在室內(nèi)環(huán)境下，只需打開應(yīng)用，拍攝幾張周圍環(huán)境照片就可實現(xiàn)實時定位?

　　上面視頻展示的是慕尼黑工業(yè)大學(xué)(TUM)主校區(qū)的室內(nèi)導(dǎo)航解決方案，通過對整個校園建筑內(nèi)部的三維數(shù)字化，學(xué)生和參觀者可以使用TUM導(dǎo)航應(yīng)用找到教室、實驗室、圖書館或餐廳，還可以將導(dǎo)航頁面切換成360度全景導(dǎo)航模式。不同于其他室內(nèi)定位技術(shù)的是，該解決方案無需額外基礎(chǔ)設(shè)施的布設(shè)。從視頻中可以看出，使用者在進行定位時只需打開應(yīng)用拍攝幾張周圍環(huán)境照片就可實現(xiàn)實時定位。

　　近年來，室內(nèi)導(dǎo)航作為大型商超LBS解決方案一直備受關(guān)注，從前業(yè)內(nèi)人士表示過室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)決定了LBS商業(yè)應(yīng)用落地的最后一公里。近年來，包括機場、火車站、商場、工廠、學(xué)校等多種室內(nèi)場景都有不少應(yīng)用案例。

　　近期泰伯網(wǎng)找到了這家提供上面解決方案的德國企業(yè)NavVis，其特有的“無源”室內(nèi)定位相較傳統(tǒng)的wifi指紋、藍牙beacon、超寬帶UWB等多種需布設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的定位技術(shù)而言，定位技術(shù)原理是什么，優(yōu)劣勢在哪?希望本文能給關(guān)注室內(nèi)定位導(dǎo)航這一獨特領(lǐng)域的讀者有一定的啟發(fā)作用。

　　擺脫基站布設(shè)，照片指紋識別進行定位

　　采訪中NavVis大中華區(qū)負責人蕭翰向泰伯網(wǎng)介紹，NavVis總部位于德國，專門從事3D室內(nèi)激光掃描建模、無源室內(nèi)導(dǎo)航軟硬件開發(fā)的科技公司。

　　“NavVis3D激光掃描建模、基于高清全景圖像和點云數(shù)據(jù)overlay的IndoorViewer虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以及以圖像指紋識別技術(shù)為基礎(chǔ)的室內(nèi)導(dǎo)航解決方案都是基于慕尼黑工業(yè)大學(xué)機器人研究院自2007年開始的科研項目，經(jīng)過7年公立資金支持技術(shù)孵化，于2013年才開始商業(yè)化，但2014年就迅速進入國際市場。”

　　據(jù)蕭翰介紹，上述視頻案例提到的通過照片進行定位技術(shù)本質(zhì)是以圖像指紋識別技術(shù)為基礎(chǔ)的室內(nèi)導(dǎo)航解決方案，原理是通過后臺對手機拍攝2-3張地物照片的結(jié)構(gòu)信息(大小僅幾kB)進行提取，發(fā)至服務(wù)器端，利用計算機視覺圖像識別技術(shù)進行圖像空間結(jié)構(gòu)信息交叉比對后得到定位數(shù)據(jù)。

手機帶人拍照

兩種導(dǎo)航模式：2D平面圖導(dǎo)航和3D全景導(dǎo)航，這里是2D地圖上定位的位置

2D平面圖導(dǎo)航模式轉(zhuǎn)換到3D全景模式，成功定位到掃描當時的燈箱位置

實時追蹤手機在室內(nèi)地圖的位置

　　值得一提的是，這種“無源”定位技術(shù)的定位精度并不會受到人群流動的影響，原因在于解決方案前期所采集的數(shù)據(jù)是空間結(jié)構(gòu)信息。

NavVis M3移動掃描系統(tǒng)

　　為什么場所內(nèi)的人群密度以及動態(tài)不會影響到NavVis采集的定位數(shù)據(jù)?對此，蕭翰向泰伯網(wǎng)解釋，“NavVisM3移動掃描系統(tǒng)在采集數(shù)據(jù)時，可以同時采集高精度激光點云數(shù)據(jù)+1600萬*6高分辨率全景采集+WiFi+藍牙Beacon+地磁數(shù)據(jù)+IMU慣性制導(dǎo)單元數(shù)據(jù)的多種傳感器融合的復(fù)合數(shù)據(jù)，計算機在圖像結(jié)構(gòu)比對之前會預(yù)讀取WiFi和藍牙Beacon的設(shè)備信息縮小圖像模式識別的搜索范圍，進一步提升定位速度和定位精度。”

　　蕭翰指出，正是因為這些空間結(jié)構(gòu)信息數(shù)據(jù)并非基于定位基站參照設(shè)備的空間關(guān)系，也不受到數(shù)據(jù)發(fā)射器、接收器的信號強弱所干擾，傳統(tǒng)室內(nèi)定位技術(shù)極大影響定位精度的墻體結(jié)構(gòu)、玻璃、水以及人群走動等因素都不會影響到NavVis給出的定位精度。

　　室內(nèi)定位技術(shù)往往受技術(shù)條件所限

　　目前在國內(nèi)和國際市場中，室內(nèi)定位主流技術(shù)仍是WiFi和藍牙Beacon的有源定位方式，由于基建投資巨大而且定位效果并不理想，催生了地磁定位和VLC可見光定位的出現(xiàn)，但還是脫離不了通過基建投資建立信息網(wǎng)絡(luò)。

　　以WiFi和藍牙beacon為例，傳統(tǒng)方式是通過讀取WiFi或者藍牙Beacon信號強度來計算定位設(shè)備與周邊WiFi或者藍牙信號發(fā)射器的相對距離，進而利用triangulation三角定位法進行定位，但同時也對WiFi或者藍牙信號發(fā)射器信號相對強度的穩(wěn)定性有很高要求，尤其在人員密集區(qū)信號強度大打折扣，會對定位精度有很大影響，定位精度的理論值與實際應(yīng)用中會相距甚大。

　　近年來雖然有可達2米甚至1米以內(nèi)精度的理論數(shù)據(jù)，但在實際使用中，Wi-Fi定位一般是5-8米甚至10米精度。相較之下，“無源”定位精度就表現(xiàn)出很大優(yōu)勢。據(jù)蕭翰介紹，NavVis無源手機導(dǎo)航APP在70%-90%情況下定位精度為2到4米。

　　無源室內(nèi)定位市場亟待拓展應(yīng)用場景

　　很明顯，無源室內(nèi)定位技術(shù)對使用場景以及用戶要求有前提條件。

　　“無源”室內(nèi)定位技術(shù)因無需基站布設(shè)而帶來精度不受信號強弱影響、使用成本低的優(yōu)點，但不能對物體進行實時被動定位。“無源”定位系統(tǒng)要求使用者必須手持帶有攝像頭的終端對周邊環(huán)境進行拍攝方可進行有效定位，沒有拍攝能力的實物自然無法被列入使用者之列。比如醫(yī)院里移動的重要醫(yī)療設(shè)備、家庭里的保險柜等物件則無法使用這樣的方式進行定位。

　　并且目前“無源”室內(nèi)定位的使用場景還是受限，需要讓用戶頻繁使用攝像設(shè)備拍照，這本身已經(jīng)約束了無源定位技術(shù)的推廣?？梢韵胂?，需要搭配類似谷歌眼鏡等AR設(shè)備使用，才更能發(fā)揮“無源”定位技術(shù)的優(yōu)勢，但谷歌本身已經(jīng)宣布了智能AR眼鏡項目的失敗，需要通過拍照進行定位的無源定位技術(shù)，目前，要擴大自己還需要等待時機的出現(xiàn)。

　　另外，依托于APP應(yīng)用的室內(nèi)定位服務(wù)模式推廣受限、室內(nèi)定位技術(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)的商業(yè)價值遠沒有被挖掘等多種現(xiàn)實問題還需這個領(lǐng)域內(nèi)的所有玩家齊心協(xié)力去解決。

　　若說無源定位技術(shù)的出現(xiàn)，會改變現(xiàn)有諸多的應(yīng)用場景，這個定論還為時尚早，更多的是對現(xiàn)有眾多室內(nèi)定位技術(shù)體系的一個有效補充與豐富，但這本身已經(jīng)是值得高興的一個事情。

　　寫在最后

　　泰伯網(wǎng)曾與行業(yè)內(nèi)多家室內(nèi)導(dǎo)航定位企業(yè)有過采訪與溝通，得到的普遍共識是，室內(nèi)定位技術(shù)本身并不創(chuàng)造直接商業(yè)價值，它需要和AR/VR、智能硬件、商業(yè)智能數(shù)據(jù)挖掘、室內(nèi)建筑數(shù)據(jù)以及各行各業(yè)數(shù)據(jù)和應(yīng)用結(jié)合才能為用戶創(chuàng)造真正的價值。比如通過定位技術(shù)對商場內(nèi)海量人群的運動軌跡、停留時間等數(shù)據(jù)進行有效挖掘，才能呈現(xiàn)數(shù)據(jù)價值所在。

　　實際上，通過何種方式去實現(xiàn)定位技術(shù)本身，這并不重要。泰伯網(wǎng)關(guān)注技術(shù)的推陳出新，同時更關(guān)注的是通過技術(shù)讓數(shù)據(jù)更鮮活更有價值的研究過程。

　　研究機構(gòu)Research and Markets曾預(yù)計2013~2018年室內(nèi)定位市場的年復(fù)合增長率將達48.4%;科技行業(yè)咨詢公司IDTechEx也有數(shù)據(jù)顯示，到2024年室內(nèi)定位的總市場規(guī)模將超過100億美元。泰伯網(wǎng)希望越來越多類似NavVis的新鮮血液加入，將室內(nèi)定位技術(shù)帶向前所未有的技術(shù)發(fā)展高度。