把脈智能硬件:四大病癥導(dǎo)致“偽智能”困局
知乎上有個(gè)問(wèn)題問(wèn)“除了 GPS 和基站定位,目前還有哪些其它傳感定位技術(shù)?”,正好最近在做這方面的一些調(diào)研學(xué)習(xí),于是把我了解到的信息整理嘍一下做了回答,之后知乎上有其他網(wǎng)頁(yè)對(duì)我的答案做了糾正與補(bǔ)充,這里我一并整理一下發(fā)出來(lái)備份吧
申明:以下內(nèi)容感謝徐哲、滇狐、maggie、穆榮、豬頭心宇在知乎上的補(bǔ)充。
目前常用的定位方式有:GPS定位、基站定位、wifi定位、IP定位、RFID/二維碼等標(biāo)簽識(shí)別定位、藍(lán)牙定位、聲波定位、場(chǎng)景識(shí)別定位。技術(shù)上可以采取以下一種或多種混合。
關(guān)于GPS與A-GPS定位:
常見(jiàn)的GPS定位的原理可以簡(jiǎn)單這樣理解:由24顆工作衛(wèi)星組成,使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星, 測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶(hù)接收機(jī)之間的距離,然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。在整個(gè)天空范圍內(nèi)尋找衛(wèi)星是很低效的,因此通過(guò) GPS 進(jìn)行定位時(shí),第一次啟動(dòng)可能需要數(shù)分鐘的時(shí)間。這也是為啥我們?cè)谑褂玫貓D的時(shí)候經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)先出現(xiàn)一個(gè)大的圈,之后才會(huì)精確到某一個(gè)點(diǎn)的原因。不過(guò),如果我們?cè)谶M(jìn)行定位之前能夠事先知道我們的粗略位置,查找衛(wèi)星的速度就可以大大縮短。
GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種,分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。民用精度約為10米,軍用精度約為1米。GPS的優(yōu)點(diǎn)在于無(wú)輻射,但是穿透力很弱,無(wú)法穿透鋼筋水泥。通常要在室外看得到天的狀態(tài)下才行。信號(hào)被遮擋或者削減時(shí),GPS定位會(huì)出現(xiàn)漂移,在室內(nèi)或者較為封閉的空間無(wú)法使用。
正是由于GPS的這種缺點(diǎn),所以經(jīng)常需要輔助定位系統(tǒng)幫助完成定位,就是我們說(shuō)的A-GPS。
例如 iPhone 就使用了 A-GPS,即基站或 WiFi AP 初步定位后,根據(jù)機(jī)器內(nèi)存儲(chǔ)的 GPS 衛(wèi)星表來(lái)快速尋星,然后進(jìn)行 GPS 定位。例如在民用的車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備領(lǐng)域,目前比較成熟的是 GPS + 加速度傳感器補(bǔ)正算法定位。在日本的車(chē)載導(dǎo)航市場(chǎng)是由 Sony 的便攜式車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng) Nav-U1 首先引入量產(chǎn)。例如在增加了三軸陀螺儀的iphone4里可以利用三軸陀螺儀來(lái)輔助完成定位,具體可以參見(jiàn)這篇文章的介紹,不過(guò)三軸陀螺儀定位的誤差會(huì)隨著時(shí)間逐漸積累。
關(guān)于基站定位(cell ID定位):
小區(qū)識(shí)別碼?-ell ID)通過(guò)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)中哪一個(gè)小區(qū)傳輸用戶(hù)呼叫并將該信息翻譯成緯度和經(jīng)度來(lái)確定用戶(hù)位置。Cell ID實(shí)現(xiàn)定位的基本原理:即無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上報(bào)終端所處的小區(qū)號(hào)(根據(jù)服務(wù)的基站來(lái)估計(jì)),位置業(yè)務(wù)平臺(tái)把小區(qū)號(hào)翻譯成經(jīng)緯度坐標(biāo)。
基本定位流程:設(shè)備先從基站獲得當(dāng)前位置?-ell ID)。(第一次定位)―― 》 設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將位置傳送給agps位置服務(wù)器 ―― 》 Agps服務(wù)器根據(jù)位置查詢(xún)區(qū)域內(nèi)當(dāng)前可用的衛(wèi)星信息,并返回設(shè)備。 ―― 》 設(shè)備中的GPS接收器根據(jù)可用衛(wèi)星,快速查找可用的GPS衛(wèi)星,并返回GPS定位信息。
關(guān)于Wifi AP定位:
設(shè)備只要偵聽(tīng)一下附近都有哪些熱點(diǎn),檢測(cè)一下每個(gè)熱點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)弱,然后把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)端。服務(wù)器根據(jù)這些信息,查詢(xún)每個(gè)熱點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫(kù)里記錄的坐標(biāo),然后進(jìn)行運(yùn)算,就能知道客戶(hù)端的具體位置了。一次成功的定位需要兩個(gè)先決條件:客戶(hù)端能上網(wǎng) ,偵聽(tīng)到的熱點(diǎn)的坐標(biāo)在數(shù)據(jù)庫(kù)里有
PS:蘋(píng)果用的WIFI定位服務(wù)http://www.skyhookwireless.com/ ;這個(gè)網(wǎng)站可以通過(guò)MAC地址取得位置信息http://samy.pl/mapxss/
關(guān)于RFID、二維碼定位:
通過(guò)設(shè)置一定數(shù)量的讀卡器和架設(shè)天線,根據(jù)讀卡器接收信號(hào)的強(qiáng)弱、到達(dá)時(shí)間、角度來(lái)定位。目前無(wú)法做到精準(zhǔn)定位,布設(shè)讀卡器和天線需要有大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)難度大,另外從成本上來(lái)講WIFI經(jīng)濟(jì)實(shí)用些。
另外,室內(nèi)定位無(wú)法依靠GPS衛(wèi)星,主要只能依靠室內(nèi)設(shè)備??梢允褂肳LAN和RFID來(lái)實(shí)現(xiàn)。