【追踪嫌犯的利器】定位技术原理解析(3)

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定位技术从室外走向室内–其他商业应用


GPS和基地台定位技术,基本满足用户在室外场景中,对位置服务的需求。然而,人的一生当中有80%的时间是在室内度过的,个人用户、服务机器人、新型物联网设备等大量的定位需求,也发生在室内;而室内场景受到建筑物的遮挡,GNSS信号快速衰减,甚至完全拒止,无法满足室内场景中,导航定位的需要。

近年,位置服务的相关技术和产业,正从室外向室内发展,以提供无所不在的,基于位置的服务,其主要推动力是室内位置服务,所能带来的巨大的应用和商业潜能。

许多公司包括OS提供商、服务提供商,设备和芯片提供商,都在竞争这个市场。 (如图9所示)

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图9 定位技术从室外走向室内

一、室内定位应用

室内定位即透过技术手段,获知人们在室内所处的实时位置,或者行动轨迹。基于这些信息能够实现多种应用。

大型商场中的商店,能够透过室内定位技术,获知哪些地方人流量最大,客人们通常会选择哪些行动路线等,从而更科学地布置柜台,或者选择举办促销活动的地点。

客人也可以利利用室内定位技术,更方便地找到所需购买物品的摆放区域,并获得前往该处的最佳路线。

家长不用再担心孩子在商场中走失,透过室内定位技术可以立即寻址孩子的位置。

公司的管理者则可以运用室内定位技术,实时获知室内的人员状况,从而更好地优化空调的使用等,达到节能减碳的目的,还能够有效提高安全保全的水平。

透过部署室内定位技术,电信服务商能够更好地找到室内覆盖的「盲点」和「热点」区域,更好地在室内为用户,提供通信服务。

二、室内定位面临的挑战

和室外定位相比,室内定位面临很多独特的挑战,例比室内的环境动态性很强,可以说是多种多样,不同的大厦会有不同的室内布局;室内的环境更加精细,由此也需要更高的精度来分辨不同的特征。

三、那么实用的室内定位解决方案,都需要满足那些要求,主要包括以下几个方面:

1、精度

对精度的要求不同的应用差别很大,比如在超市或仓库,找一个特定的商品,可能需要1米,甚至更更低的精度,如果在购物中心寻找一个特定的品牌或餐馆,5-10米的精度就能满足要求。

2、覆盖范围

覆盖范围主要是指一个技术和解决方案,可以在多大的范围内,提供满足精度的覆盖。有些技术需要相应或专用的基础设施支撑,并结合相应的定位终端使用,这样它的覆盖就只是布局了相应技术的环境范围。

3、可靠性

前面提到室内环境动态性很强,会经常发生改变,比如商场的设置和隔断,会经常发生变化。另一方面,定位所依赖的基础设施,也会经常发生变化。

4、成本和复杂度

成本和复杂度指标涵盖两个方面。一个是定位终端的成本,是不是可以用终端已有的硬件,而不添加新的硬件。另一⽅方面是布局和维护的成本,及其复杂度,包括布局与维护定位所需要的设施,和采集相关的数据库。

5、功耗

定位所产生的功耗,是一个很重要的指标。尤其对使用电池的行动设备,如果功耗大很快使设备没电,就限制了用户的使用。有调查显示,电池消耗过快,是很多用户不开启定位功能的一个主要因素。所以,如果要实现随时随地的位置感知,必须降低定位所增加的设备额外功耗。

6、可扩展性

可扩展性指一个解决方案,扩展到更大的覆盖范围使用的能力,和方便地移植到不同的环境和应用的能力。

7、响应时间

系统给出一个位置更新,所需的时间是响应时间,不同的应用需求不同,比如行动用户和导航应用,需要快的位置更新。



参考文献

[1]、GPS. https://www.gps.gov,last visited on May 15, 2018.

[2]、Elliott D. Kaplan ChristopherJ. Hegarty. Understanding GPS Principles and Applications Second Edition,Publisher: Artech House, 2006.

[3]、林峻弘,无线感测网络在室内定位与路径规划之研究,义守大学电工程学系硕士论文,2010。

[4]、Sha Tao, Mobile Phone‐based Vehicle Positioning and Tracking and Its Application in UrbanTraffic State Estimation, Licentiate Thesis KTH Royal Institute of TechnologyStockholm, Sweden, 2012.

[5]、IMEI,https://zh.wikipedia.org/wiki/IMEI, last visited on May 20, 2018.

[6]、MBA智库文档,物联网几种定位技术的分析比较,

http://doc.mbalib.com/view/9dcab646dc0b41e8ce3c3a3a2e43e3a8.html,last visited onMay 20, 2018.

[7]、林永松、俞嫈珍、余俊达、顾育先、刘惠玲,室内无线局域网络定位服务算法与系统架构之研究。

[8]、物联网常见定位技术的优缺点,

https://hk.saowen.com/a/5fcf039d4040ac1cfe355816e9a69ed0449176d2262a7734685780bc50f06739,last visited onMay 25, 2018.


未完,待续!


【追踪嫌犯的利器】定位技术原理解析(2)


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