韓國(guó)科學(xué)技術(shù)學(xué)院(KAIST)近日公布了一項(xiàng)新的高精準(zhǔn)室內(nèi)定位技術(shù)，該技術(shù)可在室內(nèi)10米范圍內(nèi)追蹤到智能手機(jī)，并且還能分辨手機(jī)位置具體在哪一層樓上。研究人員稱，這是室內(nèi)定位研究的一次重大突破，可推動(dòng)室內(nèi)定位的進(jìn)一步發(fā)展。

　　目前定位服務(wù)研究現(xiàn)狀

　　提到定位服務(wù)，我們最先想到的就是GPS，但GPS只限于獲取室外位置信息，但在室內(nèi)定位方面，GPS表現(xiàn)很糟。因?yàn)镚PS在與衛(wèi)星通信時(shí)，它的信號(hào)會(huì)因屋頂、墻壁和其他物體的干擾而減弱。除此之外，GPS在水平方向上的精準(zhǔn)度只是垂直方向上精準(zhǔn)度的三分之一，所以要想定位高樓樓層里的人或物體是不太可能的。

　　而隨著智能手機(jī)的普及，室內(nèi)定位變得越來(lái)越重要，對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)的研究也有很多。比如，諾基亞、博通、谷歌、IndoorAtals、Qubulus、杜克大學(xué)等都在該領(lǐng)域有所動(dòng)作。

　　而這些基于位置的服務(wù)提供商(包括移動(dòng)設(shè)備制造商)主要利用WiFi、蜂窩數(shù)據(jù)連通、超寬帶(UWB)和射頻識(shí)別(RFID)等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和 GPS結(jié)合，來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位。比如，WiFi定位系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱WPS)主要收集GPS和WiFi信號(hào)，包括谷歌和蘋果在內(nèi)的許多公司就利用該技術(shù)為用戶提供位置信息服務(wù)。另外，電信運(yùn)營(yíng)商的傳統(tǒng)基站也可以室內(nèi)定位，但精準(zhǔn)度可能只在500~700米之間。

　　所以目前室內(nèi)定位技術(shù)的精準(zhǔn)度都不太高，或者技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程太復(fù)雜而影響其大范圍應(yīng)用。

　　新室內(nèi)定位技術(shù) 不依賴GPS

　　韓東素(Dong-Soo Han)是韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院計(jì)算機(jī)系的教授，也是該研究項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，致力于研究室內(nèi)定位和導(dǎo)航技術(shù)、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言等。他表示：“WiFi定位系統(tǒng)(WPS)在某些情況下是有用的，但仍有許多不足。因?yàn)閃iFi定位系統(tǒng)需要GPS信號(hào)來(lái)追蹤從移動(dòng)設(shè)備收集到的WiFi指紋位置。因此，即使用戶處于很強(qiáng)的WiFI信號(hào)里，但如果沒(méi)有結(jié)合GPS信號(hào)，這些WiFi信號(hào)也是沒(méi)用的。”

　　所以，韓東素領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)就是要解決這個(gè)問(wèn)題。他們最終開(kāi)發(fā)出一個(gè)WiFi無(wú)線電地圖，它不需要GPS信號(hào)，只利用WiFi指紋就可以。

　　WiFi指紋是由移動(dòng)設(shè)備捕獲的一組WiFi信號(hào)，也是對(duì)周圍接入點(diǎn)接收到的WiFi信號(hào)強(qiáng)度的測(cè)量值。一個(gè)WiFi無(wú)線電地圖可以顯示某個(gè)場(chǎng)所內(nèi)不同位置的WiFi接入點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度。因此，無(wú)線電地圖上的每個(gè)WiFi指紋都和位置信息相連接。

　　通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)、移動(dòng)工具或移動(dòng)應(yīng)用程序內(nèi)置的模塊，研究人員可以每30分鐘從用戶智能手機(jī)中收集指紋，并分析這些指紋的特點(diǎn)。他們以用戶的家庭和辦公室地址作為參考，將手機(jī)收集到的指紋分為家庭和辦公室兩類。之后，利用谷歌的地理編碼方法，將每個(gè)家庭和辦公室地址轉(zhuǎn)換成地理坐標(biāo)，以此獲取指紋的位置。WiFi無(wú)線電地圖擁有指紋和坐標(biāo)兩個(gè)信息，靠這兩個(gè)信息就可以確定或追蹤手機(jī)在某個(gè)時(shí)間段所處的位置。

　　為了評(píng)估該技術(shù)的性能，研究團(tuán)隊(duì)在韓國(guó)選取了兩個(gè)區(qū)域做測(cè)試，在每個(gè)區(qū)域的400個(gè)接入點(diǎn)上收集到7000個(gè)WiFi指紋，并分別創(chuàng)建出一張 WiFi無(wú)線電地圖。測(cè)試結(jié)果顯示，位置的精確度取決于收集到的數(shù)據(jù)數(shù)量，一旦數(shù)據(jù)收集率超過(guò)50%，平均誤差距離小于10米，這意味著該技術(shù)可在室內(nèi) 10米范圍內(nèi)追蹤到智能手機(jī)。并且穩(wěn)定性很高。

　　對(duì)于該技術(shù)，飛思卡爾半導(dǎo)體公司的系統(tǒng)工程師麥克·斯坦利(Mike Stanley)表示，利用測(cè)定的WiFi信號(hào)強(qiáng)度來(lái)開(kāi)發(fā)WiFi指紋一直備受研究人員的關(guān)注，這是一個(gè)很有效的對(duì)室內(nèi)環(huán)境定位的方法。

　　規(guī)模商業(yè)化在即 2013年或成最熱領(lǐng)域

　　由于該技術(shù)利用無(wú)線局域網(wǎng)信號(hào)和智能手機(jī)用戶的地址，所以成本比較低，可在全球范圍內(nèi)實(shí)施。

　　一旦WiFi無(wú)線電地圖為了商業(yè)應(yīng)用而全方位開(kāi)發(fā)，未來(lái)的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)廣泛存在，比如應(yīng)急救援服務(wù)、室內(nèi)丟失物品查詢服務(wù)、餐飲業(yè)、商場(chǎng)、尋人等等，當(dāng)然最少不了的是廣告銷售領(lǐng)域，比如為用戶提供特價(jià)商品和打折信息等基于位置的移動(dòng)廣告。

　　目前該技術(shù)大面積商業(yè)化的最大障礙是隱私保護(hù)等問(wèn)題。但可以肯定的是，對(duì)室內(nèi)定位服務(wù)的需求大大存在。這些緊迫的商業(yè)化需求會(huì)很快刺激室內(nèi)定位服務(wù)技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)應(yīng)用，這將帶來(lái)新一波創(chuàng)新高潮，規(guī)模和影響將不比GPS低。