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电子地图开发中的室内导航定位技术介绍

笛途
 笛途
发布于 2015/03/17 14:43
字数 1664
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        众所周知,在室外露天厂商定位很容易,因为有GPS卫星和地上运营商的通信基站,那如果是在室内呢?特别是在大型购物中心内,要寻找一个特定的目标,则是件非常麻烦的事。但随着智能手机的普及,以及移动互联网的发展,室内导航已经成为了人们出行逛商场的一个帮手,原本非常麻烦的事情,也随之变得so easy了。

       什么是室内导航?简单来说室内导航是让置身于大型百货商场里的消费者,即使在建筑物内,仍能利用精确的定位功能确定自己的位置并找到想去的地方。可以使用室内导航轻松找到一些大型建筑的指定场所,如卫生间, ATM和指定商家等。

        作为电子地图开发技术的分支之一,室内导航定位技术的商业化必将带来一波创新高潮,其影响和规模绝不会亚于当初GPS给人类带来的影响。在大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯,家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢,房屋根据你的位置打开或关闭电灯,商店根据用户的具体位置向用户推送更多关于商品的介绍等等,都仅仅是室内导航定位技术应用范围的冰山一角,各种基于此技术的应用都将一一出现在我们的面前。

                                                     

 正是由于室内导航定位技术的广阔前景,如今有许多公司和大学都建立了相关方案。下面笔者就把它们整理一下,欢迎大家在此基础上进行指正、补充。

谷歌方案

  谷歌手机地图6.0版的时候已经在一些地区加入了室内导航功能,此方案主要依靠GPS(室内一般也能搜索到2~3颗卫星)、wifi信号、手机基站以及根据一些“盲点”(室内无GPS、wifi或基站信号的地方)的具体位置完成室内的定位。目前此方案的精度还不是很满意,所以谷歌后来又发布了一个叫“Google Maps Floor Plan Marker”的手机应用,号召用户按照一定的步骤来提高室内导航的精度。

  谷歌一直在努力解决两个问题:获取更多的建筑平面图;提高室内导航的精度。建筑平面图是室内导航的基础,就如同GPS车用导航需要电子导航地图一样。谷歌目前想通过“众包”的方式解决数据源的问题,就是鼓励用户上传建筑平面图。另外,用户在使用谷歌的室内导航时,谷歌会收集一些GPS、wifi、基站等信息,通过服务器进行处理分析之后为用户提供更准确的定位服务。

诺基亚方案

  诺基亚采用的是HAIP技术,具体是什么笔者也没能查到更多的资料,不过诺基亚正在努力使它成为蓝牙协议的一部分,这样只要你的设备带有蓝牙模块,就能够使用这种技术进行定位。当然,仅有一个蓝牙模块还不能完成定位,还需要在室内安装一种定位发射台,通过这两者之间的通信完成定位。这种发射台可以覆盖100m×100m的范围,定位精度在30cm~100cm,据说这种发射台还有成本低、功耗低等特点,一台或多台都能完成定位。

博通方案

  博通公司研制了一种用于室内定位的新芯片(BCM4752),具备三维定位功能(即你所在位置的高度也算出来)。这种芯片可以通过wifi、蓝牙或NFC等技术来提供室内定位系统支持。更强大的是,该芯片可以结合其它传感器,例如手机里的陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等,将你位置的变化实时计算出来,甚至做到没有死角。博通公司的如意算盘是将这种芯片内置到智能手机里。

IndoorAtlas方案

  IndoorAtlas是一家专注于室内导航解决方案的公司,刚成立不久。IndoorAtlas的方案基于地球磁场,依据是每一个具体位置的磁场信息都不一样。不过使用这种技术进行导航比较麻烦,首先用户需要上传建筑平面图,然后还需要你拿着移动设备绕室内一圈,记录下各个位置的地磁信号特征,这些信息需要上传到IndoorAtlas的服务器。最后,你需要使用IndoorAtlas提供的工具包开发一个应用才能使用定位功能(IndoorAtlas的开发工具包可以在线申请,不过笔者申请了两次都没结果)。

Qubulus方案

  跟IndoorAtlas不同的是,Qubulus公司根据无线电信号(Radio Signature)来定位。每一个位置的无线电信号数量、频度、强度等也是不同的,Qubulus根据这些差异计算出你的具体位置。使用Qubulus的方案,你同样需要收集室内的无线电信号。Qubulus也提供了开发工具包,很容易申请下来。开发工具包里有一个例子,可以使用Eclipse直接编译通过。

杜克大学方案

  杜克大学则借助现实生活中路标(landmarks)的思想,正在开发一个叫做UnLoc的应用。此应用通过感知wifi、3G信号死角,以及一些运动特征,如电梯、楼梯等,并根据这些位置已知的路标来计算你的位置。当你移动的时候,就根据其他感应器( 陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等)来跟踪你的位置。这一过程精度会逐渐降低,但当你到达下一个路标时,位置就会被校准。                                                

本文转载自:http://www.williamlong.info/archives/3178.html

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