LED可見光通信室內(nèi)定位商用開啟LED智慧應(yīng)用新天地

雖然基于全球定位系統(tǒng)（GPS）的室外定位應(yīng)用已非常普遍，然而仍有一些難題沒(méi)有解決。想必大家都有如下的類似經(jīng)歷：

臨近航班要起飛，大喇叭一廣播要更改登機(jī)口，在擁擠的機(jī)場(chǎng)里握著手機(jī)，好家伙，費(fèi)半天勁兒，看到的是這個(gè)地圖▼

查好了圖書的編目信息，兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)好不容易找到對(duì)應(yīng)的書架，不知道為啥還是找不到對(duì)應(yīng)的圖書▼

更別說(shuō)在大型商場(chǎng)、超市買東西了，簡(jiǎn)直就是一個(gè)拼腳力的活，如果有個(gè)定位導(dǎo)航，直接告訴洗衣粉、牛奶在哪個(gè)貨架，那多好啊。

顯然，這些都是室內(nèi)定位的強(qiáng)需求。

室內(nèi)沒(méi)有信號(hào)/無(wú)法知道高度，是GPS的硬傷，可是它的原理是不變的，找一個(gè)室內(nèi)有信號(hào)&知道高度的東西，來(lái)替代GPS即可。

不同的室內(nèi)定位技術(shù)

目前WiFi是相對(duì)成熟且應(yīng)用較多的技術(shù)，這幾年有不少公司投入到了這個(gè)領(lǐng)域。但這種定位方法容易受其他信號(hào)的干擾，從而影響定位精度，并且定位器的能耗也比較高，不利于節(jié)能環(huán)保。

另外部署比較多的是藍(lán)牙定位技術(shù)，它是一種基于Buletooth-LowEnergy（BLE，低功耗藍(lán)牙）的信號(hào)廣播設(shè)備，每一個(gè)設(shè)備有且只有唯一的ID。最近推出的Beacon就是利用這種特性，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)廣播自己的信號(hào)，通過(guò)這種方式它就完成了對(duì)一個(gè)特定的區(qū)域的標(biāo)記。

美國(guó)首個(gè)采用藍(lán)牙Beacon技術(shù)的機(jī)場(chǎng)——邁阿密國(guó)際機(jī)場(chǎng)

Beacon也能和LED燈結(jié)合起來(lái)，提供定位服務(wù)——把藍(lán)牙Beacon內(nèi)置LED燈內(nèi)，一款面向物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)的LED定位照明產(chǎn)品出現(xiàn)了。美國(guó)零售業(yè)巨頭Target（塔吉特）公司去年宣布正在更新他們的應(yīng)用程序以支持該種技術(shù)。應(yīng)用起來(lái)是這么一個(gè)場(chǎng)景：在Acuity LED天花板燈中嵌入藍(lán)牙芯片，便成了藍(lán)牙beacon平板定位照明燈，無(wú)論身處在Target商場(chǎng)中的哪一處，室內(nèi)的Beacon網(wǎng)絡(luò)都能幫你找到方向，并且是通過(guò)手機(jī)上的Target App實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)顧客在商店內(nèi)走動(dòng)時(shí)，App中的地圖上就能顯示顧客當(dāng)前的位置，他們只需點(diǎn)擊購(gòu)物清單中的商品，App就會(huì)在地圖上顯示這個(gè)商品的確切位置。更棒的是，它還能告訴你該商品是否正在打折。

Proximity.Directory的報(bào)告指出，美國(guó)排名前20的零售商中，75％已經(jīng)實(shí)施了Beacon技術(shù)，包括Walmart（沃爾瑪）、 Macy’s (梅西) 和Rite Aid (來(lái)愛德) 。

另外，目前的室內(nèi)定位解決方案都是綜合多種技術(shù)，比如Target不僅針對(duì)藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行測(cè)試，其平臺(tái)也支持下面即將提到的VLC系統(tǒng)等。

基于可見光通信(Visible Light Communication;VLC)的定位技術(shù)其前景也被不少人看好。燈，在室內(nèi)無(wú)處不在。如果給燈編上號(hào)碼，也就是ID，這就是物聯(lián)網(wǎng)的概念，有了唯一的標(biāo)識(shí)符，那么就像GPS定位一樣，如下圖中的三盞燈和手機(jī)前置攝像頭就能搞定一個(gè)具體3D位置，其精準(zhǔn)度可提升至1公尺內(nèi)，甚至可以達(dá)到厘米級(jí)定位精度，大幅降低誤差機(jī)率。

高通是這方面的領(lǐng)先者。2016年該公司宣布，旗下高通創(chuàng)銳訊(Qualcomm Atheros)與Acuity Brands將展開密切合作，聯(lián)手布建采用Acuity Brands的Bytelight Services商標(biāo)的LED照明燈具及服務(wù)，利用高通Lumicast技術(shù)為零售業(yè)者提供各種室內(nèi)定位功能與服務(wù)。任何場(chǎng)所只要裝設(shè)支援Lumicast技術(shù)的LED燈具，就能向消費(fèi)者提供準(zhǔn)確的資訊，以便進(jìn)行導(dǎo)覽、定位事物、或推薦極富價(jià)值的商品。

據(jù)高通公司人士介紹，基于VLC的定位技術(shù)能夠做到：提供3D的位置，水平誤差10cm；提供精度在5度左右的方向性；定位速度很快，首次定位時(shí)間在100ms內(nèi)；更新的速率10Hz。另外，終端數(shù)量的擴(kuò)大對(duì)性能沒(méi)有任何的影響，在一個(gè)房間中無(wú)論是一個(gè)終端還是100個(gè)終端對(duì)性能都沒(méi)有任何影響。該LED可見光通信系統(tǒng)目前在北美有很多商場(chǎng)已經(jīng)在部署。

飛利浦也在倡導(dǎo)該技術(shù)，已率先研發(fā)出了光通信室內(nèi)導(dǎo)航定位系統(tǒng)。2015年，飛利浦就宣布在家樂(lè)福法國(guó)的一個(gè)旗艦店采用可見光通信實(shí)現(xiàn)超市室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)，在家樂(lè)福超市里布置了約800 個(gè)LED燈。2017年，荷蘭埃因霍溫市中心的萬(wàn)得城電器（MediaMarkt）旗艦店也推出依托創(chuàng)飛利浦照明LED室內(nèi)定位系統(tǒng)的”購(gòu)物導(dǎo)航”應(yīng)用程序（"Store Guide” app），幫助顧客借助智能手機(jī)快速定位商品位置并提供引導(dǎo)服務(wù)。

智能照明競(jìng)爭(zhēng)者頗眾，所以，針對(duì)智能照明的延伸應(yīng)用，研發(fā)尚未普及的室內(nèi)定位系統(tǒng)，自然成為不少國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)新的爭(zhēng)相布局之地。

目前，LED可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)的前30名頂級(jí)參與者中，飛利浦以89項(xiàng)技術(shù)獨(dú)占鰲頭，高通、松下、三星電子、英特爾、理光等勢(shì)均力敵，專利技術(shù)在 30 ～ 40 項(xiàng)之間，其他機(jī)構(gòu)專利技術(shù)則低于 25 項(xiàng)。在前30名參與者中，企業(yè)23家，且前8名均為企業(yè)，即企業(yè)主導(dǎo)了LED可見光通信室內(nèi)定位專利技術(shù)，表明全球范圍內(nèi)該技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入發(fā)展期。

LED可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)的前30名頂級(jí)參與者

LED可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)涉及的領(lǐng)域眾多，因此想要進(jìn)入還是有一定的難度。比如上述提到的萬(wàn)得城電器案例中，“購(gòu)物導(dǎo)航”應(yīng)用程序由電子商務(wù)解決方案提供商novomind研發(fā)。負(fù)責(zé)電子地圖和路徑安排的是美國(guó)Aisle411公司，它是飛利浦照明長(zhǎng)期合作伙伴之一。瑞典電子貨架標(biāo)簽公司Pricer則提供創(chuàng)新的產(chǎn)品陳列定位系統(tǒng)。

據(jù)悉，關(guān)于LED可見光通信室內(nèi)定位專利技術(shù)中，除了可見光通信及其相關(guān)的基本支撐技術(shù)外，LED光的發(fā)射、識(shí)別技術(shù)以及基于終端的定位技術(shù)、車輛定位技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈，是目前該領(lǐng)域的熱點(diǎn)技術(shù)；光網(wǎng)技術(shù)、多模式融合定位等技術(shù)已有一定的布局，屬于該領(lǐng)域的前沿技術(shù)。

室內(nèi)定位將人與物、物與物聯(lián)系在一起，未來(lái)的智能制造、智慧城市、智慧建筑等，都將依賴高精度的室內(nèi)定位能力，室內(nèi)定位市場(chǎng)將漸成剛需。而鑒于LED可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn)，其市場(chǎng)前景廣闊，同時(shí)也能給航空、航海、地鐵、高鐵、室內(nèi)導(dǎo)航和井下作業(yè)等領(lǐng)域帶來(lái)創(chuàng)新應(yīng)用和價(jià)值體驗(yàn)。

暨南大學(xué)教授陳長(zhǎng)纓表示：“室內(nèi)定位將是可見光通信商用的第一步?！蔽磥?lái)若能大規(guī)模商用，將可開啟LED智慧照明應(yīng)用另一片新天地。