物聯(lián)全域定位技術漫談

1什么是定位？

說到定位，相信大部分人都聽說過GPS，也就是Global Positioning System，大家平時用各種地圖APP導航都會用到。而GPS是美國主導的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，除此之外，還有我國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GALILEO），我們統(tǒng)稱為全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System，GNSS）。

定位是一項古老而年輕的技術，中國古代先民已經用北斗星、指南針等做粗略的方向指引，而直到今天，5G、UWB等新興定位技術仍然方興未艾，顯示出人類對探求自身位置的不倦追求。

時空是萬物在宇宙中存在的基本屬性，而定位在很大程度上就是解決時間和空間的計算問題。從宏觀上看，目前已有的定位網絡可以分為以下三類，如圖所示：

星基網絡

全球的導航衛(wèi)星構成了星基網絡，持續(xù)廣播星歷信息，終端收到至少4顆衛(wèi)星信號即可通過計算星端距離實現(xiàn)定位。從個人手機到無人機，一般主要是通過星基網絡實現(xiàn)定位。星基網絡最近的一個熱點是基于低軌衛(wèi)星的通信與定位系統(tǒng)，比如美國的星鏈、我國的時空道宇等公司，都聲稱可以提供基于低軌衛(wèi)星的通信和高精度定位服務。普通消費者更熟悉的可能是近期華為Mate 50和iPhone 14發(fā)布的衛(wèi)星消息功能，可以實現(xiàn)荒漠、海洋、高山等信號盲區(qū)的緊急通信，也是高大上的衛(wèi)星通信首次觸達普通消費終端，盡管可能覆蓋人群有限，但星基網絡廣域覆蓋的優(yōu)點還是彰顯無遺，可能成為未來幾年各大廠商競相追逐的星端融合熱點之一。

空基網絡

在空中的飛行器構成了空基網絡，每個飛行器持續(xù)傳輸自身的標識、精確位置、速度、朝向等信息給其他飛行器，這樣機載系統(tǒng)就可以自行保持間距、優(yōu)化路線、躲避壞天氣等，而無需地面站的干預。當然，空基網絡本身也會從星基網絡中獲取定位。

地基網絡

由地面部署的各種無線通信基站、無線接入點等構成了地基網絡，這也是大家非常熟悉的網絡類型，絕大部分人和設備都通過地基網絡進行通信。在戶外條件良好的情況下地面設備也會從衛(wèi)星中獲取定位，而因為地基網絡部署的一些特點，比如大量固定位置穩(wěn)定部署的基站，地基網絡自身也可以提供定位服務，這就是下文中會重點介紹的網絡定位。今天定位技術的絕大部分創(chuàng)新都發(fā)生在地基網絡，比如SLAM、Wi-Fi FTM、5G、UWB、聲波、可見光等等。

2什么是網絡定位？

如前文所述，星基網絡基本上已經解決了高、中、低空各類設備的定位，為什么我們還需要依賴地基網絡進行定位呢？這是因為衛(wèi)星定位雖好，但還存在一些暫時難以克服的缺陷，比如：

室內或高樓峽谷場景，因為信號遮擋，GPS信號弱，無法定位。這也是比較大的一個痛點。

冷啟動時間長。定位啟動時，需要搜星，這個過程長達幾十秒，即便用AGPS等技術優(yōu)化，依然有秒級的延遲。

功耗大。對于汽車等大型設備影響尚不明顯，但對手機等個人終端影響較大，直接影響體感和續(xù)航。

如圖所示：

空曠室外的定位交給GNSS，地面復雜環(huán)境下的高精度定位，還是需要仰仗地基網絡，這就是網絡定位技術。

網絡定位是把終端搜集到的無線信號（比如Wi-Fi、基站、藍牙等）通過互聯(lián)網發(fā)送到某個定位服務供應商，從而獲得經緯度。因為無線信號具有局部特征，比如某個Wi-Fi AP或基站，其信號覆蓋范圍都是有限的，如果能把一定范圍的信號及其坐標保存下來，構成一個無線信號定位庫，就可以實現(xiàn)基于無線信號的網絡定位。實際上這也是網絡定位的基本原理。

網絡定位已經廣泛應用于各類智能終端，比如大家使用地圖導航時，需要開啟位置開關，其中提到“基于GNSS、網絡信息”等，其實就是使用了網絡定位。

可以想象，如果想實現(xiàn)全國范圍內的網絡定位，需要一個極其龐大的無線信號庫，絕大部分公司都不具備這樣的數據資源。實際上，國內能提供全域網絡定位服務的公司屈指可數，比如高德、百度等。如果有公司想使用網絡定位，在相當長的時間內，都只能在這幾家巨頭中選擇。

現(xiàn)在，一個全新的選擇來了。維智科技自成立伊始就著力構建一個萬物互聯(lián)的時空感知網絡，經過幾年積累，已經形成了巨頭之外能提供網絡定位技術的極少數公司之一。除了移動APP，還面向海量物聯(lián)網設備提供高性價比的網絡定位服務，日均數十億請求，定位精度和穩(wěn)定性持續(xù)提升，服務質量已經得到充分驗證。

3維智網絡定位的特色和優(yōu)勢

不同于BAT等巨頭，維智網絡定位服務從一開始就致力于提供高性價比、差異化的產品，擁有對中小客戶極其友好的準入門檻（可能是業(yè)界最低的授權費用）和較高的性能（較高的QPS配額），對于小微開發(fā)者，甚至提供X99的極致費用。對于一些對安全性要求較高的行業(yè)還提供私有化部署，服務和數據全部托管在內部環(huán)境，打消客戶對安全和隱私的擔憂。為了幫助大家更好地理解維智服務的差異化優(yōu)勢，簡單列舉如下：

除了定位服務，我們還開發(fā)了一站式的位置智能SaaS平臺LoTBoard，如下所示：

管理數十萬設備？實時軌跡追蹤？圍欄監(jiān)控？大屏一覽？統(tǒng)統(tǒng)不在話下，只要集成維智定位 SDK 或 API，稍加配置即可輕松開啟美妙強大的位置智能之旅。

維智自主研發(fā)的室內外定位產品，包括方便APP和IoT終端快速集成的移動端產品、室內物聯(lián)網自適應協(xié)同高精準定位的室內定位產品、提供位置管理與服務的平臺端產品以及滿足信創(chuàng)、安全、私有化部署的一體機產品。同時，為滿足不同行業(yè)的應用需求，平臺支持提供位置公有云服務及私有化部署服務。

維智物聯(lián)全域定位，以“多終端適配、多平臺集成、多網絡融合”等特點，提供全域、極速、安全、智能的定位感知和服務，面向To G、To B、To C場景提供個性化的服務支撐。

審核編輯 黃昊宇