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大家都在琢磨怎么室内定位,但暂时没什么好方法

本帖由 漂亮的石头2015-03-30 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    为什么没有室内导航软件?

    [​IMG] 王思伦,MCDS@CMU 2015 Fall

    我本科的研究方向是室内定位,也在室内定位的 Startup 做过一段时间,现在不打算继续做了。总体而言,我的个人看法是室内定位市场需求没有那么大,定位精度要求却比较高(5m 左右吧),同时部署难度很大,对用户的使用要求很高,用户体验又不好。

    简单介绍一下,室内定位大概有几种方法:

    1. 基于专用设备的室内定位:通过在指定区域部署大量的专用硬件设施(超声波,红外传感),同时用户佩戴设备,实现定位。这种方法精度挺高,但是缺点显而易见。部署成本和维护成本非常高,还要求用户佩戴专有设备。

    2. 基于 Wi-Fi 信号测距:Wi-Fi 的信号强度随着距离变大是在衰减的。通过衰减模型和三边定位可以确定位置。但这种方法也难以投入使用,原因是这个衰减模型并非简单线性,事实上用 RSS 来估测距离非常难,即使你通晓其衰减规律,建立了一个衰减模型,依然有很多参数等待实地考察来确定,而这些参数很容易受环境影响,可能你挪一个家具参数就变了。所以成本依然很高,精度也不准。

    3. 基于 Wi-Fi 指纹的定位:这种方法是目前最普遍、最常见的了。比如你在位置 A 测到路由器 12345 的信号强度是 abcde,那你在另一个位置 B 测出来的强度一般是不一样的。于是你可以每隔几米测一次,存到一个巨大的数据库里,对于下一次的输入寻找余弦相似度最高的就够了。

    目前使用比较广的还是第三种方法,毕竟室内一般离不开 Wi-Fi。可这种方法部署起来依然很难,需要雇一拨人隔三差五每隔几米测一次信号强度写入数据库,成本太高。而且万一有一个路由器坏了,精度受影响很大。这种系统一般会看到定位跳来跳去,精度也就 10m 吧。

    于是乎,在 Mobicom Infocom 上针对室内定位的研究曾非常火热,大家引入各种新奇的方法,比如加入手机的 IMU(加速度传感器、三轴陀螺仪、磁力计)来测算用户的移动方向和距离;比如使用图像来定位;比如使用众包来定位;甚至有用手机声波定位的。这些方法固然新奇,但很多都是灌水的 paper,难以复现、更别提投入使用。

    我在微软一个导师想把 paper 实现出来,做成一个导航 App,情景是 A 用户进入商场走到某商户(比如麦当劳),途中他拿着手机记录轨迹,然后用户 B 可以下载轨迹然后巡着轨迹找到麦当劳。但是对用户要求太高了,用户需要举着手机,手机方向和行走方向一致。遇到电梯等情况基本玩完,即使用各种算法来优化,我依然很不看好这种用户使用要求极高的软件会有人用。如果你到了商场想找到某个餐厅的位置,直接问服务员应该比打开手机、打开 App、下载路径(包括很多图片和语音)、平拿着手机、稳步按着手机指示去走 要方便很多吧。谁会选择后者这么复杂的操作方式。

    于是我就退出了。

    总体上来看,室内定位与室外定位的差别在于室外有 GPS 这种统一的基础性设施和服务,室内定位没有。只有乱七八糟的无线设施:Wi-Fi 蓝牙 ZigBee 声波 RFID 等,标准不统一。想用 CSI 也要看路由器是否支持,大部分不支持。而人们的需求并没有那么高。很多做室内定位的 Startup 都会死掉。

    我看好 iBeacon 这种定位技术,它其实是一种 BLE,简简单单贴在商店门口发射低功耗信号。iPhone 靠近了就会知道,于是商家可以给用户推送本店的优惠信息,吸引用户光临。用户也无需安装 App,ios 可以自动弹出提示。简单。易用。低成本。我买过一家硅谷创业公司 Estimote 的 iBeacon 产品,感觉还不错。

    以上部分内容参考自《位置计算:无线网络定位与可定位性》

    查看知乎原文
     
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