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室内导航
- 2017-11-18
https://www.zhihu.com/question/29065464/answer/174769582我们先来解释一下为什么不能用GPS做室内导航技术。GPS导航首先需要解决的是定位问题。简单来说，就是手持设备中的GPS接收芯片收到用于定位的卫星信号，并以此计算出设备坐标。由于GPS卫星信号功率极低，穿透能力很差，因此常常受到建筑墙体的阻隔而无法进入室内。其次，即使有了精确的定位结果，导航所依赖的地图信息在室内场景下也并不容易获得，所以实时室内导航就更无从谈起了。那么，目前室内导航都有哪些解决思路呢？首先一种比较受欢迎的做法是基于蓝牙信标定位的导航方法。以苹果推出的iBeacon为例，在一个或多个iBeacon基站的帮助下，智能手机的软件能大致得到其在地图上的位置，从而进行路线规划和导航。但是由于蓝牙的传输距离较短，从而导致在大型室内环境（商场、写字楼）中会产生极高的部署和维护成本。另外一种解决方案是基于Wi-Fi信号进行定位和导航。相比蓝牙信标，Wi-Fi在室内环境中更加常见。与蓝牙方法类似，这类方法主要通过无线信号衰减模型和三角定位法确定移动设备的大致位置。亦有其他一些通过信号相位差、传输时间差、信道状态等方式的定位系统。但其本质都是利用来自不同Wi-Fi天线的信号差异及相互关系进行定位。此外，也可以利用机器学习算法将室内区域进行网格划分，根据每个区域的信号强度信息生成热力图进行训练，从而提高定位的准确性。但是由于室内环境的复杂性，Wi-Fi信号很容易受环境的变化而改变，因此维护成本依然很高、精度也受到Wi-Fi路由器部署密度、环境稳定性、训练时长等的制约。还有一些基于专用设备的解决方案。通过在室内各个区域部署大量的专业传感设备，包括RFID、红外线、超声波、摄像头甚至激光设备等等。这类解决方案虽然克服了精度问题，但是高昂的硬件成本也使其难以扩展和推广。
