我國率先實(shí)現LED白光技術(shù) 定位精度達1米

　　當越來(lái)越多的SHOPPINGMALL超過(guò)10萬(wàn)平米時(shí)，當越來(lái)越多的大型室內空間都面臨著(zhù)空間大而監控不足的情況時(shí)，當曾經(jīng)我們輔以重任的WIFI、藍牙等傳輸的室內定位系統頻頻出現較大誤差時(shí)，人們開(kāi)始尋求更加合理，更順應未來(lái)發(fā)展趨勢的室內定位技術(shù)。

　　LED燈的快速普及令可見(jiàn)光通信技術(shù)(LED白光通信技術(shù))成為了最新最具期待的室內定位技術(shù)，解決了曾經(jīng)困擾所有室內定位技術(shù)定位精度超過(guò)5米的難題，首次將定位精度限定在1米!

　　無(wú)論是國外還是國內的技術(shù)先鋒們，都聚焦于LED白光室內定位技術(shù)，但唯有我國率先完成了從技術(shù)到商業(yè)化的過(guò)程。

　　室內定位技術(shù)的精度之殤

　　早在2011年，谷歌手機地圖6.0版發(fā)布時(shí)已經(jīng)在一些地區加入了室內導航功能，此方案主要依靠GPS(室內一般也能搜索到2～3顆衛星)、wifi信號、手機基站以及根據一些“盲點(diǎn)”(室內無(wú)GPS、wifi或基站信號的地方)的具體位置完成室內的定位。

　　雖然當時(shí)這個(gè)方案并不夠完善，無(wú)論是定位精度還是信號穩定度而言都存在較明顯的缺陷，因此谷歌的這款手機地圖更多是概念上的創(chuàng )新，就技術(shù)可操作性而言并不具有普遍性。但依然在當時(shí)引起了轟動(dòng)，人們從中感受到了室內定位技術(shù)的突破性進(jìn)展。

　　蘋(píng)果公司2013年9月份在新發(fā)布的移動(dòng)設備上增設了一款名為iBeacon的技術(shù)功能，引起了果粉們的瘋狂追捧。

　　果粉們雖然買(mǎi)賬，但該技術(shù)主要是通過(guò)藍牙技術(shù)來(lái)實(shí)現室內定位，在科研人員看來(lái)，這并不是一個(gè)精準度最高，也不是一個(gè)信號最為穩定的室內定位技術(shù)。

　　因為無(wú)論是GPS還是WIFI，抑或是藍牙，技術(shù)的缺陷尤其在精準度上是非常明顯的。GPS的定位精度在10～100米，且還得受環(huán)境影響，需要多點(diǎn)定位和數據匹配才能完成，反應速度也相對慢一些。目前雖然是WIFI和藍牙的技術(shù)相對成熟，但通過(guò)依賴(lài)手機、WiFi無(wú)線(xiàn)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)信號在空氣中衰減的原理，通過(guò)測量無(wú)線(xiàn)信號的強度，計算衰減的距離來(lái)決定室內位置。但是，由于無(wú)線(xiàn)信號在空氣中衰減受建筑內環(huán)境影響很大，所以定位非常不精確。但依然沒(méi)有辦法將定位的精度小于5米，且對室內空間的樓層識別度不高，信號穩定性和信息傳輸的保密性也難以保證。

　　盡管很多國際大學(xué)、科研院所及谷歌、諾基亞[微博]、摩托羅拉[微博]、微軟[微博]等商界大佬進(jìn)行了很多研究，但一直無(wú)法超越理論障礙。在室外無(wú)所不能的傳統導航面對“最后一公里導航”的室內定位時(shí)卻有著(zhù)無(wú)法逾越的尺度與精度之殤。

　　LED的室內定位技術(shù)之光

　　不過(guò)，早在21世紀初期，多個(gè)國家的技術(shù)專(zhuān)家看到了另一種可能性，一種環(huán)保、節能的照明新材料——LED，技術(shù)專(zhuān)家們在熒光燈或發(fā)光二極管等發(fā)出的肉眼看不到的高速明暗閃爍信號不僅可以用來(lái)傳輸信息，且如果能夠定位的話(huà)，定位精準度可以達到1米!

　　這完全顛覆了人們對于普通照明的認識，于是，全球的專(zhuān)家們都在研究如何利用LED里的白光從信息傳輸到信息接收的循環(huán)。最終，人們從智能手機里發(fā)現了玄機。

　　“智能手機的攝像頭可以用于作為接收信息的終端。”國內首家擁有LED白光室內定位技術(shù)自主產(chǎn)權并實(shí)現商業(yè)化運作的公司華策光通信科技有限公司運營(yíng)副總唐海軍介紹稱(chēng)，這一項技術(shù)不僅僅是智能照明的革命，更是解決了室內定位歷史上的精準難題。

　　該技術(shù)的原理是將需要傳輸的信息編譯成一段調制信號，用脈寬調制的方法附加到LED燈具的驅動(dòng)電流上，利用戶(hù)內無(wú)處不在的光源作為發(fā)射載體，當用戶(hù)進(jìn)入燈具照明區域，以不增加任何硬件的智能手機接收并識別光信號，解析出燈具發(fā)送的唯一身份識別信息。利用所獲取的身份識別信息在地圖數據庫中確定對應位置信息，完成定位。

　　在技術(shù)專(zhuān)家們看來(lái)，該技術(shù)幾乎解決了此前所有室內定位技術(shù)存在的缺陷：定位精度達到1米，信號穩定，信息保密性高，不受環(huán)境影響……

　　于是，全球的技術(shù)研發(fā)專(zhuān)家們都將目光瞄準了可見(jiàn)光通信技術(shù)。無(wú)論是日本、韓國、美國還是中國，都致力于該技術(shù)的實(shí)際運用功能研發(fā)中。

　　美國一家成立2011年的公司Bytelight是該領(lǐng)域內受關(guān)注最多的公司，從最初的研發(fā)階段到融資的完成，該公司即將和照明廠(chǎng)家合作，進(jìn)入實(shí)際的生產(chǎn)階段。

　　相對于此，中國的步伐邁得更快些。華策光通信科技有限公司，作為和國家半導體照明創(chuàng )新實(shí)驗室合作的項目，自主研發(fā)出來(lái)基于LED白光定位技術(shù)的U-beacon室內定位系統，使用CMOS攝像頭進(jìn)行可見(jiàn)光信號接收，不同于使用感光二極管接收可見(jiàn)光，彌補了其它國家在可見(jiàn)光信號接收方面易受周邊其它光源干擾的不足。且在今年中旬實(shí)現了商業(yè)化運營(yíng)，推出了全球首個(gè)具有3D360實(shí)景地圖的應用APP——易逛，并已經(jīng)在江蘇常州市開(kāi)始了試運營(yíng)。

　　當然，還有技術(shù)人員從中看到了另外一種可能性：上網(wǎng)。復旦大學(xué)根據該技術(shù)研制出來(lái)光定位系統下的上網(wǎng)技術(shù)，但這僅僅是概念性的技術(shù)，因硬件和環(huán)境的影響，還只能在較小的范圍內實(shí)現。

　　可見(jiàn)光通信的多維度應用前景

　　這僅僅是初始階段。對于WIFI和藍牙定位，使用可見(jiàn)光來(lái)進(jìn)行定位，不但初始安裝費用低，而且不需要像WIFI和藍牙那樣重新掃描信號強度，后期維護成本也低，加上定位精度的優(yōu)勢，人們對于可見(jiàn)光通信的未來(lái)更加看好。不僅僅是技術(shù)上的提升，更多是應用層面的多維度呈現。

　　報告顯示，截至2014年1月，我國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)總數達8.38億戶(hù)，在移動(dòng)電話(huà)用戶(hù)中的滲透率達67.8%;手機網(wǎng)民規模達5億，占總網(wǎng)民數的八成多，手機保持第一大上網(wǎng)終端地位。我國移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)入全民時(shí)代。

　　同時(shí)，在我國，LED已經(jīng)成為未來(lái)照明的發(fā)展趨勢，根據調研統計顯示，很多公司的高管和產(chǎn)業(yè)專(zhuān)家都認為2013-2015年將是LED照明普及率快速增長(cháng)期，2015年國內LED普及率將高達50%。

　　“目前廣大商業(yè)場(chǎng)所正在進(jìn)行LED光源替換，Ubeacon技術(shù)旨在現有光源上增加一個(gè)低成本原件，可以隨LED替換浪潮一起進(jìn)行推廣。”華策光通信科技有限公司運營(yíng)副總經(jīng)理唐海軍認為，在商業(yè)化運作方面，可見(jiàn)光通信技術(shù)的作用更加明顯，且該技術(shù)與智能手機和網(wǎng)絡(luò )的結合，并通過(guò)室內3D360實(shí)景地圖的全景呈現，將為未來(lái)實(shí)體商業(yè)的O2O平臺的搭建提供顯著(zhù)助力。因此，他們正在謀求全國范圍內一二線(xiàn)城市商業(yè)項目的合作。

　　LED燈具和智能手機，這是實(shí)現可見(jiàn)光通信的兩大硬件，硬件上的大規模普及在一定程度上給了LED室內定位技術(shù)智能化發(fā)展的更多可能性。在專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員和運營(yíng)專(zhuān)家們看來(lái)，該技術(shù)的運用不僅僅在商業(yè)領(lǐng)域里，還將呈現于多個(gè)行業(yè)內，其未來(lái)的發(fā)展有著(zhù)不可忽視的前景。

　　目前已見(jiàn)雛形的是礦井下定位系統和特種行業(yè)內的定位系統。這兩個(gè)系統都可以通過(guò)光定位的精準、穩定和便利性，實(shí)時(shí)確認相關(guān)的位置信息，做好安全管控和災難預警，同時(shí)還可以因光定位的傳輸的一對一的保密性，用于特種行業(yè)內的信息傳輸等。

　　當然，更大膽的想象是，或許有一天，這種光定位技術(shù)的運用不僅僅是限于室內空間，在LED普及率極高的情況下，甚至可以用于一定的室外環(huán)境。

　　也許，不僅僅是如今深度依賴(lài)的WIFI，甚至戶(hù)外的各種LED顯示屏都能實(shí)現其智能化應用。