Visible Light Indoor Positioning Demo
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來源：物聯網世界 作者：陳珊珊
2017年3月30日下午，由國際物聯網貿易應用促進會與深圳物聯傳媒主辦的，2017蘇州國際室內無線即時定位技術與應用高峰論壇，在蘇州國際博覽中心隆重舉辦。
無線定位領域一線企業大咖濟濟一堂，共話百億室內位置服務藍海市場。美國高通公司資深產品市場經理趙斌先生，就目前各種定位技術的現狀，做了簡要分析，並提出可見光通信在未來的市場中，將會有比較好的應用前景。
美國高通公司資深產品市場經理趙斌先生
據趙斌先生介紹，手機上的定位技術，最開始是為了滿足美國E-911法規的要求，主要集中在室外。在技術演進上，從最開始支持GPS衛星定位技術，逐漸演進到各種定位技術的融合。
高通的定位晶片，也經歷了從開始從只支持GPS到GPS、北斗、Glonass、伽利略多模衛星定位技術、無線網路定位和MEMS傳感器輔助等，多種技術互相融合。
高通在定位領域，也有非常多的研究。從2000年開始，高通就開始把定位技術和無線通訊結合在一起。多年來，高通在定位領域不斷地耕耘，根據ABI Research 2013年9月的調查報告，全球的衛星定位市場，高通佔到60%的市場佔有率，出貨量達到60億片以上，營運商OEM合作夥伴100多家。
目前不同室內定位技術的發展現狀如何?
由於信號的衰減，衛星定位在室內比較困難，隨著輔助衛星定位的出現，在北美某些木質的房屋，或在比較淺度的室內，如靠近窗的地方，透過輔助衛星定位也可以定位。但是，深度室內定位，目前仍沒有辦法透過輔助衛星定位來解決。
同時也出現了，根據室內地磁場的分布，來做室內定位的技術，類似於指紋採集，來蒐集室內的地磁資訊，從而提供室內位置。
目前WiFi是相對成熟且應用較多的技術，這幾年有不少公司投入到了這個領域。WiFi室內定位技術主要有兩種：一種是基於信號強度的RSSI方式，這種方式受到周圍環境的影響，會比較多如天線的朝向，環境的遮擋。
為了做得準一點，大家就做了WiFi的指紋採集，這個工作是需要大量的人員來進行的，而且這些採集工作需要定期的進行維護，所以說這種技術是一種難以擴展的技術，很少有公司能把市場上的這麼多商場，定期的更新指紋數據。
為了做得準一點，大家就做了WiFi的指紋採集，這個工作是需要大量的人員來進行的，而且這些採集工作需要定期的進行維護，所以說這種技術是一種難以擴展的技術，很少有公司能把市場上的這麼多商場，定期的更新指紋數據。
另一種是後來引進的RTT技術，主要是測量WiFi傳輸信號的時間。高通因為開發WiFi晶片，所以有能力做時間的測量，RTT目前也已經進入WiFi聯盟的規範。
MEMS傳感器結合其他定位技術，這是一種純客戶端的技術，主要利用手機端的陀螺儀和加速度計，這兩種慣性傳感器。這種慣性傳感器有一定的位置推算能力，但這種技術受限於手機上傳感器的性能，因為噪聲和漂移產生的誤差，需要外界更高精度的數據源，對其進行校準。
所以現在一般MEMS傳感器，和WiFi指紋採集結合在一起， 每過一段時間通過WiFi 請求室內位置，以此來對MEMS產生的誤差進行修正。該技術目前的商用得也比較成熟。
還有基地台定位，這個更多的和電信商的佈署有關，對岸中國電信目前的定位系統，採用的是高通的定位方案。
藍牙目前佈署的也比較多，也是相對比較成熟的技術。從客戶反饋來看，藍牙的主要問題在於beacon電池更換，如果一個廠家佈署了幾十萬個beacon裝置，一年之後或者電池耗盡之後的電池更換工作量是很繁重的。
透過各種室內定位技術相比較，從市場的反饋，技術的領先性和應用前景方面來看，高通認為基於可見光通信的室內定位技術，是一個比較有前景的技術。
光源是在室內的一個必要的基礎設施，它最大的優勢在於不需要我們進行額外的佈署。此外，光源進行佈署以後，進行變動的可能性比較小，每個位置是可以精確地來量化的，從而保證定位結果的精確性。
高通可見光定位技術精度可以達到釐米量級，和目前其他主流技術的定位精度有質的區別，有可能產生新的應用場景。
光源是在室內的一個必要的基礎設施，它最大的優勢在於不需要我們進行額外的佈署。此外，光源進行佈署以後，進行變動的可能性比較小，每個位置是可以精確地來量化的，從而保證定位結果的精確性。
高通可見光定位技術精度可以達到釐米量級，和目前其他主流技術的定位精度有質的區別，有可能產生新的應用場景。
為何室內定位技術目前無法大規模應用?
據趙斌先生分析，室內定位目前還缺乏特別大規模的商用案例，很多小的項目和場景都有用，但還沒有像室外定位這麼成熟和標準。
原因在於：
1.各種技術都有自己的局限性，需要與其他技術互相融合。這些技術在一定程度上存在互相競爭。
2.缺乏統一的規範。如室外定位衛星定位成為事實上的標準，目前沒有其他技術，可以和衛星定位進行競爭。
3.商務模式的問題。目前還沒有找到比較合適的，對消費者有吸引力的應用場景，缺乏合適的商務模式，大家可能更願意做轉到to B的模式，這樣至少可以保證公司的收益和正常的運轉。
4.生態鏈比較長也比較複雜，需要產業鏈上下游各個部分的企業共同努力，最終呈現的體驗才會比較好。
5.用戶的隱私如何保證。數據的屬性是用戶擁有還是商場?這些都一定程度影響到室內定位技術的推廣。
怎樣打造一個比較好的室內服務體驗?
室外到室內的無縫體驗；最好的定位性能，功耗不能影響到手機的正常使用，規範：是否符合業內或者電信商的要求；自主性、隱私的保護以及可擴展性。
為什麼高通認為基於可見光通信的技術，是一個比較有前景的技術?
趙斌先生表示LED光源的演進是照明的一個趨勢，從節能和效率上考慮，室內照明未來一定會演進到LED的照明。高通正是利用了這個契機，在照明上開發這個技術。
1.不需要額外佈署基礎設施。
2.可以達到一個非常高的精度，高通可以做到10cm的精度。
那麼，利用LED進行室內定位是如何實現的呢?
透過對每個LED燈進行編碼，將ID調制在燈光上，燈會不斷發射自己的ID，通過利用手機的前置攝影機來辨識這些編碼。此外，需要預先知道的燈光的地圖，透過燈光的地圖，初步的判斷終端的位置。然後根據燈光到達的角度，進一步細化定位的結果。如此便可以達到釐米級定位精度。
LED定位相關的技術指標分析
提供3D的位置，水平誤差10cm；提供精度在5度左右的方向性;定位速度很快，首次定位時間在100ms內；更新的速率10Hz；終端數量的擴大，對性能沒有任何的影響，在一個房間中無論是一個終端，還是100個終端，對性能都沒有任何影響。
LED可見光通信在零售等行業中的應用
LED可見光通信，目前在北美有很多商場已經在佈署。首先，需要用戶下載一個應用。當用戶到達商場裡的某一個貨架，透過檢測貨架周圍的燈光，瞭解用戶的具體位置。商家可以透過這樣的方法，向消費者推動商品的折扣等資訊。
趙斌先生還表示，該技術還可以應用到更多的物聯網應用場合。目前高通在北美已經GE和Acuity合作，推出支持這種技術的燈具，在中國也開始和一些本土的燈具照明廠商合作，今後希望能和產業鏈上下游的合作夥伴，一起打造完整的可見光室內定位技術的生態系統。
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