Google、苹果发力,室内定位精度能达到多少?

2019-07-10   来源:千寻时空  

现在,无论是外出聚餐、购物还是出游,手机自带的GNSS(即“全球导航卫星系统”)定位都可以一路引导人们从出发点抵达目的地。但是随着人们对导航的依赖加深,还希望能够在医院里找到化验室、在地下停车场找到自己的爱车、在超市里找到某品牌洗发水,甚至是在博物馆里找到毕加索的珍品。遗憾的是,手机的GNSS定位对此无能为力。

由于GNSS信号无法穿透墙壁,在室内环境下,类似于智能手机这样的终端虽然仍然可以报告用户位置,但是定位结果却是基于WiFi或基站信号产生,定位精度会立刻下降到数十米甚至数百米。这样的精度最多只能告诉用户在哪栋楼里,且还常常出错,完全无法满足用户的室内定位需求。

面对市场的需求,科技巨头从未停止创新的脚步。

基于安卓系统,手机室内定位精度可达1米

2018年3月7日,Google发布了Android Pie的开发者版本。Android Pie支持无线局域网的IEEE 802.11mc标准,其中就包含基于Wi-Fi RTT(Round-Trip-Time, 既“往返时延”)的室内定位技术。当支持Wi-Fi RTT的Android手机在室内可以测量到至少3个接入点的距离时,开发者就可以用三角定位算法来估算手机在室内的位置。同样是利用Wi-Fi信号,RTT技术的定位精度可以达到1-2米,比目前基于Wi-Fi RSS(接收信号强度)的定位精度要高出许多。

为了向开发者推广RTT定位技术,2019年4月10日,Google在Play Store针对开发者发布WifiRttScan App, 这款App可以用来确认Android9版本以上的终端,测量出的接入点距离。开发者能够以此来开发室内定位、导航的相关应用。

虽然室内定位技术正在持续迭代,但要在Android手机上实现室内外无缝衔接的高精度定位,仍然还有一段距离。首先Wi-Fi RTT定位需要室内布有同样支持IEEE 802.11mc标准的接入点。尽管大部分的室内环境都已经安装有无线路由器,但是目前大部分路由器还不支持IEEE 802.11mc, 同时路由器的数量也不足以支持室内外无缝高精度定位的需求。更重要的是,Android还需要建立一个接入点准确位置的数据库,来支撑Android手机的精准定位。针对这一点,Google计划通过众包的方式来完善接入点位置数据库的建设,未来也会游说路由器制造厂商在新产品中支持IEEE802.11mc标准。

以Google以往在新科技新产品方面的优异表现,相信WiFi-RTT室内定位在不久的将来一定会成为Android手机的标准配置。
 

UWB助力,iPhone室内定位精度达10厘米

和Google接连在Android上开放GNSS原始观测量、发布紧急定位服务ELS以及Wi-Fi RTT API的高调比起来,Apple在手机定位方面较为低调神秘,技术革新也相对缓慢。但这并不意味着,面对市场强烈的定位需求,Apple真的无动于衷。

最近台湾分析师郭明池预测,苹果公司将会在下一代iPhone上大幅度改善天线的性能,使得iPhone有接收并且处理超宽带UWB(Ultra-Wide Bandwith)信号的能力。而UWB主要用于室内导航定位,其标称室内定位精度可以达到10cm, 大大优于现有的Wi-Fi RSS定位以及Google推出的Wi-Fi RTT定位。UWB技术也被认为在未来的5年内有可能成为室内定位的主流技术。

UWB最初的定义来自60年代的脉冲通信技术,又称为脉冲无线电技术。与当今通信系统中广泛采用的载波调制技术不同,这种技术用上升沿和下降沿都很陡的基带脉冲直接通信,所以又称为基带传输或无载波技术。UWB系统与传统的窄带系统相比,具有系统容量大、传输速度快、穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位等优点。因此,UWB技术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航。

根据郭明池的预测,下一代iPhone不仅会具备接收UWB信号的能力,也会嵌入UWB的信号处理芯片,让手机具备解算UWB信号,实现室内定位的能力。可以预期,在室内布有UWB定位基站的室内区域,如机场、展览馆、商场等地,iPhone用户可以直接掏出手机来享受室内外无缝衔接的高精度定位服务。

比较两大智能手机OS巨头实现室内定位的策略,Android系统采用的Wi-Fi RTT定位虽然在定位精度上逊于iOS的UWB技术,但是支持RTT的路由器的普及程度大大高于UWB基站,且建设成本较低。未来支持Android Wi-Fi RTT定位的场景会多于支持iPhone UWB室内定位的场景,但在定位精度方面iPhone UWB的方案有优势。

无论哪种技术方案最后成为业界的主流方案,可以预料到的是,在两大科技巨头的推动下,未来室内外无缝衔接的高精度定位会成为现实,并将给消费级手机应用市场的发展带来无限的想象空间。

分享给小伙伴们:

更多文章

相关文章

天乐网部分信息来源于互联网,不对其完整性、合法性等负责

天乐网是南京久测仪器技术有限公司旗下网站

联系方式:QQ:487823649 投稿邮箱:487823649@qq.com 电话:400-006-5117

版权所有:南京久测仪器技术有限公司 Copyright© 2019 Tleer.cn, All Rights Reserved.天乐网 | 苏ICP备11065447号-3