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室内定位技术的现状与发展
摘 要:随着无线通信技术的飞速发展和智能移动终端的普及应用,基于位置服务的技术应运而生。然而,GPS、北斗等卫星定位系统在室内的信号覆盖差,无法满足室内定位精度的高要求。本文主要介绍了室内位置服务产业tion-based services;satellite positioning;indoor positioning
定位服务来源于英文Location Based Service。1994年,美国学者Schilit提出了定位服务的三大目标:你在哪里、你和谁在一起以及你的附近有什么资源,构成了LBS最基础的内容。目前,全球室外定位主要采用美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国北斗COMPASS以及欧洲的GALILEO这4套卫星定位系统。它们提供的民商用信号定位精度均达到了10m以内,军用信号定位精度更是达到了厘米级别。然而,全球卫星定位系统也存在局限性,在环境复杂的室内效果大打折扣,如定位精度差、信号弱、显示无法定位。随着移动互联网的发展和室内定位技术的创新,新型室内定位技术应运而生。
1 位置服务产业的发展
根据《2018中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》[1],我国位置服务产业规模持续扩大,产值已达到2 550亿元,%。近年来,随着移动互联的高速发展和云计算、物联网等新技术的兴起,传统行业的发展模式发生了改变,催生了众多新业态。中国拥有全球最多的智能手机,人们对生活服务、出行及娱乐等的需求和习惯随之改变,促使在室内快速准确获得移动终端的位置信息和提供位置服务的需求变得日益迫切。
中国现有火车站1 000余个,单日客流量超过1 000万人;民用机场200多个,旅客年吞吐量已突破10亿人;城市随处可见的大型室内停车场有车位数上千;1×105m2以上的大型倉库数量不断增加[2]。这些人们息息相关的生活场景,由于室内空间日益庞大复杂,无法依靠传统标识进行引导,需要依赖信息化的定位导航。例如,在火车站、飞机场,需要为旅客提供位置导航,同时监控与分析客流,以便调度。在大型室内停车场,需要为用户提供停车、找车定位导航服务,以提高停车场管理效率和用户停车体验。在大型仓库,企业需要实现智能仓储管理、自动搬运货物以及货物追踪定位,以提高生产效率。
我国政府支持跨界融合的产业创新和应用发展,2017年11月,在上海成功召开了第二届全球室内位置服务产业峰会,成立了中国位置服务产业联盟,推动了产业生态协作圈的建立,提高了室内位置服务全产业链竞争能力,拓宽了应用场景,引导了位置服务产业的健康稳步发展。
2 室内定位技术及原理
目前,室内定位技术在国内外都是研究热门。美国高通公司和微软研究院、澳大利亚Locate、芬兰Ekahau及北京邮电大学等公司、研究机构及国内外大学,对室内定位、室内地图等关键技术展开了深入研究,设计开发了各种室内定位系统。室内定位技术主要分为局域网室内定位技术和广域网室内定位技术两个方向。广域网室内定位技术需要特殊硬件的支持,花费成本较高;而局域网室内定位技术一般采用较常见的WiFi、蓝牙及红外线等技术,更适合商业推广。
WiFi室内定位技术
目前,室内基本都有固定WiFi路由器供连接上网。WiFi定