「編者按」當停車場、商場、機場對導航的需求日益清晰，室內外一體化的定位技術成爲大勢所趨。在“新基建”政策背景下，它會帶來新的產業機遇嗎？
3月10日，中國北斗衛星導航協會常務理事楊永輝，爲大家帶來了一節線上公開課，解析室內外一體化高精度定位技術、應用與產業機遇。
楊永輝現任深圳市天工測控技術有限公司董事長、深圳市微能信息科技有限公司總經理、深圳市天品物聯科技有限公司總經理，在衛星定位領域有超過20年的從業經驗，他所經營的企業擁有200餘項定位相關專利，已經服務全球超過6000家客戶。
楊老師公開課的核心內容如下：
北斗產業的新機會
在物聯網的維度裏，時間和空間是最基礎的數據，描述任何一件事情，都需要冠以準確的時間與位置，才能確保事件的唯一性。
位置數據的精準性越高，物聯網能夠幫助用戶解決的問題就越多。同樣，自動駕駛、AR/VR、智能機器人等物聯網應用的出現，也催生出對精準位置數據的大量需求。
現階段，定位技術經歷了從室外到室內外一體的變遷，定位精度大幅提升。
詳解：室內外定位技術
室內外一體的高精度定位技術，簡單來說就是在終端上，將支持室外場景的技術手段和支持室內場景的技術手段進行結合應用。
室外場景中，我們使用GPS+BDS +千尋位置提供的FindCM服務（雙頻RTK），就能獲得比較穩定的釐米級定位數據。
▲ 基於FindCM服務的靜態定位測試結果
室內場景下的定位技術主要有兩種，一種是基於藍牙低能耗網關對定位終端進行存在性檢測；另外一種是基於UWB（超寬帶）技術，做到釐米級的室內高精度定位。
藍牙定位
藍牙定位具體分爲RSSI（信號強度）室內定位、三角定位、AOA（到達角）定位三種計算模型。
RSSI主要基於信號強度值定位，隨着距離越來越遠，信號越來越低。使用這種技術模型，在一個空間內，每8米就需要部署一個設備。
▲ RSSI定位技術模型
三角定位的技術模型，現在使用得比較多，我們通過終端獲取到的信號強度，推算出它的空間位置信息。
▲ 三角定位技術模型
AOA定位模型，基於藍牙信息到達角計算終端位置，能夠實現0.3米到0.5米的定位精度。它是比較熱門的一項技術，很多機構都在研究，但遺憾的是，市場上做出來的廠商並不多。
▲ AOA定位技術模型
UWB技術
UWB技術是一種無線載波通信技術，最初是用於視頻傳輸，但沒有大規模落地，近兩年被應用到了室內定位技術上。
UWB是指相對帶寬大於20%或者絕對帶寬大於500MHz。從3.1 GHz到10.6 GHz之間的7.5GHz的帶寬頻率爲UWB所使用的頻率範圍。
UWB定位主要有雙向測距（TWR）和差分飛行時間（TDOA）定位兩種計算模型。
雙向測距主要是信號在終端與基站之間、兩個終端之間，來回測算距離。這個方法比較常用，但主要問題是功耗較大。
▲ 雙向測距算法示意
差分飛行時間定位，通過測量終端與已知基站位置間的報文傳輸時間差，計算出距離差，進而計算出終端位置。
相比之下，UWB TDOA技術在現階段更具優勢：首先，它可以實現精度0.3米的室內定位，更精準；其次，可以實現50米至250米的大範圍覆蓋；再次，終端只是發送並不接收任何信息，功耗相對比較低；同時，這種技術還可以實現終端與基站之間的相互通訊。
如何實現室內外一體化定位？
▲ 室內外一體化定位方案架構
我們在終端設備上同時集成千尋位置的FindCM服務和UWB定位系統。
終端在室外接收衛星定位數據和千尋位置提供的差分改正數，再將數據回傳到雲端平臺，平臺就得到一個高精度的終端位置數據。
終端在室內環境下，向UWB基站發射信號，基站解析之後把它傳遞到雲端平臺。
基於這套方案，在室外，終端可以實現0.1米至0.5米的定位精度；在室內，終端可以實現0.3米的定位精度。
室內外一體高精度定位中使用的融合地圖，主要通過在高德、百度的高精度地圖上二次開發獲取。
應用落地，未來可期
▲ 某大型變電站
目前，我們提供的室內外一體高精度定位技術，已經成功應用於某大型變電站的管理。
通過在工作人員和來訪者身上配置專用終端，變電站的管理系統中可以看到每一個人的精確位置，還能對一些特定區域實施管制，只允許有權限的人進入，如有非法闖入者，平臺上會發出報警。
在這個應用中，室外定位主要通過千尋位置FindCM服務實現，在金屬比較多的區域，增加了室內定位技術輔助；在室內區域則完全依靠UWB技術解決高精度定位的問題。
目前，室內外一體高精度定位技術在倉儲物流、智慧養老、特種醫院、智慧工廠、社區矯正、商場管理等場景中也有廣泛的應用需求。