室內定位系列報告之一:前景篇

　　序言

　　室內空間，簡言之就是在相對封閉的室內空間內標識位臵信息。用GPS或北鬥不行嗎?舉個例子，在室內用滴滴打車是不是經常定位不準?室內複雜的建築結構、信號環境(GPS衛星信號無法到達，且充滿各種無線電信號)都會對定位精度造成影響，因此需要新的技術應對這一問題，而新技術的成熟又將引爆室內服務機器人、移動精準營銷、應急求援等深層次需求。 基於對行業的深度調研，我們判斷在移動網際網路日益普及的今天，室內定位技術有望成為位臵服務的藍海，並開啟室內外無縫定位的新紀元。此系列報告將從前景、技術、應用及盈利模式三個維度為大家全面展示室內定位技術。

　　1. 萬物互聯時代，開啟百億室內定位藍海

　　隨著人們活動的室內空間越來越龐大和複雜，興趣點(POI)越來越豐富，停車場、商場、機場等場所的定位和導引需求日趨強烈。同時，精準營銷、智能製造、機器人、無人醫療護理等行業也需要計算機能夠在室內識別特定對象的位臵。這些需求為室內定位技術(IPS，Indoor Positioning System)帶來巨大機會，IPS有望成為導航和LBS領域下一個百億美元量級的藍海市場。 目前市場對這些新需求認識不足，很多人還抱著「室內定位是偽需求」的過時觀點。此外，市場對室內定位技術的發展狀況缺乏了解;對室內定位的實際應用的理解也較匱乏。 與市場不同，我們認為：

　　1) 室內定位技術是傳統零售業整合線上線下精準營銷的利器，是智能製造、機器人、無人駕駛的必然需求，是解決醫療護理人員缺乏難題的有效工具，擁有廣泛的應用場景;

　　2) 室內定位技術日漸成熟，多技術聯用已能夠取得滿意的定位效果;

　　3) 產業鏈上下遊支持環節已經較完善，應用爆發在即;

　　4) 室內定位技術已開始在國內外落地，涉及多種應用場合。

　　2. 消費升級、產業轉型，撬動室內定位百億市場

　　2.1. 室內定位需求強烈，市場空間超百億美元

　　根據諾基亞提供的數據，人們87%-90%的時間在室內度過。由於室內空間越來越龐大複雜，停車場反向尋車、查找某件特定商品、定位走散的家人等變得越來越困難，室內定位的需求前所未有高漲。

　　此外，谷歌的市場調研指出，消費者在購物過程中渴望了解更多有關商品的信息，並享受個人化體驗;但事實上，其中有三分之二的消費者無法在實體店內找到想要購買的商品，43%的人會失望離開店鋪;另外則有超過71%的消費者認為在網絡上搜尋相關商品信息，會比店內找尋更方便，因此聯網呈現商品信息的功能，已成為消費者購物體驗中至關重要的一環。 另一方面，行業客戶對室內定位的需求也在不斷浮現：

　　商場、機場、車站等人流密集場所：需要高效的人流監控和動線分析手段，以提高運營效率、挖掘商業潛力;

　　工廠：需要實現智能倉儲管理、生產過程追蹤、自動貨物搬運、自動對象加工，達到降本增效目的;

　　礦井和高層建築：需要在緊急狀態下實時定位內部人員;

　　醫療護理機構：需要實時定位護理對象，以提供最及時的醫護服務;

　　室內服務機器人、現場工業機器人、無人駕駛車輛：室內定位還是室內服務機器人、現場工業機器人和無人駕駛的必備技術，在一般服務業、軍用無人偵查、電力及油氣巡線、交通運輸領域前景廣闊。

　　強勁的市場需求為室內定位技術(IPS)提供了廣闊的發展空間。根據市場調研公司MarketsandMarkets的數據，室內定位技術的市場規模已於2014年達到9億美元，並預計將於5年內增至44億美元，複合年增長率高達36.5%。Research and Markets的估計更為樂觀，預計2013~2018年的複合年增長率將達48.4%。科技行業諮詢公司IDTechEx則認為，2024年以前，室內定位的總市場規模將超過100億美元。

 

　　快速、實時、精確的室內定位能力，能夠將真實世界的物理對象，與虛擬空間的數據信息結合，從而大幅改變零售、製造、物流、急救等行業的運作方式，令人與人、人與物、物與物之間的聯繫變得更加緊密，真正實現萬物互聯的理想。

　　2.2. 傳統定位技術無法滿足室內定位需求

　　儘管室內定位需求強烈，傳統的定位技術(衛星定位、基站定位)卻因技術限制，無法滿足室內定位要求。

　　2.2.1. 衛星定位信號受牆壁阻隔，且不能分辨樓層

　　衛星定位技術(即全球導航衛星系統，GNSS)經過多年發展，是目前最成熟、使用最廣泛的定位技術，包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo和我國的北鬥。

　　GNSS技術具有可靠性好、精確度高、覆蓋範圍廣等優點。但在室內，衛星信號容易被建築物阻隔，導致無法實現定位。而且，即便是在室外，一般GNSS技術的精度也只能達5-10 m左右(GPS、北鬥的民用精度)，對於智能製造、庫存管理等精細應用無能為力。最後，GNSS技術只能分辨平面位臵，對高度信息不敏感(精度只能做到10-25 m)，不能準確辨別不同樓層。

　　2.2.2. 移動基站定位精度低，定位能力有限

　　儘管手機的無線通訊信號可以穿透多數建築的牆壁，但移動通信基站的分布密度太低，採用「近鄰法」定位的精度達數千米，即使利用多個基站、通過三邊到達時間測算，精度也在200 m。

　　這種定位方法直接利用現有設施，適用於所有手機，可以被動定位，因此在國防、公安等領域受到青睞。民用領域由於精度太低，無法滿足絕大多數室內定位應用的需求，目前僅作為GNSS的補充手段，在衛星信號薄弱地帶(如室內或建築密集的都市區)提供補充定位能力。

　　2.3. 室內定位技術研究進展迅速，行業應用有望啟動

　　為解決室內定位難題，學術界從十多年前即開始研究室內定位技術，目前技術研究已經較為成熟，商業應用觸手可及。

　　對於技術發展，我們有這樣的觀點：如果研究尖端醫學技術，我們得關注《柳葉刀》，最領先的科學發現通常會在《Nature》、《Science》上發表，那麼在在導航領域有哪些前瞻學術雜誌呢? 美國導航協會(ION，Institute of Navigation)是國際定位和導航界最具權威的組織，旗下的刊物被認為是新定位技術的風向標，其研究趨勢往往領先行業應用五年。以GPS技術為例，自1990年起，ION刊出GPS相關的文獻數量即迅速飆升，五年後，GPS系統正式全面運作。而自2010年開始，我們發現，對於精準定位、高靈敏度、多徑等問題的研究有所下降，但室內定位技術的文獻數量快速上升，至今已有五年時間，因此，我們判斷，技術成熟將推動行業應用快速啟動。

　　百度學術的文獻收錄數據也體現了類似的規律。2008年，百度學術收錄的北鬥衛星導航系統文獻快速增加，從之前的每年百餘篇猛增至每年4000篇以上，並在隨後數年保持了這一水準。2012年底，北鬥正式商用，觸發了次年北鬥主題股票的一輪行情。室內定位技術的文獻變化趨勢較北鬥晚兩年：2010年，室內定位技術的文獻數量急劇上升至以往每年數量的約20倍，並已連續5年保持這一水平。如果參照北鬥的規律，室內定位技術的商用也已近在眼前，目前應是較好的投資布局時機。

　　2.4. 室外定位增速放緩，從業者將向室內定位延伸

　　基於GNSS的室外定位技術產品和服務已經非常成熟，需要新的增長動力。佳明、天寶導航、合眾思壯等定位導航設備商的傳統業務表現每況愈下：佳明的汽車/行動電話、航空、航海等傳統業務的營業收入已經連續五年下滑，毛利連續七年增長乏力。天寶導航的傳統業務——現場解決方案業務營業收入連續兩年大幅下行。國內代表廠商中海達2015年中報顯示，國內高精度測繪市場價格戰硝煙四起，毛利率水平明顯下滑。而民用導航產品提供商合眾思壯的車載導航產品營收和毛利也大幅下降。這些公司有強烈的動機在原先業務的基礎上，延伸到與位臵服務相關的其他業務，帶來新的成長動力。

　　除了將GNSS技術橫向延伸到戶外、健身、工程等應用領域之外，另一個自然的延伸方向就是從室外到室內定位，提供完整的、室內室外一體的LBS服務方案。在這一方面，中海達收購超寬帶定位技術提供商聯睿電子，已經邁出了第一步。我們判斷，隨著室內定位需求愈加凸顯，商業模式得到初步驗證，將會有越來越多的室外導航定位廠商進軍室內定位市場。

　　2.5. 政策大力推動室內定位發展

　　目前我國政府對室內定位技術非常看重，國務院、科技部、工信部下發的多項指導政策中均提出要大力推動室內定位系統發展。 2012年科技部印發的《導航與位臵服務科技發展「十二五」專項規劃》中明確指出要推動室內定位技術發展，做到室內外協同實時精密定位;2013年，科技部高新司和國家遙感中心等聯合發布的《室內外高精度定位導航白皮書》，力推融合室內外精確定位的羲和系統實施，在大眾位臵服務、緊急救援等場合開展示範應用，並希望在2020年前在一百座城市完成部署，惠及一億名用戶。此外，物聯網、交通運輸業的「十二五」規劃、工業轉型升級規劃中均涉及室內定位相關內容。 在羲和系統規劃中，國家和地區負責頂層設計和廣域覆蓋;企業負責局域覆蓋和服務應用開發。 國家大力推動羲和系統的鋪設，將令室內定位技術開發商擁有更完善的室內定位基礎設施，有利於開發商提高定位精度、擴大覆蓋範圍。

　　3. 室內定位產業鏈已臻完善，行業爆發在即

　　隨著室內定位商業模式的初步浮現，以及主流晶片廠商、行動作業系統廠商、應用開發商、商業場館等在產業鏈各個環節上的大力推動，室內定位有望在消費領域快速普及，行業迎來爆發點。

　　3.1. 商業模式初現雛形，室內定位變現可期

　　商業場館是室內定位的重要目標客戶行業，尤其是購物商場，擁有巨大複雜的內部空間、數量繁多的商品和興趣點、明確的盈利需求，構成室內定位理所當然的第一站。 然而在很長一段時間內，室內定位在商業場館中的認可度不高，原因主要包括：1) 缺乏合理的商業變現渠道，無法為場館帶來與付出成本相匹配的收益;2) 室內定位精度一度與部署成本不成正比，無法滿足消費者的剛性需求。兩個原因互為因果，導致場館內的室內定位一直未能形成氣候。 目前室內定位技術逐漸發展成熟，已經能夠以較低的成本(中等規模商場每年小於10萬元)實現較高的精度(1~3 m);經過前幾年的試錯，商業場館中室內定位的商業模式也已初現雛形，目前主要分為三種模式：B2B2C、B2C和B2B模式。

　　B2B2C模式：向場館的官方服務app(如萬達廣場的「飛凡」app、首都機場的「首都機場」app)提供室內定位技術，允許app將附近品牌商的優惠、新品等營銷信息傳送給消費者，並向品牌商收取佣金。

　　B2C模式：通過與場館無關的第三方LBS應用(如高德地圖、百度地圖)直接向消費者提供附近品牌商的營銷信息，並向品牌商收取佣金。

　　B2B模式：與商業場館直接合作，以被動定位技術幫助場館監控和分析人流，以改善動線規劃、挖掘營銷潛力，直接向商業場館收取項目設計實施和數據分析服務費用。

　　除商業場館外，室內定位方案提供商對礦井、寫字樓、工廠、監獄等行業客戶亦採用B2B項目模式，提供人員、資產、存貨、WIP(中間件，Work in Progress)的追蹤管理解決方案及數據分析服務，以確保人員和資產安全，定位並解決運營效率瓶頸。

　　3.2. 產業鏈支持環節漸完善，為室內定位發展奠定基礎

　　產業鏈上各個支持環節逐漸完善，為室內定位技術的發展奠定基礎：

　　晶片商：博通、高通、德州儀器等提供的Wi-Fi、藍牙通訊晶片，博世、意法半導體、InvenSense等提供的慣性、地磁傳感器晶片，是目前主要的室內定位技術得以運作的基礎，近幾年晶片商還在產品中內臵了對藍牙iBeacon、慣性導航等室內定位技術的支持，降低室內定位應用的開發難度。

　　行動作業系統廠商：蘋果和谷歌作為移動生態的核心組織者，發布基於藍牙的iBeacon和Eddystone近距離通訊技術平臺，並從作業系統層面提供後臺應用支持。室內定位方案供應商可以選擇在這些平臺基礎上，自行開發不同外延功能、不同外形的信標硬體，同時提供相應SDK和API服務，供LBS應用的開發人員更好地使用這些硬體。

　　LBS應用開發商：應用室內定位方案供應商提供的技術方案，開發針對終端用戶的服務應用，為用戶提供導購、尋車、找人、查找商品信息、尋找優惠等服務。

　　室內地圖數據供應商：圖淵、四維圖新、點道等地圖數據商積累了大量室內地圖和POI數據，為各類LBS應用提供了便捷的室內數據來源。

　　終端廠商：三星等終端廠商也希望參與室內定位生態的構建，發布類似iBeacon的Proximity平臺。

　　商業場館：包括商場、機場、博物館等，近兩年在電子商務的衝擊下，逐漸認識到線下與線上結合的重要性，開始重視室內位臵服務，主動找到室內定位方案供應商尋求合作，並開發官方服務app。

　　品牌商：商業場館內部的商鋪運營者，為吸引更多消費者光顧，越來越樂意將費用投入到可追蹤、易量化的數字營銷上。

　　3.2.1. 無線通訊技術與傳感器普及，提供廣泛用戶基礎

　　Wi-Fi、藍牙4.0、慣性傳感器、地磁傳感器等技術在消費者中的普及，為室內定位奠定了廣泛的用戶基礎。

　　具備Wi-Fi功能的手機數量越來越多，所佔比例持續上升。據IHS iSuppli預測，2015年全球生產的19億部手機中，將有12億部具備Wi-Fi功能。

　　公共Wi-Fi熱點的部署越來越密集。iPass公司公布的數據顯示，2015年7月全球公共Wi-Fi熱點總數已經達到7651萬個，並將於2018年達到3.4億個。特別值得一提的是，中國的商用Wi-Fi熱點數量全球最多，達516萬個，是第二名美國的5倍有餘;這些商用熱點主要分布在零售商店(266萬個)和咖啡館(213萬個)等處。

　　支持低功耗藍牙協議的手機數量與日俱增。據IHS Technology預測，到2018年將有超過96%的手機配備新一代低功耗藍牙技術(Bluetooth Smart)。ABI Research的研究數據顯示，2014年全球藍牙晶片的出貨量將達到28億件，並將於2018年增長至47億件。

　　慣性傳感器和地磁傳感器逐漸在手機中普及。根據我們的市場調研，目前500元級別低端手機開始配備加速度傳感器，800元級別中端手機已基本配備了加速度傳感器、陀螺儀和地磁傳感器。根據IDC數據，在2014年第三季度，中國智慧型手機平均銷售價格是1190元，到2015年第一季度，中國智慧型手機平均銷售價格上升到1631元，漲幅37%，但是仍然落後1841元的全球智慧型手機平均銷售價格，還有上升空間。綜合上述數據，可以判斷配備傳感器的手機在國內的普及率已經較高。

　　3.2.2. 蘋果和谷歌推藍牙信標技術普及

　　早在2012年，諾基亞就聯合三星、索尼和高通等21家企業組建了室內位臵聯盟(In-Location Alliance)，力圖推廣基於藍牙4.0低電壓和Wi-Fi的室內定位技術，但市場影響有限。直到2013年WWDC大會上蘋果發布了iBeacon平臺，藍牙信標技術才真正走進廣大開發者和用戶的視野。在蘋果的強力帶動下，出現了Estimote、Radius Networks等專注開發藍牙信標應用平臺的優秀創業企業，多家零售業巨頭如梅西百貨、樂購、沃爾瑪、家樂福均在店內使用iBeacon系統。 2015年7月14日，谷歌發布了開源、跨平臺的Eddystone信標平臺，支持電量狀態監控等高級功能，同時支持iOS和Android作業系統，不需要安裝手機應用。Estimote、Radius Networks等信標開發商已經宣布了對Eddystone的支持。 由於目前行動作業系統領域即是這兩家獨大，各自擁有大量的開發者和用戶粉絲，料將為室內定位推廣提供更大動力。

　　3.2.3. 室內地圖採集領域跑馬圈地，國內已覆蓋萬餘大型建築

　　室內地圖是室內位臵服務的重要素材，室內地圖的採集成為國內外創業公司和行業巨頭跑馬圈地的賽場。目前，地圖數據供應商已經覆蓋了國內萬餘家大型建築。

　　2007年成立的Micello專注室內地圖採集，截至2013年，在全球已經覆蓋了15,000多個建築物。 2011年，谷歌地圖Android版升級到6.0版本，推出室內定位和導航功能;2012年，谷歌推出了Floor Plan Maker工具，允許場館所有者自行提交其場館的室內地圖;截至2012年，谷歌室內地圖已覆蓋全世界1萬多個建築。

　　2012年，諾基亞宣布其Destination Maps室內地圖服務已經覆蓋38個國家4,605座建築。現在該服務作為Here地圖服務的一部分，已於2015年8月4日出售給德國寶馬、奧迪和戴姆勒集團組成的聯盟。

　　據BusinessInsider報導，由於在室內地圖領域缺乏數據資源，蘋果已經決定利用商場超市等室內場所分布的iBeacon設備，來繪製室內地圖，希望通過室內地圖逆襲谷歌。 在國內，2013年，創業公司圖淵已經覆蓋全國347個城市12,000多個建築物地圖，百度是其最大的客戶。 2014年，高德宣布已收錄了全國數千個建築的室內地圖，類別包括商場、醫院、博物館等，數據為自採與購買相結合。 此外，四維圖新、超圖軟體、點道也是室內地圖的積極參與者。

　　3.2.4. BAT巨頭搶佔線下零售入口，將加速室內定位生態成熟

　　最近一年阿里巴巴和騰訊強力介入基於室內定位技術的O2O，可能推動用戶對室內定位的快速認可，加速室內定位生態成熟。

　　2014年10月，阿里在杭州城西的銀泰百貨部署一批Beacon設備，由於設備性能不穩定，測試後數天後就關閉接口。

　　2014年底，淘點點內嵌入iBeacon技術，並且接入了杭州部分商戶的線下優惠券系統，允許到達店鋪的支付寶用戶領取優惠券，以吸引用戶到店。

　　2015年初，阿里建立城市拓展團隊正式開發線下商場資源，並打造「喵街」客戶端整合全國大型商場資源。

　　2015年4月，阿里開發AliBeacon，利用藍牙信標室內定位技術實現商場室內導航及快速自助支付。

　　2014年11月，微信推出「搖一搖〃周邊」功能，將微信的海量用戶與線下生活結合起來，可用於場館導航、會議籤到、智慧家居開關、精準營銷和自助支付等應用。

　　2015年5月13日，騰訊攜微信支付、地圖等服務與智慧圖合作，以部署的2600個iBeacon信標為觸角，搭建微信智慧運營平臺，在西單大悅城落地。微信服務號西單大悅城中增加了一個名為「360°逛街」的功能，可在此查看西單大悅城的所有室內街景及商品。線上逛街時，遇到感興趣的商品，可隨時隨地點擊查看店鋪和商品的歷史、品牌文化和價格等。用戶還有機會收集大悅城街景中發現的優惠券，進店通過微信支付消費優惠券，享受一站式服務。

　　從歷史經驗看，BAT不計代價的投入和推廣大幅加速了打車軟體、紅包、錢包app的推廣;現在線上和移動端入口格局已定，未來BAT等巨頭極有可能展開新一輪大戰，通過布局室內位臵服務，搶佔線下入口資源，從而帶動整個生態鏈的快速成熟。

　　4. 投資面向未來：室內定位是萬物互聯必由之路

　　室外定位是將人和地點打通;而室內定位連接的是人和具體的物體，將打通人與物、物與物之間的聯繫。未來的智能製造、智慧城市、智慧建築應用，都將依賴室內的高精度定位能力;押注室內定位，事實上是在押注通往萬物互聯的道路。 目前各方共識是到2020年，物聯網將成為無處不在的現實;作為投資需要面向未來，提前五年布局室內定位，將有大概率享用物聯網革命催生的果實。

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