定位技術(shù)從室內(nèi)走向室外——需求很旺盛,挑戰(zhàn)也很多
GPS和基站定位技術(shù)基本滿足了用戶在室外場景中對位置服務(wù)的需求。然而,人的一生當(dāng)中有80%的時(shí)間是在室內(nèi)度過的,個(gè)人用戶、服務(wù)機(jī)器人、新型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備等大量的定位需求也發(fā)生在室內(nèi);而室內(nèi)場景受到建筑物的遮擋,GNSS信號快速衰減,甚至完全拒止,無法滿足室內(nèi)場景中導(dǎo)航定位的需要。
近年來,位置服務(wù)的相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正從室外向室內(nèi)發(fā)展,以提供無所不在的基于位置的服務(wù),其主要推動(dòng)力是室內(nèi)位置服務(wù)所能帶來的巨大的應(yīng)用和商業(yè)潛能。許多公司包括OS提供商、服務(wù)提供商,設(shè)備和芯片提供商都在競爭這個(gè)市場。
1.室內(nèi)定位應(yīng)用
室內(nèi)定位即通過技術(shù)手段獲知人們在室內(nèi)所處的實(shí)時(shí)位置或者行動(dòng)軌跡。基于這些信息能夠?qū)崿F(xiàn)多種應(yīng)用。
大型商場中的商戶能夠通過室內(nèi)定位技術(shù)獲知哪些地方人流量最大,客人們通常會選擇哪些行動(dòng)路線等,從而更科學(xué)地布置柜臺或者選擇舉辦促銷活動(dòng)的地點(diǎn)。
客人也可以利用室內(nèi)定位技術(shù)更方便地找到所需購買物品的擺放區(qū)域,并獲得前往該處的最佳路線。
家長不用再擔(dān)心孩子在商場中走失,通過室內(nèi)定位技術(shù)可以實(shí)時(shí)定位孩子的位置。
公司的管理者則可以運(yùn)用室內(nèi)定位技術(shù)實(shí)時(shí)獲知室內(nèi)的人員狀況,從而更好地優(yōu)化空調(diào)的使用等,達(dá)到節(jié)能減排的目的,還能夠有效提高安全保衛(wèi)的水平。
通過部署室內(nèi)定位技術(shù),電信運(yùn)營商能夠更好地找到室內(nèi)覆蓋的“盲點(diǎn)”和“熱點(diǎn)”區(qū)域,更好地在室內(nèi)為用戶提供通信服務(wù)。
2.室內(nèi)定位面臨的挑戰(zhàn)
和室外定位相比,室內(nèi)定位面臨很多獨(dú)特的挑戰(zhàn), 比如說室內(nèi)的環(huán)境動(dòng)態(tài)性很強(qiáng),可以說是多種多樣,不同的大廈會有不同的室內(nèi)布局;室內(nèi)的環(huán)境更加精細(xì),由此也需要更高的精度來分辨不同的特征。
那么實(shí)用的室內(nèi)定位解決方案都需要滿足那些要求呢?主要包括以下幾個(gè)方面:精度、覆蓋范圍、可靠性、成本、功耗、可擴(kuò)展性和響應(yīng)時(shí)間。
精度:對精度的要求不同的應(yīng)用差別很大,比如在超市或倉庫找一個(gè)特定的商品可能需要1米甚至更低的精度,如果在購物中心尋找一個(gè)特定的品牌或餐館,5-10米的精度就能滿足要求。
覆蓋范圍:覆蓋范圍主要是指一個(gè)技術(shù)和解決方案可以在多大的范圍內(nèi)提供滿足精度的覆蓋。有些技術(shù)需要相應(yīng)或?qū)S玫幕A(chǔ)設(shè)施支撐并結(jié)合相應(yīng)的定位終端使用,這樣它的覆蓋就只是布局了相應(yīng)技術(shù)的環(huán)境范圍。
可靠性:前面提到室內(nèi)環(huán)境動(dòng)態(tài)性很強(qiáng),會經(jīng)常發(fā)生改變,比如商場的設(shè)置和隔斷會經(jīng)常發(fā)生變化。另一方面,定位所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施也會經(jīng)常發(fā)生變化。舉個(gè)例子,一些大型的會議,參展商會架設(shè)自己的WiFi 熱點(diǎn), 這些設(shè)施會動(dòng)態(tài)變化位置,甚至有時(shí)開有時(shí)關(guān),如果定位技術(shù)是基于WiFi的,可靠的系統(tǒng)應(yīng)該不會受到這些因素的影響。
成本和復(fù)雜度:成本和復(fù)雜度指標(biāo)涵蓋兩個(gè)方面。一個(gè)是定位終端的成本,是不是可以用終端已有的硬件而不添加新的硬件。另一方面是布局和維護(hù)的成本及其復(fù)雜度,包括布局與維護(hù)定位所需要的設(shè)施和采集相關(guān)的數(shù)據(jù)庫。
功耗:定位所產(chǎn)生的功耗是一個(gè)很重要的指標(biāo)尤其對使用電池的移動(dòng)設(shè)備,如果功耗大很快使設(shè)備沒電了,就限制了用戶的使用。有調(diào)查表明,電池消耗過快是很多用戶不開啟定位功能的一個(gè)主要因素。所以,如果要實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的位置感知,必須降低定位所增加的設(shè)備額外功耗。
可擴(kuò)展性:可擴(kuò)展性指一個(gè)解覺方案擴(kuò)展到更大的覆蓋范圍使用的能力,和方便地移植到不同的環(huán)境和應(yīng)用的能力。
響應(yīng)時(shí)間:系統(tǒng)給出一個(gè)位置更新所需的時(shí)間是響應(yīng)時(shí)間,不同的應(yīng)用需求不同,比如移動(dòng)用戶和導(dǎo)航應(yīng)用需要快的位置更新。