各行业的展会、研讨会绝大多数都是在室内举办,对于不熟悉场馆内布局的人,如何又快又准地找到举办地点呢?
室外有卫星导航,室内是不是也有相关的定位方案?
如此实用的高科技就诞生在上海!同济大学刘儿兀教授团队自主研发的“高精度室内定位系统”——DWELT(基于动态加权进化的路径追踪技术),11月5日起应用于首届中国国际进口博览会。拥有这套“进博会定位导航系统——导路者”,参观者逛进博会,场地再大也不会迷路。
而此前,DWELT已成功应用于矿井、商场、停车场和消防等多种工作生活场景之中。更有意义的是,在室内定位科技领域,中国人的技术又一次领先了国际水平。
现有技术不够成熟
当下,室内定位技术需求度极高,应用范围非常广泛。但是目前,室内导航技术尚不够成熟。不同于GPS、AGPS等室外定位系统,室内定位系统依然没有统一的技术规范,现行技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展。刘儿兀介绍,此前,室内定位大致有几个支持系统和产品方案:红外线定位技术,精度相对较高,但穿透性极差;蓝牙定位技术,不受视距的影响,但稳定性稍差,受噪声信号干扰大;超宽带定位技术,可用于各个领域的室内精确定位和导航,但功耗较高,且需事先布局,成本也降不下来;此外还有超声波、LED、WiFi、射频识别等室内定位技术。
准确区分相邻房间
刘儿兀说,同济研发的“高精度室内定位系统”DWELT,恰恰针对现有技术的不足,并能满足基于室内位置服务的1-3米精度的需求。值得一提的是,这项技术仅用普通手机即可实现高精度室内定位,且其性能指标远超现有定位技术。
所谓DWELT技术,秘诀何在?刘儿兀教授透露,DWELT算法的核心就是融合,对包括地磁、Wi-Fi指纹、Wi-Fi信号强度、惯导等多种数据源进行数据融合。
在待定位点处,几种定位技术的效果时好时差。例如,在某些点实时预测到基于Wi-Fi信号进行定位的精度不高,基于地磁或者惯导进行定位可能较好;在某些点实时预测到基于地磁进行定位可能误差较大,有可能基于惯导或Wi-Fi信号进行定位较好。这个时候,利用磁、电、声、光、通讯传感器所产生的不同信息源进行数据整合测算,就可以开始定位。
室内定位技术的重要指标是定位精度。DWELT算法能够基于环境情况,实时动态调整不同数据源的定位信息权重,具有对多种定位技术的分集效果,从而达到较高的定位精度。正是克服了多种技术难题,不需要专门的硬件和额外的网络部署,即使环境中没有Wi-Fi信号DWELT也可以定位。基于不同的部署方式,DWELT算法还能够实时跟踪行走轨迹,并能准确区分相邻房间和楼层。
产学研联手前景广阔
刘儿兀团队下一步的目标,是更多地考虑算法的稳定性、易用性。实际上,DWELT算法可满足绝大多数LBS室内定位业务的要求。经过多次的改进和优化,同济大学这一室内定位系统更大的应用空间是商场导购、室内人员或物体的定位和导航、地下停车场车辆定位和导航等新兴的物联网业务市场。比如,和手环等智能硬件产品结合,可用于小孩、老人、宠物的防丢失;和车载系统结合,可以用于地下车库的导航和自主泊车等。
“这一创新技术使得真实世界中的人和物,与虚拟空间的丰富数据信息相结合,让线下的人和物也能像线上信息一样被搜索、定位、联接,从而打破真实世界与虚拟世界的边界,实现万物互联。”刘儿兀说。
据介绍,应腾讯公司地图平台部的邀请,研究团队已利用DWELT技术在上海虹口区凯德-龙之梦大型商场进行手机室内定位实测,达到1-2米的实测精度。“我们希望联手更多类型企业开展产学研用,更快推动这一高精度室内定位技术向各行业迈进,为国内外广大普通消费者和企业提供各类高质量服务。”刘儿兀教授说。
本报记者 张炯强