上個(gè)月在西班牙巴塞羅那舉辦的2016世界移動(dòng)通信大會(huì)（NWC 2016）上，谷歌祭出有關(guān)Project Tango的新成果，讓關(guān)注焦點(diǎn)鎖定在室內(nèi)三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)及室內(nèi)定位導(dǎo)航背后的核心技術(shù)SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）。

　　SLAM含義是“即時(shí)定位與地圖構(gòu)建”，自1988年被提出以來主要用于研究機(jī)器人移動(dòng)的智能化。而結(jié)合當(dāng)今技術(shù)，對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)嚴(yán)重衰減、甚至完全消失的室內(nèi)環(huán)境中，配備了激光雷達(dá)、深度攝像頭等關(guān)鍵設(shè)備或部件，SLAM技術(shù)幫助機(jī)器人構(gòu)建在室內(nèi)場(chǎng)景中的三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)及環(huán)境感知系統(tǒng)，以助力機(jī)器人的自主行走。

　　在近30年后的今天，如沐春風(fēng)的SLAM，又迎來了哪些新的機(jī)遇？

　　門檻降低，SLAM機(jī)器人民用市場(chǎng)正待崛起

　　比如這次Project Tango在西班牙巴塞羅那加泰羅尼亞國(guó)家藝術(shù)博物館的定位導(dǎo)航演示中，你能發(fā)現(xiàn)谷歌正在顛覆以往的智能手機(jī)，并通過給Tango設(shè)備加裝普通攝像頭之外的一個(gè)廣角攝像頭和一個(gè)深度攝像頭（TOF）來增強(qiáng)環(huán)境感知的能力。

　　而更重要的，還是Project Tango利用SLAM讓未來的移動(dòng)終端，在不依賴WiFi或藍(lán)牙的前提下，也能獨(dú)立感知所在的室內(nèi)環(huán)境；它具體包括如何三維數(shù)字化地還原一個(gè)室內(nèi)環(huán)境，并且知道自己在這個(gè)環(huán)境中的準(zhǔn)確位置。

　　在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，Tango設(shè)備深度攝像頭用于構(gòu)建可量測(cè)的室內(nèi)三維環(huán)境。在空間感知環(huán)節(jié)，將室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的特征，以可被Tango設(shè)備識(shí)別的數(shù)學(xué)邏輯存到云端，設(shè)備再根據(jù)軌跡、對(duì)比所處現(xiàn)實(shí)環(huán)境和三維數(shù)據(jù)特征，以及方位自主校正，最終判斷所在的位置。

　　客觀來說，Project Tango提供的室內(nèi)定位與導(dǎo)航服務(wù)，還只是他們踐行SLAM的冰山一角。但Project Tango會(huì)通過開放API和SDK讓SLAM應(yīng)用更加普及，這的確值得期待。

　　SLAM還會(huì)有哪些應(yīng)用？在近一兩年時(shí)間里，SLAM技術(shù)會(huì)更快節(jié)奏地被包裝到一些前沿的科技產(chǎn)品中。這樣的趨勢(shì)已經(jīng)發(fā)生在國(guó)內(nèi)。

　　比如這家名叫塔米科技的公司基于SLAM推出了一款掃地機(jī)器人，目前市場(chǎng)價(jià)2999元人民幣。在初次使用時(shí)，機(jī)器人會(huì)記錄家庭環(huán)境并將采集到的三維數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存；在隨后的作業(yè)中，機(jī)器人將規(guī)劃最優(yōu)清掃路線對(duì)清掃各個(gè)房間。這款產(chǎn)品的亮點(diǎn)還在于，它能記住充電電源的位置，一旦電量低或完成清掃任務(wù)時(shí)，它能回到充電處補(bǔ)充電能。

　　還有一家名叫思嵐科技的公司，你能看出它的命名是取自SLAM的諧音，其主要業(yè)務(wù)是致力于研發(fā)平民價(jià)格二維激光雷達(dá)套件，并研究機(jī)器人室內(nèi)定位和制圖的解決方案。目前思嵐科技已經(jīng)讓關(guān)鍵的二維激光雷達(dá)部件售價(jià)降低到幾百元人民幣，無疑這在一定程度上進(jìn)一步拓展了SLAM技術(shù)的應(yīng)用前景。

　　另一家名叫速感科技的創(chuàng)業(yè)公司還利用SLAM技術(shù)開發(fā)了一款智能購物車。除了在購物車上集成二維激光雷達(dá)套件，以用于構(gòu)建和感知商超環(huán)境，購物車架上還裝有深度攝像頭識(shí)別購物車的主人，做到自主跟隨。商品結(jié)算后，購物車也能也返回至設(shè)定地點(diǎn)集合。

　　速感科技的一位產(chǎn)品負(fù)責(zé)人告訴3sNews，SLAM技術(shù)中關(guān)鍵成本的降低，使其在民用市場(chǎng)的商業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加快，作為一家提供解決方案的創(chuàng)業(yè)公司，他們目前也開放了核心算法，準(zhǔn)備構(gòu)建機(jī)器人智能的生態(tài)。

　　SLAM的行業(yè)級(jí)市場(chǎng)，又一片藍(lán)海

　　除了應(yīng)用在機(jī)器人行業(yè)，得益于即時(shí)定位與地圖構(gòu)建的技術(shù)原理和優(yōu)勢(shì)，在行業(yè)應(yīng)用中，圍繞著大型場(chǎng)所的三維數(shù)據(jù)快速生產(chǎn)和服務(wù)的搭建，也讓SLAM技術(shù)越來越受到關(guān)注，一些應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)品和服務(wù)，走向了市場(chǎng)。

　　所以，盡管室內(nèi)三維數(shù)據(jù)應(yīng)用的市場(chǎng)需求越來越大，但像博物館、商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)等室內(nèi)公共場(chǎng)所的三維信息化進(jìn)展并沒有想象中的那么快，其最大制約在于依靠傳統(tǒng)手段，從前端數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)處理，再基于數(shù)據(jù)成品開發(fā)室內(nèi)三維應(yīng)用，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)的周期都很長(zhǎng)。

　　這些難題，都給了SLAM技術(shù)一展拳腳的機(jī)會(huì)。不必非得搭配IMU、WiFi或藍(lán)牙，SLAM技術(shù)依托專業(yè)激光雷達(dá)、聲吶、深度影像采集和識(shí)別系統(tǒng)，最終整合在一種推車式的采集設(shè)備中；它能在同一時(shí)間里定位、采集和拼接室內(nèi)空間的高精度三維信息，這與以往使用靜態(tài)激光雷達(dá)采集設(shè)備采集數(shù)據(jù)、再通過漫長(zhǎng)的人工處理和生產(chǎn)出可用的三維數(shù)據(jù)相比，效率明顯提升。

　　雖然提供這種設(shè)備、包括打包解決方案的公司，在全球數(shù)量還并不多，但市場(chǎng)前景可能是巨大的。而且已有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測(cè)：一套SLAM采集系統(tǒng)一天可采集5萬平方米的室內(nèi)數(shù)據(jù)，在未來的5年時(shí)間里，會(huì)有500億平方米的室內(nèi)空間將以SLAM技術(shù)方式被采集，數(shù)據(jù)且會(huì)以更高效率滿足不同應(yīng)用需要。

　　現(xiàn)在通過任何方法獲取的三維數(shù)據(jù)，在其主流的應(yīng)用趨勢(shì)上，應(yīng)當(dāng)支持現(xiàn)階段市場(chǎng)需求更強(qiáng)勁的Web應(yīng)用，兼容HTML5和WebGL，無需安裝其他插件和獨(dú)立的應(yīng)用程序，為大眾移動(dòng)終端所輕而易舉地使用。在效率上引領(lǐng)著室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的采集方式的SLAM技術(shù)，更進(jìn)一步地促進(jìn)了室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的應(yīng)用。比如下面這些應(yīng)用案例，無疑都在推動(dòng)SLAM技術(shù)應(yīng)用的普及和發(fā)展。

　　·提高大型公共場(chǎng)所的服務(wù)和管理效率

　　案例來自占地約20公頃的德國(guó)第二大機(jī)場(chǎng)——慕尼黑機(jī)場(chǎng)。在這里，乘客利用機(jī)場(chǎng)的三維室內(nèi)地圖，規(guī)劃內(nèi)部的目的地線路；同樣，機(jī)場(chǎng)工作人員也利用三維地圖確定自己的位置，然后在一套內(nèi)部OA系統(tǒng)中規(guī)劃執(zhí)行任務(wù)的線路，以節(jié)約時(shí)間、提高效率。由于室內(nèi)環(huán)境經(jīng)常變化，面向乘客和工作人員的室內(nèi)三維地圖也需要經(jīng)常更新，對(duì)此機(jī)場(chǎng)方面專門購買了基于SLAM技術(shù)的推車設(shè)備，組建專門的團(tuán)隊(duì)，只要有地方發(fā)生了格局改變，隊(duì)伍馬上過去采集數(shù)據(jù)，然后迅速對(duì)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)做出更新。

　　·助力虛擬博物館的參觀服務(wù)

　　博物館囿于參觀人數(shù)限制、管理維護(hù)成本高等問題，對(duì)于創(chuàng)建高精度、高質(zhì)量的虛擬三維場(chǎng)館的需求是迫切的，而且對(duì)一些經(jīng)常改變和優(yōu)化展品種類及布局的博物院而言，需求還是高頻的。所以有SLAM技術(shù)和專業(yè)設(shè)備的支持，在虛擬博物館的建設(shè)需要得到保證后，博物館官方便能為線下、線上的經(jīng)營(yíng)，作出更多有利的決策。

　　·用于建筑施工領(lǐng)域的效率提升和成本降低

　　建筑專家和建筑項(xiàng)目管理人員往往需要密切監(jiān)督所負(fù)責(zé)的施工建筑的進(jìn)展情況，但很多時(shí)候，他們卻并不在現(xiàn)場(chǎng)，以致在一切重要的時(shí)刻，可能會(huì)延誤施工進(jìn)程，增加項(xiàng)目的成本。但依靠SLAM技術(shù)和專業(yè)設(shè)備，高精度的建筑主題、管網(wǎng)或是材料信息的三維模型數(shù)據(jù)會(huì)及時(shí)遞交到這些負(fù)責(zé)人的移動(dòng)終端上，以便盡快處理問題。另外，通過SLAM技術(shù)快速制圖的能力，也有助于施工項(xiàng)目階段性地備份施工數(shù)據(jù)，所以一旦發(fā)生問題，業(yè)主可以追溯這些三維信息化的施工進(jìn)程，進(jìn)而做到清楚地定責(zé)和理賠。

　　·無縫連接室內(nèi)外的ERP軟件

　　大型連鎖企業(yè)，從供應(yīng)鏈和物流服務(wù)的管理，到線下連鎖商店的經(jīng)營(yíng)，依賴信息化手段提供支持。而SLAM和有關(guān)設(shè)備則從線下門店的信息化管理層面，提供支持。而基于室內(nèi)外一體化的數(shù)據(jù)，連鎖企業(yè)可以根據(jù)統(tǒng)一的需要，在ERP系統(tǒng)中部署業(yè)務(wù)，完善從采購、貨運(yùn)、入庫、零售的一體化導(dǎo)航，提高效率。（文|3sNews Iceman）