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【悦读】GeoScience Café 柳景斌:智能手机室内定位与智能位置服务

测绘遥感国家重点实验室 2018-02-12 03:18:55

11月25日,测绘遥感信息工程国家重点实验室柳景斌教授做客GeoScience Café第144期学术交流活动。他结合自己的研究成果,介绍了多种智能手机室内定位方法和室内定位技术带来的智能位置服务,并预测了手机室内定位技术未来的方向,让听众受益匪浅。

报告现场

室内定位的应用前景

近些年来,全球卫星定位系统(GPS)和全球卫星导航系统(GNSS)技术飞速发展,它们能很好地满足室外定位的要求。同时,许多学者对室外定位技术进行了相关的研究,室外定位技术被广泛应用于许多商业产品,如百度地图的导航功能。


随着无人车、虚拟现实、智慧城市、人工智能和物联网等颠覆性的前沿技术的发展,人们不仅要求在室外能够获得地理位置信息,还要求在室内也能够获得较准确的地理位置信息。而且通过大量数据表明,人们80%以上的时间生活在室内,超过80%的事件和信息流发生在室内,室内定位技术有着巨大的市场应用的需求。

智能手机室内定位方法

目前,手机集中了加速度器、陀螺仪、磁力计、光度传感器和照相机等传感器与GNSS定位技术与蓝牙、WLAN、数字电视和RFID/NFC等射频信号,手机已成为定位源集中的载体,这是手机实现多源混合定位的先决条件。


接下来,柳景斌介绍了他在最知名的导航杂志《GPS World》20周年特刊封面故事报道的智能手机无缝定位与三维导航技术。该技术采用了多种信号源集成的定位方法研制出了智能手机室内定位与三维导航技术原型机。多种信号源包括WIFI、BLE蓝牙、地磁场、惯性导航系统INS/PDR、环境光信号和GNSS。该产品是面向行人服务的,利用行人的运动状态来辅助WIFI、蓝牙等射频信号进行定位。

智能位置服务

前面介绍了传感源到定位算法,但定位只是一种核心技术,与之关联的智能应用才是最终目标。


柳景斌介绍了如下几种基于室内定位技术的智能位置服务:


1.2D/3D室内行人导航。


2.iShopping:精准营销。研究顾客在商场内的位置轨迹,总结顾客的行为特征,分析顾客的购买习惯和个人喜好,从而对顾客购买推送商场打折信息等方式进行精准营销。


3.iParking:室内智能停车。该原型系统的功能是面向开车前往大型商场购物的用户。用户可以在出发前在线预订商场停车场的某个车位,通过车位级导航和停车场室内定位导航技术引导用户到达商场停车场的指定车位,并基于商场室内位置服务,将用户引导到用户感兴趣的商店,购物完成后导航到车位。该系统的定位精度不超过一个车位。


4.地理情景(Geo-context)感知计算。通过融合人的位置信息,人的行为状态,空间地图和属性,一个群体的个体信息和社会属性等多种信息,利用人工智能专家系统的前向链推理技术进行地理情景的推断和干预,并基于推断结果采取智慧应用。

未来方向

柳景斌指出,智能手机室内定位技术未来的发展方向。目前的手机室内定位精度为2-5米,可用度较高,但精度还有待提高未来将通过基站增强,融合新的高精度定位源(位置、距离或角度),在不改变大众手机硬件的前提下,实现分米甚至厘米级的定位技术。另一方面,智能位置服务还需要进一步研究室内空间多维测绘与表征、智能认知方法,发展手机空间情景思维能力。

观众互动

Q:老师您好!现在的手机缓存都是有限的,市场上比较大的内存是64G。我想问的是,如果使用室内用3D导航技术,手机如何处理这么大的数据?谢谢!


A:如果是整个城市的三维地图,手机内存可能是装不下的。但现在可以通过访问云服务器的方式和通讯流量来获取云端的数据,这样的技术在一些商业软件系统已经实现了。


Q:老师您好!您刚刚谈到仿生物导航,能不能简单介绍下这方面的知识?谢谢!


A:仿生物导航就是利用之前说的感知环境光的方法。通过模仿生物对光线感知的能力,获取光的强度特征和频谱特征,建立数据库。通过数据库的强度、频谱信息与实际环境的强度、频谱信息计算相关系数,来确定自己的位置。获取环境光信息现在一般运用频谱仪,但频谱仪对手机还不适用,但可以运用在对重量、尺寸和成本不敏感的设备上,如机器人。

嘉宾合影

文字:雷璟晗

摄影:陈清祥、高浩然

摄像:雷璟晗


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