多種Wi-Fi定位方法對(duì)比 移動(dòng)領(lǐng)域選誰(shuí) - 全文

了解一個(gè)人在哪里很重要。如果知道一個(gè)人的位置，就能更好地為他或者和他一起做些事情。這就是基于位置的Wi-Fi服務(wù)（也就是LBS）的基本概念。

隨著蘋(píng)果收購(gòu)WiFiSLAM，谷歌逐漸增加對(duì)谷歌地圖室內(nèi)定位的支持，以及微軟對(duì)Bing的室內(nèi)地圖功能的拓展，近期，室內(nèi)定位技術(shù)已引起移動(dòng)領(lǐng)域的諸多關(guān)注。

通過(guò)了解客戶(hù)所在的位置，企業(yè)可以幫助客戶(hù)到達(dá)目的地，提供更好的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，使用來(lái)自客戶(hù)位置的數(shù)據(jù)提升其體驗(yàn)，同時(shí)講述沿途風(fēng)情。隨著智能Wi-Fi解決了Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施所涉及的容量、可靠性和性能問(wèn)題，企業(yè)及運(yùn)營(yíng)商在向客戶(hù)與顧客提供LBS服務(wù)方面表現(xiàn)出了極大的熱情。

使用各種方法實(shí)現(xiàn)Wi-Fi定位

將Wi-Fi定位看作室內(nèi)GPS。由于路徑繁多和信號(hào)室內(nèi)阻斷等原因造成GPS無(wú)法使用時(shí)，可使用基于Wi-Fi的定位系統(tǒng)。在過(guò)去的幾年里，雖然Wi-Fi協(xié)議的基礎(chǔ)沒(méi)有發(fā)生很大改變，但是Wi-Fi定位服務(wù)卻早已發(fā)生了天翻地覆的變化。如今全球各地幾乎每個(gè)人都有多個(gè)支持Wi-Fi的設(shè)備——口袋里、腰上、手中、桌子上——從零售業(yè)和酒店到醫(yī)療和教育的企業(yè)都有望賺大錢(qián)。隨著這一轉(zhuǎn)變，改進(jìn)精度的新技術(shù)正在興起，用戶(hù)行為和期望也在改變，新位置服務(wù)模式正在構(gòu)建中。

今天，Wi-Fi支持多種定位方法，但信號(hào)強(qiáng)度定位（使用多個(gè)信號(hào)測(cè)量定位）及射頻指紋識(shí)別技術(shù)(收集現(xiàn)場(chǎng)的射頻數(shù)據(jù)進(jìn)行信號(hào)測(cè)量并定位)方法最為普遍。定位的初衷在于資產(chǎn)追蹤或客戶(hù)端以及非法AP的定位。
實(shí)時(shí)定位服務(wù)(RTLS)

實(shí)時(shí)定位服務(wù)（RTLS）標(biāo)簽通常被稱(chēng)為資產(chǎn)標(biāo)簽，用于追蹤并監(jiān)視物體，例如海運(yùn)集裝箱、醫(yī)療資產(chǎn)甚至是標(biāo)簽攜帶人。標(biāo)簽定期收集AP信號(hào)數(shù)據(jù)，匯報(bào)給網(wǎng)絡(luò)端服務(wù)器，使用RSSI定位和/或前面的射頻指紋識(shí)別技術(shù)（定期校準(zhǔn)）來(lái)計(jì)算并追蹤。服務(wù)器在地圖上顯示標(biāo)簽位置或使用地理圍欄概念引起警報(bào)。雖然覆蓋現(xiàn)有的Wi-Fi基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)容易，但是資產(chǎn)追蹤解決方案需要網(wǎng)絡(luò)端服務(wù)器支持，它在最近幾年并沒(méi)有經(jīng)歷什么太大的變化。

移動(dòng)應(yīng)用程序

作為第二選擇,專(zhuān)注于GPS無(wú)法精確定位的室內(nèi)Wi-Fi的移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用勢(shì)頭強(qiáng)勁。如同相互關(guān)聯(lián)的移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)中的其他事務(wù)一樣，手機(jī)應(yīng)用程序非常有吸引力，從某種意義上講，幾乎涉及到每個(gè)行業(yè)，每個(gè)用戶(hù)。

移動(dòng)定位應(yīng)用程序的重大缺陷就是蘋(píng)果臭名昭著的有限Wi-Fi API接入，開(kāi)發(fā)者無(wú)法轉(zhuǎn)換成RSSI公制。鑒于此，客戶(hù)端定位處理存在重大挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡(luò)端傳感器與引擎對(duì)于RSSI計(jì)算是非常必要的?？蛻?hù)端數(shù)據(jù)引擎還存在電池壽命的問(wèn)題。沒(méi)有iOS的支持，任何移動(dòng)應(yīng)用程序只能限制在有限的用戶(hù)群或設(shè)備集，沒(méi)有人愿意構(gòu)建排除了蘋(píng)果的以客戶(hù)、訪(fǎng)客或用戶(hù)為核心的應(yīng)用程序?；靵y隨之而來(lái)。

然而，一些企業(yè)在重組客戶(hù)端方法的同時(shí)，專(zhuān)業(yè)移動(dòng)公司也在重新考慮使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位的算法。一些企業(yè)認(rèn)為設(shè)備定位是復(fù)雜的“DNA鏈”，而使用RSSI指紋識(shí)別技術(shù)、RSSI三邊測(cè)量技術(shù)和/或TDoA可提供初始的位置信息；然后，通過(guò)比較后續(xù)射頻指紋技術(shù)（用戶(hù)在什么地方移動(dòng)？）及慣性電話(huà)傳感器（陀螺儀、加速計(jì)、指南針），可進(jìn)行精確定位，精確到2-3 米。如果這種技術(shù)還不夠好，可加入其它機(jī)制以提高可靠性；例如，也可以使用地圖處理技術(shù)來(lái)提高準(zhǔn)確度，排除地圖上不可能的路徑，也就是所謂的差錯(cuò)消隱。但是需要再次強(qiáng)調(diào)，基于移動(dòng)應(yīng)用程序方法的缺陷之一是并不是所有的移動(dòng)設(shè)備都具有相同的能力，因此，很難為所有設(shè)備類(lèi)型(iOS, Android, Windows等)構(gòu)建一個(gè)包羅萬(wàn)象的移動(dòng)應(yīng)用程序服務(wù)。

Wi-Fi信號(hào)定位與射頻指紋識(shí)別技術(shù)

RSSI定位與射頻指紋識(shí)別技術(shù)可提供合理的精度，介于室內(nèi)或通道間。在沒(méi)有其他技術(shù)（勵(lì)磁機(jī)、阻塞點(diǎn)、外部系統(tǒng)，如視頻系統(tǒng)）的協(xié)助下，可達(dá)到的最佳狀態(tài)是3-10米的誤差。

對(duì)于RSSI三邊測(cè)量技術(shù)，關(guān)鍵問(wèn)題是射頻信號(hào)強(qiáng)度改變很大，造成測(cè)量不準(zhǔn)。每個(gè)測(cè)量最少需要3個(gè)信號(hào)源，但是隨著客戶(hù)與AP間射頻衰減的不同（由于墻壁、門(mén)、窗、電梯等），RSSI與距離的相關(guān)性有些不可靠，從而降低了精度。

射頻指紋識(shí)別技術(shù)也遭遇了同樣的射頻變化問(wèn)題。如果從一個(gè)單獨(dú)的位置提取5個(gè)指紋，那么每次指紋都看起來(lái)不同。此外，射頻環(huán)境也在日積月累中改變，一次今天提取的射頻指紋可能不適用于將來(lái)。校準(zhǔn)或指紋識(shí)別將總是反反復(fù)復(fù)進(jìn)行。
到達(dá)時(shí)差(TDOA)

到達(dá)時(shí)差是確定客戶(hù)位置的另一技術(shù)，該技術(shù)利用的是無(wú)線(xiàn)電波的恒定傳播速度及幀更新的往返時(shí)間（RTT）測(cè)量距離。需要非?？斓男酒瑫r(shí)鐘來(lái)測(cè)量納秒級(jí)時(shí)間精度；將來(lái)隨著Wi-Fi芯片中時(shí)鐘速度的增加，TDoA的精度也會(huì)隨之增加。

帶有動(dòng)態(tài)定向天線(xiàn)系統(tǒng)的Wi-Fi產(chǎn)品獨(dú)具特色，利用天線(xiàn)度量確定客戶(hù)位置并進(jìn)一步提高精度——關(guān)聯(lián)技術(shù)造就精度。

定位數(shù)據(jù)提高可靠性

有了移動(dòng)設(shè)備的助力，面向用戶(hù)及消費(fèi)者的定位方法正初具雛形，通過(guò)為客戶(hù)、訪(fǎng)客或終端用戶(hù)提供增值服務(wù)，企業(yè)從中獲利。移動(dòng)及越來(lái)越多的Wi-Fi使用促使企業(yè)考慮到應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)的成本的合理性（及Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)本身），因?yàn)閃i-Fi產(chǎn)生的是利潤(rùn)而不是費(fèi)用。

借助移動(dòng)生態(tài)系統(tǒng)的主題，定位平臺(tái)創(chuàng)造出便于使用的API和SDK，簡(jiǎn)化了集成和定制問(wèn)題。定位服務(wù)供應(yīng)商沒(méi)有為一些特殊客戶(hù)構(gòu)建一般的應(yīng)用程序，而是構(gòu)建了定位工具，然后客戶(hù)可建立自己獨(dú)特的應(yīng)用程序。
基礎(chǔ)設(shè)施弦外之音：數(shù)據(jù)才是王道

大家很清楚LBS服務(wù)的最大好處在于收集用戶(hù)的數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，為組織機(jī)構(gòu)的使用做準(zhǔn)備，提高用戶(hù)體驗(yàn)及客戶(hù)服務(wù)。當(dāng)聽(tīng)到權(quán)威人士談?wù)摱ㄎ环?wù)時(shí)，他們幾乎總是指出定位的益處就是強(qiáng)行推銷(xiāo)廣告和優(yōu)惠券。有趣又有用，但是用戶(hù)卻不勝其煩。

很自然，定位與分析結(jié)合的產(chǎn)物是對(duì)零售業(yè)的眾多關(guān)注。正如我們所看到的，許多解決方案借助簡(jiǎn)單的RSSI數(shù)據(jù)來(lái)專(zhuān)注于更高級(jí)別的分析，評(píng)估客戶(hù)流量趨勢(shì)、捕捉率、回報(bào)率及類(lèi)似數(shù)據(jù)。擁有更多信息后，零售中心可根據(jù)客戶(hù)流量路徑優(yōu)化商店，或者場(chǎng)地所有者可對(duì)優(yōu)質(zhì)店面或最佳廣告場(chǎng)地收取較高費(fèi)用。

然而，酒店等行業(yè)卻呈現(xiàn)另一番景象。它們擁有零售的元素（酒吧、餐館、溫泉/按摩服務(wù)）。他們也遇到了導(dǎo)航挑戰(zhàn)（會(huì)議室、酒吧在哪里、孩子在哪里，游泳池、健身中心…又在哪里），這樣的地方配備現(xiàn)場(chǎng)地圖/導(dǎo)航應(yīng)用程序是非常有用的。客戶(hù)服務(wù)耗資巨大，定位服務(wù)可與客戶(hù)服務(wù)系統(tǒng)（對(duì)忠實(shí)客戶(hù)的個(gè)性化歡迎、更快捷的入住手續(xù)辦理）連接在一起，特別定位客戶(hù)服務(wù)提升后，可為客戶(hù)創(chuàng)造連連驚喜,使其樂(lè)不可言。

其他行業(yè)已進(jìn)行的如火如荼，例如運(yùn)輸業(yè)、制造業(yè)、醫(yī)療、體育場(chǎng)館及其他場(chǎng)所。期望Wi-Fi提供更多的互聯(lián)網(wǎng)接入；隨著這一趨勢(shì)走向成熟，用戶(hù)將在到達(dá)時(shí)開(kāi)始尋找場(chǎng)地/場(chǎng)所特制的應(yīng)用程序。

除企業(yè)外，運(yùn)營(yíng)商對(duì)提供定位服務(wù)及分析尤其表現(xiàn)出極大熱情，不僅用來(lái)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，而且?guī)椭麄儷@得收益。

更智能的Wi-Fi服務(wù)增加了用戶(hù)細(xì)化位置的詳細(xì)信息，借助基本的網(wǎng)絡(luò)信息協(xié)助運(yùn)營(yíng)商及其客戶(hù)為終端用戶(hù)提供更高質(zhì)的體驗(yàn)。