷,從環(huán)境推理所在位置,可以更好的支持環(huán)境(功耗、歷史數(shù)據(jù)和覆蓋)。


實驗室的室內(nèi)定位技術(shù)研究

  據(jù)對外公布的信息,intel也正在開發(fā)自己的室內(nèi)定位技術(shù)。這種技術(shù)就是基于技術(shù)融合的理念,如下圖所示。


智能定位技術(shù)融合

  Intel的室內(nèi)定位技術(shù),將不同的定位技術(shù)融合,可以克服不同技術(shù)的局限性,獲得更穩(wěn)健的解決方案。綜合多重定位技術(shù)和AP數(shù)據(jù)庫、指紋數(shù)據(jù)庫,Intel在低功耗處理單元、引入定位觸發(fā),從而進行智能定位,并利用歷史信息定位,降低28%定位功耗。據(jù)Intel方面介紹,Intel實驗室的室內(nèi)定位方案與同類方案相比,可以減少10倍的定位時間,并可基于x 86平臺進行多點定位。


三點創(chuàng)新

  Intel在低功耗地理圍欄技術(shù)上有三個方面的創(chuàng)新:一是卸載持續(xù)監(jiān)控MCU;二是基于內(nèi)容選擇定位資源;三是傳感器位置推測算法會持續(xù)定位跟蹤。基于上述三點,可以實現(xiàn)低功耗定位,延長電池壽命,降低定位計算復雜度,并且具有低延遲特點。

智能定位影響下一個十年

  目前的物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)面臨著云計算、大數(shù)據(jù)時代發(fā)展機遇,云計算平臺將會進一步推動物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和日常應用,而大數(shù)據(jù)則會進一步提升物聯(lián)網(wǎng)給智慧地球帶來的智能化、效率化和高附加值。基于日益發(fā)展的物聯(lián)網(wǎng)和云計算平臺,云計算平臺將為各個行業(yè)(能源、電力、醫(yī)療、城市、交通、教育等等)提供數(shù)據(jù)采集、分析、處理和報告。未來十年,世界將被人工智能云計算技術(shù)改變。而室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展與應用,正是人工智能云技術(shù)的一個組成部分。


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