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如果你要在周末早晨驾车去一个离家不近、路线不熟、从没去过的购物中心购物的话,你会怎么办?在路线不熟悉的情况下,当今社会很多人都会倚赖GPS进行目的地的定位和导航。
不过,在GPS的帮助下轻松到达购物中心后,接下来的体验就不那么舒心了。偌大的购物中心分布有上百家商店,你想买的衣服品牌在几层?你要找的鞋店在哪一侧?面对琳琅满目的商场,大部分人都会一脸茫然。按照以往的做法,我们可以去查看购物中心的平面图,再按图索骥。接下来一切看起来又变得很顺利了:你在图上找到了要去的店铺,记住了它的大概位置,然后凭借记忆找过去,并买到了称心的衣服。可这时麻烦来了,时近正午,肚子开始咕咕叫,据说购物中心里有几十家餐饮店,但它们都在哪里?在顶层还是楼下?你只好再去找平面图……当这一切都搞定后,你准备回家了,走进电梯,刚要按下楼层号,坏了,刚才把车停在B2层还是B3层了?这回没办法了,只好一层一层慢慢找了!
这种尴尬的经历,相信许多人都或多或少有过。顺利找到购物中心或其他要去的地方,仰仗的是目前已经很成熟的GPS定位技术。使用GPS终端设备甚至手机,我们现在能很准确地定位自己当前的位置,并搜索到要去的地方,然后根据系统的导航提示,轻而易举地到达目的地。然而,当进入购物中心里,我们就不得不东寻西找,因为进入建筑物后GPS不给力到近乎“失灵”,顿时让我们没了方向。
室内定位前景可期
其实,对于卫星定位技术,我们已经非常熟悉了,包括GPS定位或其他定位技术。不过,这些定位技术一旦进入有遮挡的建筑物,如大型室内购物广场、楼宇或地下室等,它就英雄没有用武之地了。
因此,人们迫切需要能够利用手机、Pad等移动终端设备实现室内精确定位,通过使用先进的技术使生活更便捷、更舒适。尤其是随着各种IT技术,如智能手机、移动互联网、地图和导航软件的发展,今天已经有多种技术可被用于室内精确定位,与此相关的研发正在悄然进行,这一领域也正逐渐被业界所重视。
从事室内定位系统研究的英特尔中国研究院高级研究员马静宜认为,这种精确定位的技术对于我们来说非常有用。除了上述在购物中心寻找商店、餐馆,以及记住汽车在停车场所停的位置等应用之外,马静宜还举例说,假如我们去大型游乐场游玩,就可以通过位置服务,了解到哪个项目现在需要排队、排多长时间,这样我们就可以规划好自己的时间,尽可能多地节省时间,多玩一些项目。另外,像在机场,你所乘坐的航班办理登机牌的柜台、登机口等的具体位置在什么地方,这些都是经常需要寻找的,而有了室内定位系统,这一切就尽在“掌握”之中了。
其实,我们还可以想像出许多室内定位系统的应用场景。比如在大型商场或写字楼中,利用室内定位系统,可以快速找到建筑物的出口或电梯;在人多嘈杂的公共场所,家长可以借助室内定位系统来确定或跟踪小孩的位置,以避免小孩在商场中走失;我们不但可以通过精确定位系统找到购物中心里的某个商店、写字楼里的某个办公室,我们甚至还可以找到商店中的某个柜台或办公室里的某个工位。
随着室内定位系统的逐渐成熟,其在广告、商业市场的应用前景更是被看好。比如,我们走过某个商店时,店家可以根据顾客的具体位置,推送广告或打折优惠信息。在北京一家大型超市中,顾客采购时使用的手推车上就装有一块显示屏,当你推车路过饮料货架时,显示屏马上就会播放一款正在做促销的饮料的图片和价格,而当你走到摆满洗发水的货架准备挑选时,最新推出的一款洗发水广告已经推送到你的面前。这就是应用了室内定位技术。
由此想到,许多人可能都有这样的经历:进入博物馆观看展品时,可以租用一个耳机,然后在展品前输入展品号码,就可以边看边聆听讲解。而如果博物馆应用了室内精确定位系统,当我们走到展品前,耳机就会准确地判断出我们的位置,自动播放讲解。
单一技术难以实现精确定位
在室内定位系统领域,目前已有多家厂商投入研发,所采用的技术路线和解决方案各有不同,但目前精确度高、稳定性好的成熟产品还很少。
去年,以手机厂商诺基亚、三星、索尼为核心的22家厂商成立了室内定位联盟,欲以短距离的Wi-Fi无线传输和Bluetooth 4.0低功耗技术为基础,发展高精确度的室内定位系统。也有一些厂商希望借助Wi-Fi或ZigBee、RFID等技术来实现室内的精确定位。包括谷歌、百度等在内的互联网公司也都不放过这一机会,不断进行研发。
英特尔中国研究院在这方面已进行了3年左右的研究,目前系统已进入应用测试阶段,在英特尔中国和美国的办公楼里均已实现了精确度达到1.5米的室内定位,这在该领域属于领先水平。从事这项研究的马静宜研究员认为,由于室内定位不同于室外定位,因此,采用任何一种单一的技术都难以实现精确定位。据她介绍,目前英特尔采用的是智能融合解决方案,融合了Wi-Fi指纹定位技术、基于惯性传感器的行人导航技术和地图匹配技术,使应用性能稳定,同时有更好的容差性,并支持多种手持通信设备。
马静宜认为,室内定位与室外定位有很大的不同。首先,室内无法使用GPS;其次,室外定位的粒度较大,精确度不需要很高,但在室内定位中,无论是在写字楼里找一个办公室,办公室里找一个工位,还是在购物中心里找一个商店,甚至在商店里找一个货柜,彼此之间的距离较近,所需要的精确度也相对较高,如果室外精确度可以在30~40米的话,室内精确度则需要在5米以下才能满足需要;第三,室内定位动态性较强,比如今天这家店是卖服装的,过几天它可能改卖儿童用品了,而室外的建筑物则相对稳定不变。
高精度和动态性强,这是室内定位系统遇到的最大挑战。
为此,英特尔采用的智能融合方案主要来自三方面技术:一是基于Wi-Fi的定位技术,针对室内的特性,使定位更准确、更可靠;二是传感器技术,尽管传感器本身并没有针对定位而优化,但其所提供的丰富的信息可以用于位置的运算和估计;三是感知技术,一些感知信息也可以用于位置的计算,比如通过感知一个人坐着,并且坐了很久,可以判断这个位置可能是一间办公室或会议室等,下次得到同样信息时,就容易识别出这个位置是什么。
马静宜说,如何在保证稳定性和精确度的前提下,尽量节约能耗,这是他们下一步重点要研究的课题,“比如地理围栏概念的应用,当距离围栏较远时,可降低精确度,采用低功耗模式;而当距离围栏较近时,再提高精确度。”马静宜说。
不过,在GPS的帮助下轻松到达购物中心后,接下来的体验就不那么舒心了。偌大的购物中心分布有上百家商店,你想买的衣服品牌在几层?你要找的鞋店在哪一侧?面对琳琅满目的商场,大部分人都会一脸茫然。按照以往的做法,我们可以去查看购物中心的平面图,再按图索骥。接下来一切看起来又变得很顺利了:你在图上找到了要去的店铺,记住了它的大概位置,然后凭借记忆找过去,并买到了称心的衣服。可这时麻烦来了,时近正午,肚子开始咕咕叫,据说购物中心里有几十家餐饮店,但它们都在哪里?在顶层还是楼下?你只好再去找平面图……当这一切都搞定后,你准备回家了,走进电梯,刚要按下楼层号,坏了,刚才把车停在B2层还是B3层了?这回没办法了,只好一层一层慢慢找了!
这种尴尬的经历,相信许多人都或多或少有过。顺利找到购物中心或其他要去的地方,仰仗的是目前已经很成熟的GPS定位技术。使用GPS终端设备甚至手机,我们现在能很准确地定位自己当前的位置,并搜索到要去的地方,然后根据系统的导航提示,轻而易举地到达目的地。然而,当进入购物中心里,我们就不得不东寻西找,因为进入建筑物后GPS不给力到近乎“失灵”,顿时让我们没了方向。
室内定位前景可期
其实,对于卫星定位技术,我们已经非常熟悉了,包括GPS定位或其他定位技术。不过,这些定位技术一旦进入有遮挡的建筑物,如大型室内购物广场、楼宇或地下室等,它就英雄没有用武之地了。
因此,人们迫切需要能够利用手机、Pad等移动终端设备实现室内精确定位,通过使用先进的技术使生活更便捷、更舒适。尤其是随着各种IT技术,如智能手机、移动互联网、地图和导航软件的发展,今天已经有多种技术可被用于室内精确定位,与此相关的研发正在悄然进行,这一领域也正逐渐被业界所重视。
从事室内定位系统研究的英特尔中国研究院高级研究员马静宜认为,这种精确定位的技术对于我们来说非常有用。除了上述在购物中心寻找商店、餐馆,以及记住汽车在停车场所停的位置等应用之外,马静宜还举例说,假如我们去大型游乐场游玩,就可以通过位置服务,了解到哪个项目现在需要排队、排多长时间,这样我们就可以规划好自己的时间,尽可能多地节省时间,多玩一些项目。另外,像在机场,你所乘坐的航班办理登机牌的柜台、登机口等的具体位置在什么地方,这些都是经常需要寻找的,而有了室内定位系统,这一切就尽在“掌握”之中了。
其实,我们还可以想像出许多室内定位系统的应用场景。比如在大型商场或写字楼中,利用室内定位系统,可以快速找到建筑物的出口或电梯;在人多嘈杂的公共场所,家长可以借助室内定位系统来确定或跟踪小孩的位置,以避免小孩在商场中走失;我们不但可以通过精确定位系统找到购物中心里的某个商店、写字楼里的某个办公室,我们甚至还可以找到商店中的某个柜台或办公室里的某个工位。
随着室内定位系统的逐渐成熟,其在广告、商业市场的应用前景更是被看好。比如,我们走过某个商店时,店家可以根据顾客的具体位置,推送广告或打折优惠信息。在北京一家大型超市中,顾客采购时使用的手推车上就装有一块显示屏,当你推车路过饮料货架时,显示屏马上就会播放一款正在做促销的饮料的图片和价格,而当你走到摆满洗发水的货架准备挑选时,最新推出的一款洗发水广告已经推送到你的面前。这就是应用了室内定位技术。
由此想到,许多人可能都有这样的经历:进入博物馆观看展品时,可以租用一个耳机,然后在展品前输入展品号码,就可以边看边聆听讲解。而如果博物馆应用了室内精确定位系统,当我们走到展品前,耳机就会准确地判断出我们的位置,自动播放讲解。
单一技术难以实现精确定位
在室内定位系统领域,目前已有多家厂商投入研发,所采用的技术路线和解决方案各有不同,但目前精确度高、稳定性好的成熟产品还很少。
去年,以手机厂商诺基亚、三星、索尼为核心的22家厂商成立了室内定位联盟,欲以短距离的Wi-Fi无线传输和Bluetooth 4.0低功耗技术为基础,发展高精确度的室内定位系统。也有一些厂商希望借助Wi-Fi或ZigBee、RFID等技术来实现室内的精确定位。包括谷歌、百度等在内的互联网公司也都不放过这一机会,不断进行研发。
英特尔中国研究院在这方面已进行了3年左右的研究,目前系统已进入应用测试阶段,在英特尔中国和美国的办公楼里均已实现了精确度达到1.5米的室内定位,这在该领域属于领先水平。从事这项研究的马静宜研究员认为,由于室内定位不同于室外定位,因此,采用任何一种单一的技术都难以实现精确定位。据她介绍,目前英特尔采用的是智能融合解决方案,融合了Wi-Fi指纹定位技术、基于惯性传感器的行人导航技术和地图匹配技术,使应用性能稳定,同时有更好的容差性,并支持多种手持通信设备。
马静宜认为,室内定位与室外定位有很大的不同。首先,室内无法使用GPS;其次,室外定位的粒度较大,精确度不需要很高,但在室内定位中,无论是在写字楼里找一个办公室,办公室里找一个工位,还是在购物中心里找一个商店,甚至在商店里找一个货柜,彼此之间的距离较近,所需要的精确度也相对较高,如果室外精确度可以在30~40米的话,室内精确度则需要在5米以下才能满足需要;第三,室内定位动态性较强,比如今天这家店是卖服装的,过几天它可能改卖儿童用品了,而室外的建筑物则相对稳定不变。
高精度和动态性强,这是室内定位系统遇到的最大挑战。
为此,英特尔采用的智能融合方案主要来自三方面技术:一是基于Wi-Fi的定位技术,针对室内的特性,使定位更准确、更可靠;二是传感器技术,尽管传感器本身并没有针对定位而优化,但其所提供的丰富的信息可以用于位置的运算和估计;三是感知技术,一些感知信息也可以用于位置的计算,比如通过感知一个人坐着,并且坐了很久,可以判断这个位置可能是一间办公室或会议室等,下次得到同样信息时,就容易识别出这个位置是什么。
马静宜说,如何在保证稳定性和精确度的前提下,尽量节约能耗,这是他们下一步重点要研究的课题,“比如地理围栏概念的应用,当距离围栏较远时,可降低精确度,采用低功耗模式;而当距离围栏较近时,再提高精确度。”马静宜说。