室内定位技术研发简介

一、引言

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。GPS是目前应用最为广泛的定位技术。当GPS接收机在室内工作时，由于信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度也很低，要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的。室内定位技术应时而出，室内定位能够提供更智能的移动服务和更精确的位置搜索，这些特点使其看来有望成为又一种热门的移动服务。

另一方面随着无线通信技术的发展，新兴的无线网络技术，例如WiFi、ZigBee、蓝牙和超宽带等，在办公室、家庭、工厂等得到了广泛应用，基本达到了室内定位需要的数量，且室内定位技术需要的设备成本也在逐步的下降中，室内定位技术是时候走出实验室走向市场，接受市场的检验了。

二、竞争对手分析

 

公司	专利数	定位方式及特点
谷歌	2+	筛选用户活动数据推断用户位置
微软	5+	无线接入点、无线电信标、设备移动来确定手机位置
RIM	8+	Wi-Fi热点和蜂窝天线信号的定位技术
诺基亚	10+	利用蓝牙信标定位
高通	8+	手机芯片上增加室内定位功能

 

科技研究公司Grizzly Analytics最新的一份报告将五家公司（谷歌、微软、诺基亚、高通和RIM）评为拥有“成熟的”室内定位研究的公司。

微软已经对如何利用特殊无线电信标及分析Wi-Fi信号强度确定位置进行了研究。微软也对移动跟踪的技术进行过实验。该技术涉及跟踪一台从已知位置移走的设备，比如通过一扇门进出一栋建筑。除了研究之外，微软还拥有室内定位的一些专利。微软拥有的用无线接入点、无线电信标、设备移动和其他无线电信号来确定手机位置的专利至少有5项。

诺基亚的室内定位成果也同样高精，拥有多项至少可以追溯到2006年的专利。2006年9月，诺基亚申请了一项“到达方向”监测的专利。这项技术利用超带宽（UWB）无线电技术来估测位置。2007年秋，诺基亚又申请了与通过Wi-Fi信号强度确定位置相关的三项专利。几年来，诺基亚已经曝光过其室内定位的部分研究，比如在2009年和2010年11月的诺基亚世界大会（Nokia World show）上发布的演示视频。2011年4月，诺基亚发布了一段演示视频，展示了一个集成室外/室内的导航系统。211年11月，诺基亚对谷歌地图升级做出回应，进一步宣传其研究，并披露，他们现在已经利用蓝牙信标取代过时的超带宽技术了。

    从2010年起，高通就申请了至少8项室内定位相关专利，包括涉及Wi-Fi热点三角测量和使用传感器进行动作跟踪的成果。高通正投资于室内定位，因为他们计划在其手机芯片上增加室内定位功能，可能是在传感器处理芯片上加入动作跟踪能力，以及在无线射频（RF）芯片内增加信号三角测量。

RIM也有许多室内定位专利。与其他公司一样，RIM的研究也瞄准了通过Wi-Fi热点和蜂窝天线信号的定位技术。他们还涉足基于室内定位的移动服务，比如基于地理位置的提醒和基于地理位置的设备控制。和谷歌和诺基亚不同的是，RIM与室内定位技术并不那么紧密，因为它还没有在黑莓手机上推出这样的功能。

 

在五家室内定位技术的领先公司中，谷歌可能是实际拥有专利最少的一个。谷歌的两项专利都只是处于申请阶段。其中一项专利涉及收集手机大概位置的Wi-Fi数据，另一项专利涉及根据筛选用户活动数据（比如日历条目和基于地理位置的搜索历史）推断位置的方法。谷歌“我的位置”的地图功能似乎是基于蜂窝天线以及Wi-Fi热点信号的三角测量，这是一个使用标准设备性能的相对通用的方法。

三、自有定位技术

我们正在使用的技术是以wifi信号强度正态分布为核心，结合神经网络原理的一套完整算法，并对wifi信号的正态分布情况作了很多的优化工作。

         以下是在两组wifi信号强度正态分布研究的实例图：

四条不同颜色的线分别代表不同的ap信号强度的正态分布，可以发现在同一地点内，wifi信号强度完全符合正态分布且曲线较为平滑，结合神经网络算法实现室内定位的可行度很高。

我们团队已经在四个室内场地验证了该算法的可行性。定位精度可以达到3-5米。

四、产品研发进度

我们的产品第一版开发已经完成，下面是主界面的两张截图。

 

定位精度和室内地图仍在逐步完善中，现在室内地图资源已经有700多张，支持北上广大部分商场。主要提供室内定位，室内地图服务以及优惠促销信息的推送。其中室内地图采用矢量图开发，可以自由配置修改。

目前APK仍在内部测试中，不对外开放下载。

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