沒(méi)有精準(zhǔn)定位，萬(wàn)物還能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)嗎？

導(dǎo)讀：IoT并不是一門新的技術(shù)，其概念最早出現(xiàn)于比爾·蓋茨 1995 年發(fā)表的《未來(lái)之路》一書中。在過(guò)往二十幾年的發(fā)展歷程中，以及在摩爾定律的準(zhǔn)則之下，芯片、傳感器等硬件成本的逐漸下降，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、AI 等技術(shù)的成熟，終于讓 IoT 迎來(lái)了自己的機(jī)遇。

這是一個(gè)萬(wàn)物都被賦予「生命」的時(shí)代，從人工流水線到工業(yè)自動(dòng)化;從相互獨(dú)立的設(shè)備到實(shí)時(shí)可監(jiān)測(cè)相連的家居智能化;從汽車的復(fù)雜操作到自動(dòng)駕駛的無(wú)人化......探索其真諦，實(shí)則科技能有如今這番蛻變離不開一種被稱之為 IoT 的技術(shù)應(yīng)用。

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

不過(guò)，IoT 技術(shù)普及路漫漫其修遠(yuǎn)兮，當(dāng)下以及未來(lái)均存在著諸多的挑戰(zhàn)。譬如，以當(dāng)前市場(chǎng)中主流應(yīng)用為例，如何讓自動(dòng)駕駛于短時(shí)間之內(nèi)對(duì)外部環(huán)境、自身位置做好精準(zhǔn)判斷，防止在復(fù)雜的路段中迷失方向?又如何讓機(jī)器人精準(zhǔn)無(wú)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(wàn)物互聯(lián)、萬(wàn)物智能、萬(wàn)物控制中核心的精準(zhǔn)時(shí)空定位問(wèn)題。

1、突破傳統(tǒng)定位的枷鎖，如何開啟精準(zhǔn)時(shí)空定位時(shí)代?

所謂精準(zhǔn)時(shí)空定位，指的是精準(zhǔn)時(shí)間+精準(zhǔn)空間能力的結(jié)合體，其主要基于“全球北斗地基增強(qiáng)網(wǎng)”建設(shè)而成，那么，這個(gè)與 GPS 等傳統(tǒng)的定位技術(shù)是什么關(guān)系?

事實(shí)上，我們常見(jiàn)的衛(wèi)星定位主要是基于地面上一個(gè)接收器同時(shí)接受天上 4 顆衛(wèi)星信號(hào)而實(shí)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(lái)表示，因此這三個(gè)方向分別對(duì)應(yīng)一顆衛(wèi)星。除此之外，由于用戶接收器使用的時(shí)鐘與衛(wèi)星星載時(shí)鐘不同步，即時(shí)間上存在不確定性，故需要引入一個(gè) Δt 來(lái)表示衛(wèi)星與接收器之間的時(shí)間差。隨后，當(dāng)?shù)孛娼邮諜C(jī)收到 4 顆衛(wèi)星信號(hào)的時(shí)候，可以用 4 個(gè)方程解算出未知數(shù)時(shí)間差，以及 X、Y、Z 的坐標(biāo)。

目前這種衛(wèi)星定位雖應(yīng)用廣泛，但是這種方法也存在一定的誤差?；谝陨显?，我們不難想象，如衛(wèi)星的信號(hào)穿過(guò)天空時(shí)，會(huì)因?qū)α鲗?、電離層產(chǎn)生折射，這就會(huì)導(dǎo)致信號(hào)傳播時(shí)間計(jì)算有誤，繼而帶來(lái)距離計(jì)算錯(cuò)誤，從而產(chǎn)生幾十米甚至超百米的定位誤差。

因此在如今這個(gè)對(duì)定位需求更精確、更廣泛的萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，我們需要一種盡可能減少誤差的精準(zhǔn)定位服務(wù)到來(lái)。對(duì)此，在已有的技術(shù)范疇之中，建設(shè)地基增強(qiáng)系統(tǒng)就是消除衛(wèi)星定位誤差的一種有效手段，而精準(zhǔn)時(shí)空定位服務(wù)的核心正是基于此。

那么精準(zhǔn)時(shí)空定位服務(wù)的工作原理又是什么樣的?

其實(shí)相比傳統(tǒng)定位技術(shù)，精準(zhǔn)時(shí)空定位原理也并不難理解，即首先在地面建立精準(zhǔn)坐標(biāo)(X、Y、Z)已知的地基增強(qiáng)站，由導(dǎo)航衛(wèi)星對(duì)基站進(jìn)行定位，得到基站實(shí)時(shí)定位坐標(biāo)(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(shè)定為 E，通過(guò)計(jì)算基站精確坐標(biāo)(X、Y、Z)與實(shí)時(shí)定位坐標(biāo)(X1、Y1、Z1)間對(duì)應(yīng)項(xiàng)的差值，即可把綜合定位誤差 E 計(jì)算出來(lái)：

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(nèi)，對(duì)流層、電離層運(yùn)動(dòng)等對(duì)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(shí)時(shí)發(fā)給該范圍內(nèi)終端，它們就可以在衛(wèi)星定位計(jì)算時(shí)，將定位誤差計(jì)算進(jìn)去，從而達(dá)到亞米級(jí)甚至厘米級(jí)高精準(zhǔn)定位。

據(jù)介紹，國(guó)內(nèi)精準(zhǔn)時(shí)空服務(wù)提供商千尋位置基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)(兼容GPS、GLONASS、Galileo)基礎(chǔ)定位數(shù)據(jù)，利用遍及全國(guó)的超過(guò)2400個(gè)地基增強(qiáng)站及自主研發(fā)的定位算法，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)運(yùn)算，為遍布全國(guó)的用戶提供精準(zhǔn)定位及延展服務(wù)。

2、高精準(zhǔn)定位服務(wù)可以為我們帶來(lái)什么?

回到文章伊始，我們不禁再次反問(wèn)，這種厘米級(jí)高精準(zhǔn)定位服務(wù)究竟該如何使用，才能實(shí)現(xiàn)理想中的預(yù)期成效?

其實(shí)如今，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和精準(zhǔn)定位技術(shù)的創(chuàng)新，國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了大量精準(zhǔn)位置感知服務(wù)在各大場(chǎng)景中的實(shí)際應(yīng)用案例。

智能三角警示牌：高精準(zhǔn)定位服務(wù)避免撞車風(fēng)險(xiǎn)

從個(gè)人應(yīng)用來(lái)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(guò)對(duì)于汽車上路，有時(shí)候難免會(huì)遇到一些突發(fā)的故障。根據(jù)相關(guān)規(guī)定要求，當(dāng)行駛車輛發(fā)生故障無(wú)法移動(dòng)時(shí)，應(yīng)打開雙閃并于第一時(shí)間在車后放置三角警示牌，城市道路應(yīng)至少放置于車后 50 米，快速路及高速路應(yīng)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(yuǎn)帶來(lái)的二次事故也屢見(jiàn)不鮮?；诖?，千尋位置內(nèi)部員工基于北斗精準(zhǔn)時(shí)空能力進(jìn)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(nèi)置亞米級(jí)(注：小于 1 米)高精度定位服務(wù)和通信模塊，使得三角警示牌可以實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)定位和自身位置上傳。其次，通過(guò)將數(shù)據(jù)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(zhǔn)捕獲三角警示牌所在的位置，并快速在地圖上標(biāo)記出事故位置，從而及時(shí)、更廣泛提醒到附近車輛及早避讓。

據(jù)了解，該智能三角警示牌僅用了不到一年的時(shí)間就完成了開發(fā)和打樣，且具備可商用化的能力，不過(guò)，對(duì)此，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、千尋位置網(wǎng)站業(yè)務(wù)總監(jiān)高澤表示，“對(duì)于開發(fā)者而言，在前期和主流 App 打通數(shù)據(jù)、供應(yīng)鏈品控時(shí)，仍然會(huì)遇到很大的挑戰(zhàn)?！?/p>

而當(dāng)問(wèn)及研發(fā)這款智能三角警示牌所能帶來(lái)的意義時(shí)，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(guó)制造’變?yōu)椤袊?guó)智造’，同時(shí)也大大提升利潤(rùn)空間。”

機(jī)場(chǎng)高精度定位智能輪檔：為安全保駕護(hù)航

從企業(yè)應(yīng)用來(lái)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(hù)航。

其中，對(duì)于很多經(jīng)常坐飛機(jī)的人，可能沒(méi)有注意過(guò)機(jī)場(chǎng)有一種被稱之為“輪擋”的設(shè)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(shí)，會(huì)在汽車前面放置一個(gè)擋板。飛機(jī)也是一樣，在飛機(jī)滑入廊橋或停機(jī)位以后，為了防止因?yàn)轱w機(jī)剎車失效或其他原因而意外造成的飛機(jī)滑動(dòng)，需要及時(shí)給飛機(jī)擋好輪擋。同理，在飛機(jī)需要推出或滑出時(shí)，只有撤掉輪擋后，方可拖動(dòng)、啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)滑行。

就傳統(tǒng)場(chǎng)景而言，一個(gè)機(jī)場(chǎng)動(dòng)輒上百個(gè)輪檔，令管理變得十分困難。且由于航班密度、機(jī)型差別、操作人員體力強(qiáng)弱等多方面的原因，輪擋的漏擋、晚?yè)?、不擋等安全隱患時(shí)有出現(xiàn)。而國(guó)內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多起廊橋刮擦飛機(jī)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(jī)滑動(dòng)，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(dòng)化管理的范疇?如果可以，又該怎么做?

對(duì)此，來(lái)自武漢的海巍感知科技有限公司提出了一種應(yīng)對(duì)策略，其總經(jīng)理王巍分析道，“未來(lái)，機(jī)場(chǎng)操作人員不需要人工去一個(gè)個(gè)檢查輪檔，輪檔的信息都自動(dòng)上傳到云平臺(tái)。輪檔在哪個(gè)位置，是否被別人移走了，是否在正常使用等信息，云平臺(tái)上都知道，大大提高機(jī)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)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(jí)高精度定位服務(wù)和其他物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)了一款智能輪檔。

該智能輪檔不僅可以實(shí)時(shí)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(tái)管理人員對(duì)機(jī)場(chǎng)所有輪檔的信息一目了然。此外，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)“輪檔上檔”及“輪檔撤檔”時(shí)間的自動(dòng)精確上報(bào)，便于系統(tǒng)管理員及現(xiàn)場(chǎng)操作員隨時(shí)隨地對(duì)各航班精度輪檔時(shí)間及時(shí)核準(zhǔn)。

目前，王巍團(tuán)隊(duì)正在把這套系統(tǒng)推廣到各地的機(jī)場(chǎng)和火車站。與此同時(shí)，王巍表示，5G 到來(lái)之后，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)發(fā)生巨大變化，“物聯(lián)網(wǎng)的用途一定會(huì)超過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)是針對(duì)個(gè)人消費(fèi)者，而物聯(lián)網(wǎng)是面向行業(yè)?！?/p>

“現(xiàn)階段，物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)可能比互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)難度稍微大一些，因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)大部分是 App 軟件層面開發(fā)，但物聯(lián)網(wǎng)則會(huì)牽扯到硬件開發(fā)，集軟硬件一體，開發(fā)門檻稍微高一些。”王巍表示。

3、新一代開發(fā)者們?nèi)绾胃玫貏?chuàng)新創(chuàng)造高性能的 IoT 應(yīng)用?

整體而言，高精度定位服務(wù)不僅提高人類生產(chǎn)效率，還可以降低開發(fā)者們開發(fā)行業(yè)應(yīng)用的門檻，那么對(duì)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(jù)、供應(yīng)鏈品控、以及物聯(lián)網(wǎng)入手等問(wèn)題?又該如何掌握高精度定位技術(shù)，創(chuàng)新創(chuàng)造出以上企業(yè)研發(fā)極具商業(yè)價(jià)值的應(yīng)用與服務(wù)?

為解決以上難題，在此，千尋位置隆重推出了『北斗智造者計(jì)劃』，正式向外界開放諸多的北斗精準(zhǔn)時(shí)空技術(shù)能力，讓物聯(lián)網(wǎng)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(yīng)用。

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

與此同時(shí)，作為『北斗智造者計(jì)劃』的一部分，千尋位置還面向廣大時(shí)空定位技術(shù)開發(fā)者、智能硬件開發(fā)者、創(chuàng)新應(yīng)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(gè)施展身手的舞臺(tái)，也讓你的想象不再只是想象，和我們一起“智造”未來(lái)!