萬物實現(xiàn)相連離得開精確定位嗎

這是一個萬物都被賦予「生命」的時代，從人工流水線到工業(yè)自動化;從相互獨立的設備到實時可監(jiān)測相連的家居智能化;從汽車的復雜操作到自動駕駛的無人化。..。..探索其真諦，實則科技能有如今這番蛻變離不開一種被稱之為 IoT 的技術應用。

事實上，IoT并不是一門新的技術，其概念最早出現(xiàn)于比爾·蓋茨 1995 年發(fā)表的《未來之路》一書中。在過往二十幾年的發(fā)展歷程中，以及在摩爾定律的準則之下，芯片、傳感器等硬件成本的逐漸下降，云計算、大數(shù)據、AI 等技術的成熟，終于讓 IoT 迎來了自己的機遇。

不過，IoT 技術普及路漫漫其修遠兮，當下以及未來均存在著諸多的挑戰(zhàn)。譬如，以當前市場中主流應用為例，如何讓自動駕駛于短時間之內對外部環(huán)境、自身位置做好精準判斷，防止在復雜的路段中迷失方向？又如何讓機器人精準無誤地將你想要的物品送至你面前？而這些就需要我們必須提前解決萬物互聯(lián)、萬物智能、萬物控制中核心的精準時空定位問題。

1、突破傳統(tǒng)定位的枷鎖，如何開啟精準時空定位時代？

所謂精準時空定位，指的是精準時間+精準空間能力的結合體，其主要基于“全球北斗地基增強網”建設而成，那么，這個與 GPS 等傳統(tǒng)的定位技術是什么關系？

事實上，我們常見的衛(wèi)星定位主要是基于地面上一個接收器同時接受天上 4 顆衛(wèi)星信號而實現(xiàn)的。

為什么需要 4 顆衛(wèi)星呢？

眾所周知，我們所處的空間是三維的，通常用 X、Y、Z 來表示，因此這三個方向分別對應一顆衛(wèi)星。除此之外，由于用戶接收器使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不同步，即時間上存在不確定性，故需要引入一個 Δt 來表示衛(wèi)星與接收器之間的時間差。隨后，當?shù)孛娼邮諜C收到 4 顆衛(wèi)星信號的時候，可以用 4 個方程解算出未知數(shù)時間差，以及 X、Y、Z 的坐標。

目前這種衛(wèi)星定位雖應用廣泛，但是這種方法也存在一定的誤差。基于以上原理，我們不難想象，如衛(wèi)星的信號穿過天空時，會因對流層、電離層產生折射，這就會導致信號傳播時間計算有誤，繼而帶來距離計算錯誤，從而產生幾十米甚至超百米的定位誤差。

因此在如今這個對定位需求更精確、更廣泛的萬物互聯(lián)時代，我們需要一種盡可能減少誤差的精準定位服務到來。對此，在已有的技術范疇之中，建設地基增強系統(tǒng)就是消除衛(wèi)星定位誤差的一種有效手段，而精準時空定位服務的核心正是基于此。

那么精準時空定位服務的工作原理又是什么樣的？

其實相比傳統(tǒng)定位技術，精準時空定位原理也并不難理解，即首先在地面建立精準坐標（X、Y、Z）已知的地基增強站，由導航衛(wèi)星對基站進行定位，得到基站實時定位坐標（X1、Y1、Z1），受諸多因素干擾，兩者之間必然存在綜合定位誤差，可以設定為 E，通過計算基站精確坐標（X、Y、Z）與實時定位坐標（X1、Y1、Z1）間對應項的差值，即可把綜合定位誤差 E 計算出來：

ΔX=X-X1

ΔY=Y-Y1

ΔZ-Z-Z1

其次，以基站為中心的 20-40 公里半徑范圍內，對流層、電離層運動等對衛(wèi)星定位影響基本一致，所以只要基站把綜合定位誤差 E 實時發(fā)給該范圍內終端，它們就可以在衛(wèi)星定位計算時，將定位誤差計算進去，從而達到亞米級甚至厘米級高精準定位。

據介紹，國內精準時空服務提供商千尋位置基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)（兼容GPS、GLONASS、Galileo）基礎定位數(shù)據，利用遍及全國的超過2400個地基增強站及自主研發(fā)的定位算法，通過互聯(lián)網技術進行大數(shù)據運算，為遍布全國的用戶提供精準定位及延展服務。

2、高精準定位服務可以為我們帶來什么？

回到文章伊始，我們不禁再次反問，這種厘米級高精準定位服務究竟該如何使用，才能實現(xiàn)理想中的預期成效？

其實如今，隨著物聯(lián)網的發(fā)展和精準定位技術的創(chuàng)新，國內已經出現(xiàn)了大量精準位置感知服務在各大場景中的實際應用案例。

智能三角警示牌：高精準定位服務避免撞車風險

從個人應用來看，在生活水平逐漸提高的今天，汽車已是人們出行的必需品之一。不過對于汽車上路，有時候難免會遇到一些突發(fā)的故障。根據相關規(guī)定要求，當行駛車輛發(fā)生故障無法移動時，應打開雙閃并于第一時間在車后放置三角警示牌，城市道路應至少放置于車后 50 米，快速路及高速路應至少放置于車后 150 米，以提醒后行車輛注意避讓，以免發(fā)生二次事故。

但是傳統(tǒng)三角警示牌，需要駕駛員下車去擺放，且往往因擺放的距離不夠遠帶來的二次事故也屢見不鮮?；诖耍の恢脙炔繂T工基于北斗精準時空能力進行了一次傳統(tǒng)三角警示牌的革新。

其將傳統(tǒng)三角警示牌內置亞米級（注：小于 1 米）高精度定位服務和通信模塊，使得三角警示牌可以實現(xiàn)亞米級定位和自身位置上傳。其次，通過將數(shù)據傳入高德地圖系統(tǒng)，這樣可以讓采用了高精度定位的高德地圖能夠精準捕獲三角警示牌所在的位置，并快速在地圖上標記出事故位置，從而及時、更廣泛提醒到附近車輛及早避讓。

據了解，該智能三角警示牌僅用了不到一年的時間就完成了開發(fā)和打樣，且具備可商用化的能力，不過，對此，該項目負責人、千尋位置網站業(yè)務總監(jiān)高澤表示，“對于開發(fā)者而言，在前期和主流 App 打通數(shù)據、供應鏈品控時，仍然會遇到很大的挑戰(zhàn)?！?/p>

而當問及研發(fā)這款智能三角警示牌所能帶來的意義時，高澤道，“有很多跟三角警示牌制造商一樣的傳統(tǒng)行業(yè)，如果做一些微創(chuàng)新，就像智能三角警示牌一樣，也許就可以把自己從’中國制造’變?yōu)椤袊窃臁?，同時也大大提升利潤空間?！?/p>

機場高精度定位智能輪檔：為安全保駕護航

從企業(yè)應用來看，高精度定位也正在很多人所不了解地方為我們的日常保駕護航。

其中，對于很多經常坐飛機的人，可能沒有注意過機場有一種被稱之為“輪擋”的設備，它類似地面的汽車擋板。為避免汽車溜車，汽車停在車位里時，會在汽車前面放置一個擋板。飛機也是一樣，在飛機滑入廊橋或停機位以后，為了防止因為飛機剎車失效或其他原因而意外造成的飛機滑動，需要及時給飛機擋好輪擋。同理，在飛機需要推出或滑出時，只有撤掉輪擋后，方可拖動、啟動發(fā)動機滑行。

就傳統(tǒng)場景而言，一個機場動輒上百個輪檔，令管理變得十分困難。且由于航班密度、機型差別、操作人員體力強弱等多方面的原因，輪擋的漏擋、晚擋、不擋等安全隱患時有出現(xiàn)。而國內曾經發(fā)生過多起廊橋刮擦飛機的事件，其中有些就是輪擋放置的不規(guī)范，再加上其他原因，造成飛機滑動，與其他物體碰撞。

在這種窘境之下，是否可以將輪擋列入自動化管理的范疇？如果可以，又該怎么做？

對此，來自武漢的海巍感知科技有限公司提出了一種應對策略，其總經理王巍分析道，“未來，機場操作人員不需要人工去一個個檢查輪檔，輪檔的信息都自動上傳到云平臺。輪檔在哪個位置，是否被別人移走了，是否在正常使用等信息，云平臺上都知道，大大提高機場運營的效率，也保障了民航飛行的安全性。”

正是在這種愿景下，其基于千尋位置的亞米級高精度定位服務和其他物聯(lián)網技術，開發(fā)了一款智能輪檔。

該智能輪檔不僅可以實時上傳輪檔的位置，還可以上傳上道狀態(tài)、撤檔狀態(tài)、放置姿態(tài)、電量、溫度等信息，使得后臺管理人員對機場所有輪檔的信息一目了然。此外，系統(tǒng)能夠實現(xiàn)“輪檔上檔”及“輪檔撤檔”時間的自動精確上報，便于系統(tǒng)管理員及現(xiàn)場操作員隨時隨地對各航班精度輪檔時間及時核準。

目前，王巍團隊正在把這套系統(tǒng)推廣到各地的機場和火車站。與此同時，王巍表示，5G 到來之后，物聯(lián)網的應用場景會發(fā)生巨大變化，“物聯(lián)網的用途一定會超過互聯(lián)網，因為互聯(lián)網是針對個人消費者，而物聯(lián)網是面向行業(yè)。”

“現(xiàn)階段，物聯(lián)網開發(fā)可能比互聯(lián)網開發(fā)難度稍微大一些，因為互聯(lián)網大部分是 App 軟件層面開發(fā)，但物聯(lián)網則會牽扯到硬件開發(fā)，集軟硬件一體，開發(fā)門檻稍微高一些?！蓖跷”硎尽?/p>

3、新一代開發(fā)者們如何更好地創(chuàng)新創(chuàng)造高性能的 IoT 應用？

整體而言，高精度定位服務不僅提高人類生產效率，還可以降低開發(fā)者們開發(fā)行業(yè)應用的門檻，那么對于行業(yè)中的開發(fā)者而言，該如何克服上文中所述的前期和主流 App 打通數(shù)據、供應鏈品控、以及物聯(lián)網入手等問題？又該如何掌握高精度定位技術，創(chuàng)新創(chuàng)造出以上企業(yè)研發(fā)極具商業(yè)價值的應用與服務？

為解決以上難題，在此，千尋位置隆重推出了『北斗智造者計劃』，正式向外界開放諸多的北斗精準時空技術能力，讓物聯(lián)網軟硬件開發(fā)者們都能輕松攻克位置的精確感知難題，開發(fā)擁有高精度定位能力的應用。

反之，在『北斗智造者計劃』的資金、技術、生態(tài)三重的支持下，開發(fā)者只需要運用自己創(chuàng)意，即可快速勾勒出屬于自己的數(shù)字化產物。

與此同時，作為『北斗智造者計劃』的一部分，千尋位置還面向廣大時空定位技術開發(fā)者、智能硬件開發(fā)者、創(chuàng)新應用開發(fā)者群體發(fā)起了『北斗智造者大賽』，為滿腹才華的你提供一個施展身手的舞臺，也讓你的想象不再只是想象，和我們一起“智造”未來！

來源：CSDN