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室內(nèi)定位技術(shù)更新開啟新篇章 應(yīng)用領(lǐng)域值得深挖
2017年09月07日 09:02:31來源:物聯(lián)網(wǎng)世界點擊量:36437
導(dǎo)讀室內(nèi)定位技術(shù)作為定位技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境中的延續(xù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)定位技術(shù)的不足,目前已經(jīng)在特定的行業(yè)內(nèi)投入實際應(yīng)用,并取得了一定的應(yīng)用成果,有著良好的應(yīng)用前景。
  【中國安防展覽網(wǎng) 企業(yè)關(guān)注】近些年,室內(nèi)定位技術(shù)快速發(fā)展,在醫(yī)療養(yǎng)老、工業(yè)倉儲、安防保障等行業(yè)領(lǐng)域都表現(xiàn)出了強(qiáng)大的市場潛力,給很多行業(yè)帶去了智慧化管理與服務(wù)。室內(nèi)定位技術(shù)作為定位技術(shù)在室內(nèi)環(huán)境中的延續(xù),彌補(bǔ)了傳統(tǒng)定位技術(shù)的不足,目前已經(jīng)在特定的行業(yè)內(nèi)投入實際應(yīng)用,并取得了一定的應(yīng)用成果,有著良好的應(yīng)用前景。
 
  2017年8月17日,由中國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟主辦,深圳物聯(lián)傳媒承辦的主題為“物聯(lián)網(wǎng)時代的位置服務(wù)與應(yīng)用”--2017深圳定位技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇在深圳會展中心隆重舉行。上海北斗創(chuàng)新研究院副院長,上海交大北斗實驗室裴凌教授出席此次高峰論壇,并作了主題為“智能環(huán)境感知與室內(nèi)定位”的新行業(yè)研究與行業(yè)趨勢分享。
 
  為甚么要談環(huán)境感知?裴教授認(rèn)為,因為我們要定位,首先要感知環(huán)境。而對于室內(nèi)定位方法常見分為三種:satellite-based、Network-based、Sensor-based。這些定位方式在不斷的發(fā)展與技術(shù)演進(jìn)中有一些新的發(fā)展趨勢:高精度通導(dǎo)一體,運動輔助室內(nèi)定位,群智感知的新的方法利用在指紋定位方面。
 
  高精度通導(dǎo)一體
 
  移動通信網(wǎng)絡(luò)具備室內(nèi)定位的多種優(yōu)勢:無縫覆蓋,使能定位連續(xù)性;終端的高滲透率保證定位信息的統(tǒng)計價值;LTE、5G、wifi大帶寬,多天線,密集組網(wǎng)的技術(shù)特性,使得高精度定位成為可能。傳統(tǒng)的Cell+ID+RTT定位方式可以實現(xiàn)20-60米的定位精度,智能天線MIMO+TDOA/AOA可以實現(xiàn)5-10米的定位精度。
 
  據(jù)裴教授介紹,目前交大和華為合作的基于5G的通信定位,利用5G的Massive MIMO、多天線、密集組網(wǎng)等特性,實驗系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到米級定位精度。面對室內(nèi)可以解決室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜,多樣以及多徑豐富等難點,基于5G通信網(wǎng)高精度測角定位技術(shù),利用5G大帶寬,多天線,密集組網(wǎng)的技術(shù)特性,實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下的高精度定位。
 
  基于WiFi的新協(xié)議802.11NGP,目前主要是Cisco在牽頭制定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),該協(xié)議的目標(biāo)是為了達(dá)到1米甚至是0.1米的定位精度。現(xiàn)行WiFi標(biāo)準(zhǔn),理論上可以達(dá)到0.7米的定位精度,而真實場景測試一般為2-4米。利用WiFi定位的優(yōu)勢在于,通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣,普遍存在,有一定的用戶基礎(chǔ),可以免費使用,需要高密分布。此外,裴教授表示,利用現(xiàn)有的WiFi協(xié)議802.11n,充分利用頻帶的一些特征,也可以實現(xiàn)10cm的定位精度。
 
  基于藍(lán)牙5.0的通信協(xié)議可以提高定位精度至1米內(nèi),比如Marvel一款芯片Avaster 88W899,利用BLE定角以及802.11mc結(jié)合的方法可以實現(xiàn)小于1m的定位結(jié)果。
 
  運動輔助室內(nèi)定位
 
  一般利用PDR定位的時候,手一定要放平才能得到準(zhǔn)確的定位。而如果想要在任何自然狀態(tài)下進(jìn)行準(zhǔn)確的定位,可以采用NPDR進(jìn)行運動輔助定位解決這個問題。在室外通過藍(lán)牙、WiFi、GPS等定位獲得初始位置,初始位置給手機(jī)內(nèi)的傳感器加速度計,陀螺儀等,從而做一些步態(tài),步長以及航向的估計。然后通過運動輔助定位對狀態(tài)進(jìn)行測準(zhǔn),然后在粒子濾波器中利用地圖或者指紋數(shù)據(jù)庫進(jìn)行約束,后在手機(jī)終端實現(xiàn)高精度的定位。據(jù)裴教授介紹利用上海交大目前利用粒子濾波+高精地圖+運動識別的這種方式進(jìn)行的定位試驗?zāi)壳?5%的概率可以達(dá)到0.8米的定位水平。
 

 
  裴教授表示,上海交大和中興通訊一起合作的一個地下停車場測試,通過將藍(lán)牙beacon與NPDR結(jié)合,經(jīng)過各種環(huán)境下的場測結(jié)果,可以達(dá)到1m以內(nèi)的定位精度。
 
  群智感知指紋庫
 
  指紋定位很大的一個問題在于,需要很大的精力去采集指紋,采完指紋后,它還會變化,需要去更新和維護(hù)指紋庫。利用群智指紋的方法可以解決這個問題,通過個人在自然狀態(tài)下的室內(nèi)活動進(jìn)行指紋采集,從而實現(xiàn)低成本的指紋采集和更新。
 
  裴教授表示,通過和阿里在北京望京新世界做了一個測試,結(jié)果表明群智感知指紋庫是具有可行性的,可以實現(xiàn)低成本的指紋采集和指紋庫更新。
 
  后,裴教授表示,室內(nèi)定位不僅僅是定位本身,室內(nèi)定位的發(fā)展趨勢還包括行為感知、構(gòu)圖建模、目標(biāo)識別以及場景理解,而這些都是我們接下來值得挖掘與深入研究的領(lǐng)域。
 
  原標(biāo)題 上海交大裴凌:智能環(huán)境感知與室內(nèi)定位
關(guān)鍵詞 室內(nèi)定位 GPGIS
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