Wi-Fi定位技术在强手如林的赛道里如何生存

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定位已经成为我们日常生活中的一项重要技术,出门在外有GNSS、北斗、GPS或者是北斗/GPS+5G/WiFi融合等卫星定位技术加持,随着室内应用场景需求的增加,大家发现卫星定位技术不是这类场景的最优解。

室内定位由于应用场景、项目需求、现实条件的差异,很难用一套统一的技术标准来提供服务,这就促成了室内定位技术方案在最近几年越来越丰富。诸如基于WiFi定位、蓝牙iBeacon定位、地磁定位、UWB定位,以及蓝牙AOA定位的行业应用方案层出不穷。

当前,在室内定位市场“百家争鸣、百花齐放”,且定位精度越来越高的形势下,WiFi定位技术在室内定位市场还有其发展空间吗?

 

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室内定位不可缺WiFi

相较于近两年火热的UWB和蓝牙AOA定位技术,抗干扰能力弱,WiFi定位精度仅为米级,但其优于传输距离和极低的成本,WiFi定位方案十分适合应用于泛定位场景,比如百货超市、商场等。因此WiFi技术也在室内定位的发展中占据了重要地位。

WiFi定位顾名思义就是基于WiFi信号的定位技术。它从定位信号获取方式来划分,又有WiFi网络侧被动定位和WiFi终端侧主动定位。

 

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WiFi网络侧被动定位。是基于场所内的无线局域网或者专用的WiFi探针网络,通过在服务器端统一接收WiFi信号,并对其进行解析和计算,从而推算出场所内的智能终端位置(既不要求被定位的智能终端安装特定程序,也不用连接特定网络)。WiFi网络侧定位可实现对场所内无线网络设备的位置感知,推算出人群的移动趋势、人群密度、目标对象移轨迹。在理想的环境中,中科劲点在商业实践中实现定位精度平均值在5米左右。

WiFi终端侧主动定位。一般是以WiFi位置指纹为代表的定位方式。WiFi位置指纹识别算法是依赖终端接收周围AP发来的信号特征进行定位,其利用存有实际场地的地理位置所对应的RSSI信号强度的数据库,进行对比分析识别的一种WiFi定位算法。WiFi终端侧主动定位在室内定位发展早期被广泛应用在商场、停车场的实时导航位置服务上。在理想的环境中,中科劲点在商业实践中基于WiFi主动定位精度平均值在3米左右。

WiFi相对定位。除了上述两种WiFi定位方式外,其实还有另一种并不为公众所熟知的相对定位技术。WiFi相对定位与前述两种WiFi定位相比,它可以脱离地图实现两个终端借助同一个场所内的公共WiFi信号,实现两者间的距离判断甚至是方位识别。在中科劲点公司的商业实践中,脱离地图应用的两个终端距离判断,一般可以实现的定位精度大约为5米左右。

根据场景化制定细分的WiFi定位方案,能在确保其本身的优点同时更好地优化定位精度,实现室内+WiFi的最大应用价值。

“掘金”WiFi定位技术

WiFi网络侧被动定位虽然后期受到手机隐私保护机制的制约,但是在一些特定公共场所对于客流分布的热力感知,目前最佳方案仍是WiFi网络侧被动定位。

WiFi网络侧定位的商业价值在于无需额外增加设备,基于已有无线局域网的基础设施,在人群无感知状态下获得群体的实时分布状态。可用于大型室内公共场所如机场、车站、体育中心的应急指挥。

WiFi终端侧主动定位也是受制于手机的隐私保护策略,其室内实时导航应用很多都转而采用蓝牙iBeacon技术路线了,但是在有些特定场景下WiFi终端定位仍有它的特殊优势。比如在园区或社区里,由于这些场景内分布了大量无线AP或家用路由器,因此相比过去的商场来说具有更好的WiFi指纹特征。基于这些WiFi指纹特征,可以通过APP后台定位方式配合一些巡更巡检的业务应用,也可以搭配中科劲点推出的Cat.1巡更胸牌实现超低成本的保洁、保安实时位置考勤与轨迹管理。相比UWB或蓝牙AOA的巨大硬件投资来说,搭配运营商4G物联网的WiFi定位技术反倒具有更高的现实商业价值。

而不被公众所知的WiFi相对定位,可以作为现有防丢器设备的一种技术补充手段,解决现有防丢器在室内场景下设备位置不明,无从找起的问题。比如融合了WiFi相对定位的宠物防丢器,可以通过预设的“电子哨兵”实现宠物在楼内的电子围栏设定,即使宠物进入室内也能轻松掌握其实时去向并找到它。

三种细分WiFi定位技术实现商业价值的场景符合其本身的差异化,对应用场景进行细分定制方案,以实现更高的方案应用价值。而WiFi定位大部分用于人员无感定位,因此在目前大环境的条件下,WiFi网络侧定位占据大部分应用比例。

WiFi定位未来可期

根据Market & Markets机构的数据显示,全球室内定位市场规模在2022年将增长到409.9亿美元,并将保持42%复合增长率。室内定位从to B/to G逐渐发展到to C领域,但商业驱动和政府驱动依然是两个非常关键的因素

 

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数据来源:Market & Markets

从Global Market Insights 显示的数据来看,2021 年全球 WiFi 芯片市场规模超过 200 亿美元,到 2025 年,全球 WiFi 芯片市场规模将达到 220 亿美元。WiFi芯片将会是无线通讯芯片领域内未来最具有成长潜力的细分市场。

ABI Research 预测 2021 年全球 WiFi 芯片出货量超过 4.3 亿颗,到2025年将突破10亿颗,而在WiFi室内定位方案中芯片是硬刚需。同时国内外WiFi芯片厂商也在紧跟WiFi技术发展,像高通、博通、联发科、德州仪器等WiFi芯片厂商不断推陈出新,目前WiFi 6芯片赛道也蒸蒸日上。这一趋势进一步巩固了WiFi定位方案的优势:作为定位系统的基础设施,其泛在低价特性无可替代。

在过去WiFi技术主要作为宽带通讯网络使用,后来随着蓝牙和UWB不断完善定位技术标准和精度,WiFi也走进定位赛道,比如华盛顿大学开发的一种PassiveWi-Fi技术可以实现30米距离的无源感知;谷歌在Android 9 Pie中通过利用802.11mc协议以及RTT(往返时延)实现了Wi-Fi室内定位等等。WiFi仍然是改变室内生活的重要角色。

写在最后

日常生活中,WiFi已经随处可见,而且现在每台智能手机也都具备WiFi连接功能,这也让Wi-Fi室内定位方案成本非常的低廉。虽然在位置精度不比UWB和蓝牙,抗干扰能力也相对较弱,但其作为是通信定位一张网的典范,特别是覆盖区域大、人流量较多的场景,因此WiFi定位非常适用于需要做人员管理的场景。

并且当下室内定位需求不再是仅用单一技术就可以满足,融合定位也开始成为市场方案的主流, WiFi+LTE、WiFi+ iBeacon的组合也开始出现,WiFi定位不会冷场。

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