精準(zhǔn)空間定位 實(shí)現(xiàn)萬物聯(lián)網(wǎng)

將移動(dòng)裝置與地理信息結(jié)合所發(fā)展出的高精度空間位置技術(shù)與服務(wù)正逐漸受到關(guān)注，未來在個(gè)人或車輛的位置追蹤、金融市場交易、旅游導(dǎo)覽、娛樂信息等應(yīng)用上，都相當(dāng)具有潛力。

目前在空間定位技術(shù)中，可大致區(qū)分為室外及室內(nèi)定位，在室外定位技術(shù)中以應(yīng)用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)為主要的方式，主要透過地球經(jīng)緯度進(jìn)行絕對坐標(biāo)的定位，目前涵蓋全球的衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要有四個(gè)，分別為美國的GPS系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS系統(tǒng)、歐洲的Galileo系統(tǒng)與中國的北斗衛(wèi)星系統(tǒng)，這些衛(wèi)星系統(tǒng)都對全球進(jìn)行開放，因此各國可研發(fā)同時(shí)使用多種衛(wèi)星系統(tǒng)，整合通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)或其他地面基地臺發(fā)射輔助參考訊號方式來增加裝置的定位精準(zhǔn)度。

在2017年3月時(shí)，歐洲全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理局發(fā)布了“全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(GNSS)市場報(bào)告”，其中闡述了GNSS市場的新進(jìn)展，該報(bào)告指出2017年全球在用GNSS設(shè)備數(shù)量為58億部，預(yù)計(jì)到2020年其數(shù)量將達(dá)到80億部，隨著5G、自動(dòng)駕駛、智慧城市和物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，將引發(fā)GNSS增值服務(wù)的多樣化，預(yù)計(jì)年收入在2025年達(dá)到195億歐元，比現(xiàn)有增值服務(wù)收入高出2.5倍。

在高精度空間定位中，須有精準(zhǔn)的室外定位技術(shù)，室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展也是不容忽視，尤其是在探討整體定位精準(zhǔn)的范疇下，整合室外與室內(nèi)的精準(zhǔn)定位技術(shù)更是必須持續(xù)進(jìn)行突破的重要目標(biāo)。由于室外定位技術(shù)已經(jīng)非常成熟并開始被廣泛使用，但是作為定位技術(shù)的末端，室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展卻相對緩慢，此外室內(nèi)定位系統(tǒng)亦沒有一個(gè)強(qiáng)有力組織來進(jìn)行技術(shù)規(guī)范的統(tǒng)一。

現(xiàn)今較常用來進(jìn)行室內(nèi)定位的技術(shù)有紅外線、射頻識別(RFID)、藍(lán)牙、Wi-Fi、超寬帶(UWB)等定位技術(shù)，其中紅外線的技術(shù)最為成熟，用于室內(nèi)定位的精準(zhǔn)度相對較高，但其穿透性較差，當(dāng)作為標(biāo)識時(shí)，容易被遮擋就無法進(jìn)行訊號傳送;其次，射頻識別雖然可在幾毫秒內(nèi)得到厘米級的定位精度信息，但因其不具通訊能力且抗干擾能力差，同時(shí)安全隱私保障和國際標(biāo)準(zhǔn)化亦不夠完善，成為未被普遍應(yīng)用的原因。

目前以藍(lán)牙、Wi-Fi、超寬帶等技術(shù)是最有可能普及于室內(nèi)的高精度空間定位技術(shù)與服務(wù)，其中，藍(lán)牙定位的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積小、短距離與低功耗;Wi-Fi定位則是廉價(jià)與簡便;超寬帶定位雖然性能較佳但成本高，同時(shí)現(xiàn)階段也無法與手機(jī)等移動(dòng)裝置整合，使超寬帶定位無法被普及應(yīng)用。

近年來，室內(nèi)定位與位置服務(wù)技術(shù)得到了技術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的關(guān)注，并且呈現(xiàn)出巨大的市場發(fā)展?jié)摿?，ABI Research估計(jì)，到2021年全球預(yù)計(jì)出貨5,000萬個(gè)藍(lán)牙裝置，其中以零售業(yè)為主流市場;屆時(shí)整體立即尋址服務(wù)的市場規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到150億美元。此外，由于建筑的阻隔，使得室外的衛(wèi)星定位信號很難在室內(nèi)被接收，同時(shí)室內(nèi)環(huán)境的多樣性和復(fù)雜性也將造成衛(wèi)星訊號的衰落與干擾等問題，這時(shí)若利用室內(nèi)環(huán)境中的無線信號如Wi-Fi、藍(lán)牙等訊息，透過整合不同的定位訊息，相信可作為從室外到室內(nèi)之高精度空間定位的整合性解決方案。

高精度空間位置技術(shù)與服務(wù)之核心就是定位，定位的精準(zhǔn)度也影響著未來的應(yīng)用面，擁有愈高的定位精度則其應(yīng)用則越廣泛。高精度空間定位可將真實(shí)世界中的人或物與數(shù)據(jù)信息結(jié)合，讓人或物也能像信息一樣被搜索、定位與聯(lián)接，從而打破真實(shí)與虛擬的邊界，實(shí)現(xiàn)萬物互聯(lián)的境界。隨著智能手機(jī)的迅速普及和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升，人們對室外結(jié)合室內(nèi)的高精度立即尋址導(dǎo)航應(yīng)用需求呈現(xiàn)出爆炸性增長的趨勢，在后續(xù)的可能應(yīng)用中，如企業(yè)可進(jìn)行人流監(jiān)控分析、智慧倉儲和物流、智能制造、緊急救援、人員資產(chǎn)管理和服務(wù)機(jī)器人等;在營銷活動(dòng)中可提供商場導(dǎo)購、停車場反向?qū)ぼ?、家人防走散、展廳自助導(dǎo)游等服務(wù)。

未來可預(yù)見高精度空間定位技術(shù)也將在智慧城市、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、防災(zāi)救災(zāi)及居家照護(hù)等領(lǐng)域的發(fā)展扮演重要的角色。