室內導航技術的發展

2021-02-13 GIS思維

    近幾十年來，所有大型公司（例如製造商，零售商和商業地產所有者）都在尋求先進的室內定位技術。他們專注於業務和內部物流優化，訪客路線監控和車輛跟蹤。室內導航中使用了哪些技術？哪種技術是最好的？

衛星不適用於室內網絡

    我們習慣了導航應用程式。如今，他們能夠快速確定從A到B的兩個地區、城市甚至大洲之間最便捷的路線。我們所有的定位應用都基於衛星的信號。人造衛星就像一隻巨大的眼睛，從太空中看到我們每個人。儘管在室外導航中效率很高，但是GPS，Glonass或Galileo、北鬥等系統無法應對室內定位。因為衛星導航需要清晰的視線才能表現良好。   

    在蜂窩網絡中的定位已成為GPS的第一種替代方法。這種方法將您的位置分配給最近的電臺的「單元」。這種方法的最大缺點是蜂窩塔數量少。即使到現在，通過蜂窩網絡進行室內定位的平均誤差仍然很高，甚至高達100米。這些數字不適用於室內導航。最大誤差必須為3-4米。

新一代技術

    現在有三組用於室內導航的尖端技術。第一個涉及不同的可穿戴慣性設備。通常，它們確定對象從其起點開始的位移。但是，如果您不知道起點，就無法確定最終位置和路線本身。  

    第二組技術與視覺測距（visual odometry）結合。這種高科技解決方案提供了通過攝像機重建人或物體軌跡的機會。儘管這些系統可以確保在良好條件下的高精度定位，但它們仍然過於依賴外部環境條件（例如照明）。

    而且，這樣的解決方案需要空間中的固定點，例如牆壁，家具，門或其他物體。如果您在巨大的開放空間中行走，視覺系統將無法確定您的路徑。另外，這樣的視頻解決方案總是存在運動識別對象的問題。一個人會移動還是移動相機？    

    室內導航解決方案的第三類集群包括基於各種信號的技術，例如Wi-Fi，藍牙或UWB。它們如何工作？我們都知道，您離Wi-Fi路由器越近，信號越好。因此，我們有機會創建信號穿透（和衰落）的特殊模型，並將來自特定智慧型手機的真實信號與此類計算機仿真進行比較。結合3-4個路由器的數據，我們可以確定運動對象的準確坐標和軌跡。 

    UWB系統不測量信號功率。這樣的解決方案可以確定物體與信號原點之間的距離。但是，它們只能在開放空間中工作，無法克服壁壘等障礙。

    三種技術之間的最終選擇取決於價格和能耗。藍牙被認為是最具成本效益的技術。Wi-Fi位居第二，而UWB是最昂貴的。後者也需要最大的能耗。例如，智慧型手機可以在不充電的情況下工作1-2天，而同時進行藍牙或Wi-Fi掃描。UWB將該工作時間縮短到5-6小時。有時，能源消耗起著至關重要的作用。我的就是一個例子。礦工每天在地下花費8個小時，這就是為什麼UWB技術對他們不起作用的原因。 

    儘管價格高昂且能耗大，但UWB系統仍可確保最準確的定位。每個公司都必須在成本和最終準確性之間進行選擇。這三種技術（藍牙，Wi-Fi，UWB）均已投放市場，並已由不同公司使用。

室內導航的未來

    顯然，某些技術將被替代。下一步是將信號的功率測量替換為距離測量。新一代智慧型手機能夠同時連接到某些Wi-Fi站點。第二項重要的創新是測量輸入和輸出信號方向的機會。藍牙設備製造商已經宣布了即將進行的更新。

歡迎學習GIS思維的課程思源：



相關焦點

  • 北鬥高精度和室內定位技術,智慧城市發展的突破口
    就像在人流量較多的商場、機場、車站，應用室內定位系統，再加上人流監控和動態分析手段，可以有效提高運營效率；在辦公樓等高層建築則可以在緊急狀態下實時定位內部人員；在醫院等護理機構可以實時定位護理對象，儘可能爭取時間提供及時的醫護服務。然而大多數情況下，這才是室內定位的真實情況：當你身處大商場的地下停車場，希望通過導航找到自己車輛所在的車位。
  • 智石分享|AR技術在室內定位導航方面的應用
    說到AR技術在室內定位導航方面的應用，那就不得不先說明一下AR到底是什麼？AR全稱Augmented Reality，即增強現實技術，是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度並加上相應圖像、視頻、3D模型的技術，將真實世界信息和虛擬世界信息「無縫」集成，是把原本在現實世界的一定時間空間範圍內很難體驗到的實體信息(視覺信息，聲音，味道，觸覺等)，通過電腦等科學技術，模擬仿真後再疊加，將虛擬的信息應用到真實世界，被人類感官所感知，從而達到超越現實的感官體驗
  • 室內導航App「尋鹿」上線「商場尋寶」功能,希望借營銷活動實現...
    ，室內導航成為了下一塊必爭之地。隨著室內導航技術的發展，基於WiFi和iBeacon的導航精度已經可以達到亞米級，加上現在商場WiFi的高普及率，硬體成本可以大幅降低，但從商場、用戶的角度來考慮，室內定位技術如何和現有的商業生態結合，給用戶帶來最大的便利，目前仍沒有一套成熟的解決辦法，這或許也是掌握了技術的科技巨頭沒有急於佔領室內導航市場的一個原因。
  • 一文看懂SLAM導航技術分類、典型應用及國內發展現狀
    SLAM可以輔助機器人執行路徑規劃、自主探索、導航等任務。國內的科沃斯、塔米以及最新面世的嵐豹掃地機器人都可以通過用SLAM算法結合雷射雷達或者攝像頭的方法，讓掃地機高效繪製室內地圖，智能分析和規劃掃地環境，從而成功讓自己步入了智能導航的陣列。VR/AR方面：輔助增強視覺效果。
  • 谷歌Project Tango室內導航功能:定位快而準
    >據外媒報導，在本周MWC大會上，谷歌和聯想演示了一項Project Tango手機的新功能——室內導航此前，Project Tango設備的應用演示大多以遊戲為主，如今該技術的新功能終於轉向實用。據The Verge實測，Project Tango室內導航功能的界面設計與谷歌地圖相似，它將建築物顯示為平面地圖，用戶可以在上面標記興趣點以尋找路線。而實時取景功能就像增強現實的效果，但更加精確，而且更新速度快，地點發生偏離後能夠快速重新匹配。
  • LIFI室內光定位技術
    2020年7月31日上午，北鬥三號全球衛星導航系統建成暨開通儀式在北京舉行。中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統新聞發言人冉承其表示，北鬥三號具備導航定位和通信數傳兩大功能。極匯科技擁有核心專利的LIFI室內光定位技術，類似北鬥的導航定位功能，目前已在商超的智能購物車項目上深度使用。
  • 百度地圖創新打造「AI室內通」,逛商場也能精準定位導航
    此前，室內導航一直是導航場景的一大難題，受限於衛星信號在室內衰減，信號的強度和穩定性不高，且不能定位到不同的樓層，傳統導航無法規劃正確的路線和發起導航；百度地圖聯合百度大腦DuMix AR率先實現基於視覺定位的室內導航功能，該功能通過百度大腦DuMix AR研發的視覺定位與增強現實服務 VPAS（visual positioning and augmenting service）為用戶提供基於手機圖像的高精度
  • Resonai發布AR禮賓應用,集成AR室內導航、買單等多種功能
    11月21日消息，專注於AI、AR和數字孿生技術的Resonai公司發布AR禮賓系統Vera Concierge，旨在通過AR和AI技術為商場等商業建築提供無人化、自助式室內導航、導購服務。據青亭網了解，Resonai於去年發布用於房地產營銷的AR工具：Vera，該工具支持AR室內導航、虛擬助手、AR遊戲、IoT、AR空間布置、AR指導等一系列功能。而Vera Concierge則是基於Vera平臺打造的，專用於商場等商業建築的導航系統。
  • 空間智能技術發展與應用之智能導航
    為支撐歐洲GNSS持續發展，ESA支持開展了「GNSS+」研究項目，為下一代Galileo系統的技術發展探索思路。圖表:美國X射線導航技術發展的短期及長期目標短期目標技術描述：利用毫秒脈衝星的X射線脈衝信號為深空太空飛行器提供自主導航。
  • GPS偽衛星高精度室內定位技術研究與實現
    GPS偽衛星高精度室內定位技術研究與實現 李倩 發表於 2018-03-23 09:14:13 全球衛星導航系統(Global Navigation Satellite
  • 藍牙信標如何在室內導航和資產定位中應用?
    藍牙技術的優勢在室內定位的解決方案中， WiFi，UWB，BLE和類似的有源RFID解決方案都可以實行定位，然而，他們並不是一樣的。UWB和諸如ZigBee的協議比較準確。它們也非常昂貴，使得它們對於一般業務所有者或用戶來說是不可行的。 WiFi和有源RFID也依賴昂貴的基礎設施。
  • 蘋果iOS 11地圖新功能:推送機場等室內導航
    在之前關於iOS 11的報導中，就提到過蘋果為地圖服務追加了商城和機場的室內導航功能，不過目前支持的地點還有限，機場室內導航支持地點大約為20來個。　　近日據外媒報導，蘋果現在開始慢慢將室內導航延伸到一些機場和購物中心，用戶可以提前一窺iOS 11中的這項蘋果地圖新功能。
  • 氣壓傳感器+MI地磁傳感器,實現3D室內精確導航
    其可提供識別在幾樓的某個位置等建築物內的導航功能。為實現這種3D室內導航，就需要比以往精度更高的傳感器，ROHM新開發的通過用MEMS氣壓傳感器檢測高度，用地磁傳感器（MI）檢測方位的方式，可實現更高精度的導航。
  • 蘋果要利用無人機和室內導航改進地圖服務
    新浪科技訊 北京時間12月2日凌晨消息，據彭博社報導，蘋果公司準備利用無人機、室內定位以及更好的汽車導航技術來改進其iOS和macOS平臺上的Maps應用。
  • 制約室內可見光通信發展的關鍵技術
    你們都知道，室內可見光通信發展並不理想，那麼，要推動這項技術的應用，究竟要釐清哪些關鍵性技術？今天，小編要共享的正是室內可見光通信系統關鍵技術探究。技術與產品控們應該愛看。　　為了滿足人們快速穩定，安全環保的通信網絡服務要求，解決射頻無線通信網絡存在的頻帶緊張和帶寬限制等問題，通過深入室內可見光通信系統技術的研究和探討，從而有效補充現有射頻無線通信系統方式在無線通信網絡的運用。
  • 北鬥衛星導航系統的發展與突破
    我們將從歷史背景、發展歷程、技術突破、應用推廣、未來發展等方面出發，詳細介紹北鬥衛星導航系統背後的故事。在近代，人類利用的儀器由簡單的儀器發展到精密的儀器，如無線電雷達、慣性導航、電羅經、石英鐘和原子鐘。
  • 水下、室內、深空導航！丨權威發布
    國務院新聞辦公室8月3日上午舉行新聞發布會，中國衛星導航系統管理辦公室主任、北鬥衛星導航系統新聞發言人冉承其介紹，中國計劃在2035年前建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時體系。我們應該如何理解國家綜合定位導航授時體系？它將有哪些絕活？冉承其介紹，系統的連續、穩定、高可靠運行是當務之急，我們有信心、有能力、有決心做好。
  • 室內定位技術,可通過體驗AR平行世界的影音特效、輕鬆建立分享自己...
    ARC作客觀真實記錄，已備份原始記錄 ARC：目前，室內定位技術發展到什麼樣的水平？市場上流行的主流室內定位技術有哪些？ 王友光：目前室內定位技術主流為基於Beacon藍牙信號定位。其次是地磁定位，和基於WiFi 信號的三角定位以及基於機器視覺技術的定位方式。 一般來說室內定位技術已經可以做到一米左右的精準度，這對一般室內場景而言已經相當足夠。
  • 「北鬥」系統將發展脈衝星、量子導航等新技術
    未來，「北鬥」衛星導航系統將與人工智慧、5G通信等新興技術緊密融合，同時進一步創新，發展脈衝星及量子導航技術。　　11月23日，中國衛星導航系統管理辦公室副主任楊軍在成都舉行的第十一屆中國衛星導航年會上展望「北鬥」的未來。
  • 陳銳志教授：室內定位技術已進入了一個新的時代
    據陳銳志教授介紹，由於北鬥在室內空間的信號較弱，無法穿透室內空間，且目前室內定位領域還沒有高精度的定位技術落地，人們在室內始終無法像室外一樣用手機導航，因此陳銳志教授團隊目前在做的就是希望把手機室內定位技術做到落地。