互聯網時代下，移動化生活方式成為主流，人們需要高精度的室內位置信息和及時的數據傳輸，而這些是以往WIFI定位無法滿足的。“互聯網”催生了社會需求的同時，也催生了技術的升級換代，5G、地磁定位和SLAM定位技術就是其中的佼佼者，能滿足互聯網時代的室內導航需求。
業內認為，80%的智能終端的使用和數據連接都在室內，所以室內導航被視為下一個百億美元市場。隨著互聯網時代來臨，移動化生活方式的普及，現代社會對室內位置信息的相關服務有更多需求，室內導航的重要性日益突出。但是，一個技術難題是GPS技術無法用於室內導航。中國工程院院士寧津生表示，“現在GPS導航的精度已經很高了，但在室內無法使用，是因為信號被阻斷了。”
針對GPS信號阻斷問題，人們提出了室內WIFI定位技術，使用以來已成為室內導航中較為成熟的定位技術。WIFI定位通過WIFI熱點覆蓋實現室內導航，通過相鄰熱點位置可以確定連接WIFI的用戶的位置信息，從而提供定位導航服務。但WIFI定位存在一定缺陷，例如數據延遲、定位精度低等問題，導致用戶體驗欠佳，商業推廣受阻。
互聯網時代下，移動化生活方式成為主流，人們需要高精度的室內位置信息和及時的數據傳輸，而這些是以往WIFI定位無法滿足的。“互聯網”催生了社會需求的同時，也催生了技術的升級換代，5G、地磁定位和SLAM定位技術就是其中的佼佼者，能滿足互聯網時代的室內導航需求。
1·定位精準、高速傳輸的5G定位
與WIFI定位技術相比，5G技術擁有大帶寬、高傳輸速率和密集基站網的優勢，用戶信號可被多個基站接收，定位更加精準。同時，5G定位普遍適用智能終端，現今智能終端在用戶中廣泛普及、滲透，預計到2020年全球智能手機用戶將達65億。因此，5G定位技術將成為室內導航的技術熱點。
上海交通大學北斗導航實驗室已與華為展開此項技術研究，目標是在2-3年內實現亞米級精確定位。在技術落地環節，華為與軟通動力合作共同打造“智慧商場”，旨在為用戶提供基於大數據和地理信息的優質購物體驗。這是在移動互聯網時代下的傳統商業模式的升級，為的是更好適應當今用戶的移動化生活方式。在室內導航和定位時，依託華為Service Anchor平臺以及華為Small Cell 3米內準確定位的高科技，能夠對區域範圍內用戶進行精確定位，進而繪製出商場內外客流分佈圖，為商場管理提供安防預警、擁堵疏導、室內導航等服務，提供基於位置信息開發的室內導航、商品查找、在線訂單、在線支付、反向尋車等功能。
對商場入駐的商家來說，室內導航還可以結合運營商獨有的數據能力，實現客流熱區識別、消費偏好適配、優惠信息實時推送等增值服務，助力零售渠道銷售引導，實現大數據應用的有效落地。“總之，在帶給顧客全新消費體驗的同時，還可為實體商業運營方提供運營平臺、客流分析、消費者大數據採集與分析、精準營銷等服務，幫助商場提高運營效率，大大提升商場的競爭力”，華為無線副總裁周躍峰說道。
2·使用便捷、成本低廉的地磁定位
在使用地磁技術導航時，利用的是建築物的結構和材料與地球磁場互動時，每一個樓層產生獨特的磁力圖。這張磁力圖被記錄並儲存在雲端後，就可以精確查找每個場所的位置信息，還可以通過用戶使用地磁導航時的數據追蹤個人位置。
如果說，5G定位仍需要人工建立基站才能發射信號，那麼地磁定位則不需基站就能“發射信號”，只需依靠地球本身的磁場即可，硬件投入成本為零。這一天然便利使得該技術不需後期維護硬件，開發者和使用者沒有“後顧之憂“。除了成本低、精度高的優勢外，地磁定位還能夠通過用戶的移動收集更多位置的地磁數據，而不需依靠開發者自行收集。每個用戶在移動時會把所在地的地磁數據和分佈圖上傳到雲平臺，是“群眾外包”的新嘗試。
另外，蘋果手機和安卓手機都開放了地磁傳感器的開發接口，基於智能手機的地磁定位軟件可以跨平臺使用。最為方便的是即使在斷網時，該技術也能利用建築內的天然磁場完成導航，不受網絡連接限制。這些優點是以往的WIFI定位和5G定位不具備的，這使得該技術從眾多定位技術中脫穎而出，成為室內導航的技術熱點。
芬蘭企業IndoorAtlas已在此方面開發成功，結合智能手機內的磁力計功能和其研發的地磁雲地圖服務平臺，能為用戶提供精度達到1米的室內定位服務。IndoorAtlas商務長Daniel Patton介紹該公司的技術時強調，“這種技術十分簡單，因為現代化的建築物都有一種獨特的磁場特徵。” 目前該公司的平臺由三部分組成，分別是樓層平面圖、地圖創造者以及使用該公司API的應用創造者。在智能手機上實現室內定位前，開發人員需要收集磁場信息、樓層覆蓋圖信息。然後創建一個圖像位置平面圖，再通過步行穿越不同位置來收集磁場數據。該公司稱，這項技術可以應用於購物中心和機場候機樓等所有大型場所的導航服務。
在2015年，百度地圖已經引入了該公司的地磁定位技術，並向2.7億百度地圖月活躍用戶推出基於IndoorAtlas技術的室內位置服務。該公司由此獲取個人消費、出行數據，進一步打通室內導航與互聯網020行業，豐富原有產業。
3·在未知環境快速定位的SLAM技術
前兩個技術是在已知環境內提供導航，而對未知新環境的導航則是SLAM技術一顯身手的時機。該技術的中文是“即時定位與地圖構建”，是利用機器人在未知環境內移動時感應周圍信息來實現室內地圖繪製和定位導航的。當今，對於衛星導航信號嚴重衰減、甚至完全消失的室內環境，配備了激光雷達、深度攝像頭等關鍵設備或部件後，SLAM技術幫助機器人構建室內場景中的三維數據及環境感知系統，以助力機器人的導航和繪製地圖。
不僅是針對定位導航需求，而且可以為未知環境繪製地圖，從源頭採集位置信息可以讓定位更準確、具體。信息的綜合處理時，用戶可以選擇特定位置繪製地圖，大力滿足用戶的個性化需求。
此技術跳出定位導航的框架，而是從繪製地圖入手，可以為用戶訂製個性化服務，這使得它成為名副其實的室內導航“黑科技”。在今年的世界移動通信大會上，谷歌推出了Project Tango技術，正是利用攝像頭感知環境、繪製三維地圖，通過雲端的處理還可以自主校正和比對，實現了室內導航新突破。
WiFiSLAM公司是典型代表。該技術利用多種智能手機中的傳感設備進行定位，包括Wifi天線、GPS、陀螺儀、加速計和磁力計，並且通過機器學習和模式識別等算法將數據繪製一張準確的室內地圖。具體來說，在解析周圍所有WIFI網絡的信號強度和唯一ID識別碼後，將結果與網絡中新下載或已經儲存的引用數據集進行匹配。再配合重力感應和指南針功能、同步腳步的移動，可精確度到十來步之內進行定位。
WiFiSLAM技術的應用不僅停留在導航層面，同時對室內三維數據的快速生成和應用開發也是一大便利。目前室內的三維數據開發週期長、費用高、技術複雜，但是這給了該技術大展拳腳的機會。SLAM技術依託專業激光雷達、聲吶、深度影像採集和識別系統，不必過多搭載其他技術，可以將以上系統整合在推車式的採集設備中。它能在同一時間裡定位、採集和拼接室內空間的高精度三維信息，這與以往使用靜態激光雷達採集設備採集數據、再通過漫長的人工處理和生產出可用的三維數據相比，效率明顯提升。
據專業人士介紹，該採集系統一天可以完成5萬平方米的室內數據採集，未來5年內中國將有500億平方米的室內空間有此需求，因此該技術的應用市場十分巨大，前景一片光明。此外，該技術還可以提升公共場所管理效率、實現虛擬博物館參觀服務等，這都是未來該技術的發力方向。可見，該技術不僅現有市場需求巨大，而且還具有多領域的跨界開發機遇，在技術落地上具有很大延展性和靈活性，這些優勢使得SLAM技術成為熱點“黑科技”。
預計到2017年全球室內導航直接市場規模將達到50億美元，並且未來仍呈增長態勢。正是看準室內導航行業的良好勢頭，眾多圖商和互聯網企業加快步伐搶佔市場先機。比如百度地圖聯合華為相繼佈局戰略版圖、傳統圖商四維圖新開發高精度地圖瞄準室內導航，而佔領市場的關鍵在於技術手段的升級換代。可以相信在未來，將會出現光、電、磁等多種融合信號為依託的導航技術，提升室內導航精準度和服務水平。
文章轉自賽迪網
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