2017年8月17日，由中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用聯(lián)盟主辦，深圳物聯(lián)傳媒承辦的主題為“物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的位置服務(wù)與應(yīng)用”--2017深圳國(guó)際定位技術(shù)與應(yīng)用高峰論壇在深圳會(huì)展中心隆重舉行。上海北斗創(chuàng)新研究院副院長(zhǎng)，上海交大北斗實(shí)驗(yàn)室裴凌教授出席此次高峰論壇，并作了主題為“智能環(huán)境感知與室內(nèi)定位”的最新行業(yè)研究與行業(yè)趨勢(shì)分享。

　　為甚么要談環(huán)境感知?裴教授認(rèn)為，因?yàn)槲覀円ㄎ?，首先要感知環(huán)境。而對(duì)于室內(nèi)定位方法常見分為三種：satellite-based、Network-based、Sensor-based。這些定位方式在不斷的發(fā)展與技術(shù)演進(jìn)中有一些新的發(fā)展趨勢(shì)：高精度通導(dǎo)一體，運(yùn)動(dòng)輔助室內(nèi)定位，群智感知的新的方法利用在指紋定位方面。

　　高精度通導(dǎo)一體

　　移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)具備室內(nèi)定位的多種優(yōu)勢(shì)：無縫覆蓋，使能定位連續(xù)性;終端的高滲透率保證定位信息的統(tǒng)計(jì)價(jià)值;LTE、5G、wifi大帶寬，多天線，密集組網(wǎng)的技術(shù)特性，使得高精度定位成為可能。傳統(tǒng)的Cell+ID+RTT定位方式可以實(shí)現(xiàn)20-60米的定位精度，智能天線MIMO+TDOA/AOA可以實(shí)現(xiàn)5-10米的定位精度。

　　據(jù)裴教授介紹，目前交大和華為合作的基于5G的通信定位，利用5G的Massive MIMO、多天線、密集組網(wǎng)等特性，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到米級(jí)定位精度。面對(duì)室內(nèi)可以解決室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，多樣以及多徑豐富等難點(diǎn)，基于5G通信網(wǎng)高精度測(cè)角定位技術(shù)，利用5G大帶寬，多天線，密集組網(wǎng)的技術(shù)特性，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境下的高精度定位。

　　基于WiFi的新協(xié)議802.11NGP，目前主要是Cisco在牽頭制定協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，該協(xié)議的目標(biāo)是為了達(dá)到1米甚至是0.1米的定位精度?，F(xiàn)行WiFi標(biāo)準(zhǔn)，理論上可以達(dá)到0.7米的定位精度，而真實(shí)場(chǎng)景測(cè)試一般為2-4米。利用WiFi定位的優(yōu)勢(shì)在于，通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋廣，普遍存在，有一定的用戶基礎(chǔ)，可以免費(fèi)使用，需要高密分布。此外，裴教授表示，利用現(xiàn)有的WiFi協(xié)議802.11n，充分利用頻帶的一些特征，也可以實(shí)現(xiàn)10cm的定位精度。

　　基于藍(lán)牙5.0的通信協(xié)議可以提高定位精度至1米內(nèi)，比如Marvel一款芯片Avaster 88W899，利用BLE定角以及802.11mc結(jié)合的方法可以實(shí)現(xiàn)小于1m的定位結(jié)果。

　　運(yùn)動(dòng)輔助室內(nèi)定位

　　一般利用PDR定位的時(shí)候，手一定要放平才能得到準(zhǔn)確的定位。而如果想要在任何自然狀態(tài)下進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，可以采用NPDR進(jìn)行運(yùn)動(dòng)輔助定位解決這個(gè)問題。在室外通過藍(lán)牙、WiFi、GPS等定位獲得初始位置，初始位置給手機(jī)內(nèi)的傳感器加速度計(jì)，陀螺儀等，從而做一些步態(tài)，步長(zhǎng)以及航向的估計(jì)。然后通過運(yùn)動(dòng)輔助定位對(duì)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)準(zhǔn)，然后在粒子濾波器中利用地圖或者指紋數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行約束，最后在手機(jī)終端實(shí)現(xiàn)高精度的定位。據(jù)裴教授介紹利用上海交大目前利用粒子濾波+高精地圖+運(yùn)動(dòng)識(shí)別的這種方式進(jìn)行的定位試驗(yàn)?zāi)壳?5%的概率可以達(dá)到0.8米的定位水平。

　　裴教授表示，上海交大和中興通訊一起合作的一個(gè)地下停車場(chǎng)測(cè)試，通過將藍(lán)牙beacon與NPDR結(jié)合，經(jīng)過各種環(huán)境下的場(chǎng)測(cè)結(jié)果，可以達(dá)到1m以內(nèi)的定位精度。

　　群智感知指紋庫(kù)

　　指紋定位很大的一個(gè)問題在于，需要很大的精力去采集指紋，采完指紋后，它還會(huì)變化，需要去更新和維護(hù)指紋庫(kù)。利用群智指紋的方法可以解決這個(gè)問題，通過個(gè)人在自然狀態(tài)下的室內(nèi)活動(dòng)進(jìn)行指紋采集，從而實(shí)現(xiàn)低成本的指紋采集和更新。

　　裴教授表示，通過和阿里在北京望京新世界做了一個(gè)測(cè)試，結(jié)果表明群智感知指紋庫(kù)是具有可行性的，可以實(shí)現(xiàn)低成本的指紋采集和指紋庫(kù)更新。

　　最后，裴教授表示，室內(nèi)定位不僅僅是定位本身，室內(nèi)定位的發(fā)展趨勢(shì)還包括行為感知、構(gòu)圖建模、目標(biāo)識(shí)別以及場(chǎng)景理解，而這些都是我們接下來值得挖掘與深入研究的領(lǐng)域。