高通趙斌：可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用前景

　　2017年3月30日下午，由國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易應(yīng)用促進(jìn)會(huì)與深圳物聯(lián)傳媒主辦的2017蘇州國(guó)際室內(nèi)無線實(shí)時(shí)定位技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇在蘇州國(guó)際博覽中心隆重舉辦。無線定位領(lǐng)域一線企業(yè)大咖濟(jì)濟(jì)一堂，共話百億室內(nèi)位置服務(wù)藍(lán)海市場(chǎng)。美國(guó)高通公司資深產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理趙斌先生就目前各種定位技術(shù)的現(xiàn)狀做了簡(jiǎn)要分析并提出可見光通信在未來的市場(chǎng)中將會(huì)有比較好的應(yīng)用前景。

美國(guó)高通公司資深產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理趙斌先生

　　據(jù)趙斌先生介紹，手機(jī)上的定位技術(shù)最開始是為了滿足美國(guó)E-911法規(guī)的要求，主要集中在室外。在技術(shù)演進(jìn)上，從最開始支持GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，逐漸演進(jìn)到各種定位技術(shù)的融合。高通的定位芯片也經(jīng)歷了從開始從只支持GPS到GPS、北斗、Glonass、伽利略多模衛(wèi)星定位技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)定位和MEMS傳感器輔助等多種技術(shù)互相融合。

　　高通在定位領(lǐng)域也有非常多的研究。從2000年開始，高通就開始把定位技術(shù)和無線通訊結(jié)合在一起。多年來，高通在定位領(lǐng)域不斷地耕耘，根據(jù)ABI Research 2013年9月的調(diào)查報(bào)告，全球的衛(wèi)星定位市場(chǎng)高通占到60%的市場(chǎng)份額，出貨量達(dá)到60億片以上，運(yùn)營(yíng)商OEM合作伙伴100多家。

　　目前不同室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀如何?

　　由于信號(hào)的衰減衛(wèi)星定位在室內(nèi)比較困難，隨著輔助衛(wèi)星定位的出現(xiàn)，在北美某些木質(zhì)的房屋或在國(guó)內(nèi)比較淺度的室內(nèi)如靠近窗的地方，通過輔助衛(wèi)星定位也可以定位。但是，深度室內(nèi)定位目前仍沒有辦法通過輔助衛(wèi)星定位來解決。

　　同時(shí)也出現(xiàn)了根據(jù)室內(nèi)地磁場(chǎng)的分布來做室內(nèi)定位的技術(shù)，類似于指紋采集來搜集室內(nèi)的地磁信息從而提供室內(nèi)位置。

　　目前WiFi是相對(duì)成熟且應(yīng)用較多的技術(shù)，這幾年有不少公司投入到了這個(gè)領(lǐng)域。WiFi室內(nèi)定位技術(shù)主要有兩種：一種是基于信號(hào)強(qiáng)度的RSSI方式，這種方式受到周圍環(huán)境的影響會(huì)比較多如天線的朝向，環(huán)境的遮擋，為了做得準(zhǔn)一點(diǎn)大家就做了WiFi的指紋采集，這個(gè)工作是需要大量的人員來進(jìn)行的，而且這些采集工作需要定期的進(jìn)行維護(hù)，所以說這種技術(shù)是一種難以擴(kuò)展的技術(shù)，很少有公司能把國(guó)內(nèi)的這么多商場(chǎng)定期的更新指紋數(shù)據(jù)。

　　另一種是后來引進(jìn)的RTT技術(shù)，主要是測(cè)量WiFi傳輸信號(hào)的時(shí)間。高通因?yàn)殚_發(fā)WiFi芯片，所以有能力做時(shí)間的測(cè)量，RTT目前也已經(jīng)進(jìn)入WiFi聯(lián)盟的規(guī)范。

　　MEMS傳感器結(jié)合其他定位技術(shù)，這是一種純客戶端的技術(shù)，主要利用手機(jī)端的陀螺儀和加速度計(jì)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(shù)受限于手機(jī)上傳感器的性能，因?yàn)樵肼暫推飘a(chǎn)生的誤差，需要外界更高精度的數(shù)據(jù)源對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)。所以現(xiàn)在一般MEMS傳感器和WiFi指紋采集結(jié)合在一起， 每過一段時(shí)間通過WiFi 請(qǐng)求室內(nèi)位置，以此來對(duì)MEMS產(chǎn)生的誤差進(jìn)行修正。該技術(shù)目前的商用得也比較成熟。

　　還有基站定位，這個(gè)更多的和運(yùn)營(yíng)商的部署有關(guān)，中國(guó)電信目前的定位系統(tǒng)采用的是高通的定位方案。

　　藍(lán)牙目前部署的也比較多，也是相對(duì)比較成熟的技術(shù)。從客戶反饋來看，藍(lán)牙的主要問題在于beacon電池更換，如果一個(gè)廠家部署了幾十萬個(gè)beacon裝置，一年之后或者電池耗盡之后的電池更換工作量是很繁重的。

　　通過各種室內(nèi)定位技術(shù)相比較，從市場(chǎng)的反饋，技術(shù)的領(lǐng)先性和應(yīng)用前景方面來看，高通認(rèn)為基于可見光通信的室內(nèi)定位技術(shù)是一個(gè)比較有前景的技術(shù)。光源是在室內(nèi)的一個(gè)必要的基礎(chǔ)設(shè)施，它最大的優(yōu)勢(shì)在于不需要我們進(jìn)行額外的部署。此外，光源進(jìn)行部署以后進(jìn)行變動(dòng)的可能性比較小，每個(gè)位置是可以精確地來量化的，從而保證定位結(jié)果的精確性。高通可見光定位技術(shù)精度可以達(dá)到厘米量級(jí)，和目前其他主流技術(shù)的定位精度有質(zhì)的區(qū)別，有可能產(chǎn)生新的應(yīng)用場(chǎng)景。

　　為何室內(nèi)定位技術(shù)目前無法大規(guī)模應(yīng)用?

　　據(jù)趙斌先生分析，室內(nèi)定位目前還缺乏特別大規(guī)模的商用案例，很多小的項(xiàng)目和場(chǎng)景都有用，但還沒有像室外定位這么成熟和標(biāo)準(zhǔn)。

　　原因在于：1.各種技術(shù)都有自己的局限性，需要與其他技術(shù)互相融合。這些技術(shù)在一定程度上存在互相競(jìng)爭(zhēng)。2.缺乏統(tǒng)一的規(guī)范。如室外定位衛(wèi)星定位成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，目前沒有其他技術(shù)可以和衛(wèi)星定位進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。3.商務(wù)模式的問題。目前還沒有找到比較合適的對(duì)消費(fèi)者有吸引力的應(yīng)用場(chǎng)景，缺乏合適的商務(wù)模式，大家可能更愿意做轉(zhuǎn)到to B的模式，這樣至少可以保證公司的收益和正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。4.生態(tài)鏈比較長(zhǎng)也比較復(fù)雜，需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游各個(gè)部分的企業(yè)共同努力，最終呈現(xiàn)的體驗(yàn)才會(huì)比較好。5.用戶的隱私如何保證。數(shù)據(jù)的屬性是用戶擁有還是商場(chǎng)?這些都一定程度影響到室內(nèi)定位技術(shù)的推廣。

　　怎樣打造一個(gè)比較好的室內(nèi)服務(wù)體驗(yàn)?

　　室外到室內(nèi)的無縫體驗(yàn);最好的定位性能;功耗不能影響到手機(jī)的正常使用;規(guī)范：是否符合業(yè)內(nèi)或者運(yùn)營(yíng)商的要求;自主性、隱私的保護(hù)以及可擴(kuò)展性。

　　為什么高通認(rèn)為基于可見光通信的技術(shù)是一個(gè)比較有前景的技術(shù)?

　　趙斌先生表示LED光源的演進(jìn)是照明的一個(gè)趨勢(shì)，從節(jié)能和效率上考慮室內(nèi)照明未來一定會(huì)演進(jìn)到LED的照明。高通正是利用了這個(gè)契機(jī)在照明上開發(fā)這個(gè)技術(shù)。1.不需要額外部署基礎(chǔ)設(shè)施。2.可以達(dá)到一個(gè)非常高的精度，高通可以做到10cm的精度。

　　那么，利用LED進(jìn)行室內(nèi)定位是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

　　通過對(duì)每個(gè)LED燈進(jìn)行編碼，將ID調(diào)制在燈光上，燈會(huì)不斷發(fā)射自己的ID，通過利用手機(jī)的前置攝像頭來識(shí)別這些編碼。此外，需要預(yù)先知道的燈光的地圖，通過燈光的地圖初步的判斷終端的位置。然后根據(jù)燈光到達(dá)的角度進(jìn)一步細(xì)化定位的結(jié)果。如此便可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度。

　　LED定位相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)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(shí)間在100ms內(nèi);更新的速率10Hz;終端數(shù)量的擴(kuò)大對(duì)性能沒有任何的影響，在一個(gè)房間中無論是一個(gè)終端還是100個(gè)終端對(duì)性能都沒有任何影響。

　　LED可見光通信在零售等行業(yè)中的應(yīng)用

　　LED可見光通信目前在北美有很多商場(chǎng)已經(jīng)在部署。首先，需要用戶下載一個(gè)應(yīng)用。當(dāng)用戶到達(dá)商場(chǎng)里的某一個(gè)貨架，通過檢測(cè)貨架周圍的燈光了解用戶的具體位置。商家可以通過這樣的方法向消費(fèi)者推動(dòng)商品的折扣等信息。

　　趙斌先生還表示，該技術(shù)還可以應(yīng)用到更多的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)合。目前高通在北美已經(jīng)GE和Acuity合作推出支持這種技術(shù)的燈具，國(guó)內(nèi)也開始和一些本土的燈具照明廠商合作，今后希望能和產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴一起打造完整的可見光室內(nèi)定位技術(shù)的生態(tài)系統(tǒng)。