基于现代无线网络技术的室内定位系统的开发及应用

发布时间: 2017-09-08 17:39:22   作者:本站编辑   来源: 江苏省国际科技合作中心   浏览次数:        字号:[ 常规 ]

来源:江苏省国际科技合作中心

对于全球卫星定位与导航技术,大家都不陌生,甚至到了在日常生活中驾车出行时都离不开它的地步。可是全球卫星定位系统在室内如大型商业中心,展览场馆,大型交通枢纽如机、火车站等却没法使用。道理很简单:第一,卫星定位信号被建筑物给挡住了;第二,定位精度不符合室内应用的要求。 

近几年,兴起了一波利用现代无线网络通信技术来做室内定位的研究热潮。这波热潮也是受助于目前方兴未艾的二大新技术的推动:物联网和机器人。智能手机和穿戴式装置使得无线通信和连结技术日迄成熟,并且无所不在。机器人尤其是家用机器人的推广使用,迫切需要一个精准的室内定位系统来辅助。目前利用现代无线网络通信技术来做室内定位的研究也主要集中在两个领域:利用Wi-Fi和利用低能耗蓝牙技术,后者也被苹果公司称为iBeacon。 

本人从事物联网和无线通信技术工作多年,密切关注室内定位系统的研究领域,对目前市场上已有或刚推出的商业化产品颇有了解,熟知其特性及缺陷。当前所有系统面临的最大挑战就是定位的精度问题。无线信号受制于其本身信号强度的局限,对周边环境的变化非常敏感,造成接受端需要仰赖最新的数字信号处理技术,才能拾取有用的信息,这也是推动近几年无线通信技术飞速发展的原因。定位系统需要至少在不同座标的三个发射源,才能确定一个物体在空间相对于发射源的位置。例如将一个智能手机放在空间的任意一个位置,其信号被检测到,并传给了后端的服务器。如何解读这些数据,对其进行处理,参照那一瞬间周边环境的影响,转化为智能手机在空间的座标,这是一个算法的问题。本人利用开源系统,将无线Access Point转化成专职的读取智能手机无线信号的传感器,对采集的数据进行了大量的研究,开发出自己独特的算法,具有定位精准,处理快速,实时性强的优点。将此算法应用在基于低能耗蓝牙技术的iBeacon室内定位系统,也取得了良好的效果。 

室内定位系统的应用领域非常广泛,据著名市场调研公司Juniper Research的最近报告,LBS(Location Based Service)市场将在2019年达到430亿美元的规模。如在大型商业中心和名牌奥特莱斯直销城,对特定商店的导航,根据当事人的位置发送针对性的置入型广告等都是目前想得到的常见应用和有赏服务。在大型展览场馆,如义乌小商品城、广交会,参展者愿意付费将参观者吸引到自己的展区。在大型交通枢纽如机场、火车站等,有各种功能区,有些旅客要求尽快找到下一个转接的站台或出租车站,有些旅客想采购免税商品,有些旅客只想找到一个舒适的餐饮休息区。如何帮助他们找到想去的地方,尽快引导他们到目的地,成为衡量管理交通枢纽效率的一个重要指标。家用机器人除了具有防止碰撞物体的基本功能,还需要能在家里按预定路径行走自如的本领,才能完成各种任务,如打扫、巡视、搬运,如果有一个好的定位系统,这些工作都将易如反掌。 

本项目拟在合适的高新园区注册一个公司,深入开发具有自主知识产权、国际领先的室内定位系统系统,并积极推广应用。本创业团队由曾在国外获得博硕士学位、在著名大公司工作数十年以上、在硅谷拥有广泛人脉的海外留学生组成。团队领头者曾亲自参与思科公司的工业网络产品研发多年,营建思科与罗克韦尔公司的战略合作伙伴关系,主导及参与了多项大型现代工业控制网络的设计。