劉兒兀:下一代室內(nèi)定位技術(shù)的現(xiàn)狀與研發(fā)趨勢
2016年12月15日,由圖聚智能和上海產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院主辦的2016全球室內(nèi)定位產(chǎn)業(yè)峰會在上海國家會議中心召開。本次峰會匯聚了室內(nèi)定位行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先企業(yè)以及1000多名行業(yè)人士參與,共同探討室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展。
同濟大學(xué)劉兒兀教授通過多年在室內(nèi)定位行業(yè)的實踐和研究,并結(jié)合近三年微軟大賽的觀察,對目前國內(nèi)外室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展進行了剖析。目前的室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展到什么樣的水平?之后哪些方面可以做進一步的研發(fā)?
同室外的GPS、北斗一統(tǒng)天下的情況不一樣,室內(nèi)有各種主流技術(shù)呈現(xiàn)出百花齊放的場景。主要有磁電光聲,WIFI、iBeacon、地磁、超聲波,還有超寬帶,可見光、激光定位技術(shù)以及目前慢慢出現(xiàn)的慣導(dǎo)技術(shù),如PDR。從這些技術(shù)上來看,WIFI、iBeacon、地磁及超聲波是目前手機、Pad可以支持的,而超寬帶、可見光、激光是需要專用設(shè)備或者硬件來支持的。
目前基于手機,不需要額外的設(shè)備,不需要專門的基站或者額外的硬件支持的手機定位方式有哪些?
一、目前主流的是WIFI和iBeacon
WIFI和iBeacon兩者在定位技術(shù)上區(qū)別不是太大,兩者都是基于信號強度的定位原理。兩種方式一種是路損模型,這兩個技術(shù)在進步,WIFI方面是到達時間,或者時間戳方式,基于時間的方式。因為電磁波在空間的傳播的速度我們知道,精度會比較準一點。iBeacon是基于藍牙5.0,主要是是到達角和離開角(音)的方式定位。
二、地磁
利用天然的地磁場,不同的建筑有不同的結(jié)構(gòu)。有大功率的位置,會對地磁場造成一些天然的變形。剛好可以做地磁場的特征就像我們的房間一樣有一些特征,我們地磁場做完采集后會做一些處理,把相近或者類似特征的點去掉。
三、可見光
對于可見光技術(shù),大家聽的比較多的是飛利浦在歐洲布了可見光做定位。通過在LED燈里面放一些控制模塊,使得LED發(fā)出很高頻率的閃爍。這種閃爍滿足安全規(guī)范,人眼看不到,但是手機攝像頭可以捕捉到。通過燈的閃爍,手機可以捕捉到條紋,條紋可以做編碼,查找云端數(shù)據(jù)庫就可以查找它的位置。首先要看到LED燈,至少看到兩盞,如果手機放在口袋,或者LED被遮掉的場合不太適合。
四、慣導(dǎo)技術(shù)
慣導(dǎo)技術(shù)是利用慣性傳感器,基本的收集都有的,包括加速度、陀螺儀把這些數(shù)據(jù)進行濾波、矯正,獲取的精確的傳感數(shù)據(jù)進行航位推算。