6月11日,北京國家會(huì)議中心,以“融合 開放 智能”為主題的2014地理信息開發(fā)者大會(huì)(WGDC2014)在此拉開帷幕。地理信息開發(fā)者大會(huì)自2012年起開始舉辦,三年時(shí)間里,伴隨著中國地理信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,已經(jīng)成為地理信息領(lǐng)域最具影響力的技術(shù)創(chuàng)新盛會(huì),與跨界融合、國際交流的重要平臺(tái)。
在6月12日的地圖客開發(fā)者-高德地圖專場(chǎng),高德地圖服務(wù)研發(fā)中心總經(jīng)理張凡發(fā)表了題為《精準(zhǔn)定位的最后一厘米解決方案》的演講。以下是演講實(shí)錄(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)演講本人審核,如有疏漏,請(qǐng)諒解并及時(shí)與3sNews聯(lián)系):
大家好,非常榮幸能夠有這個(gè)機(jī)會(huì)和大家交流關(guān)于地圖服務(wù)的基本技術(shù)。我這邊先自我介紹一下,我是高德地圖服務(wù)研發(fā)中心的負(fù)責(zé)人,我叫張凡。我這邊負(fù)責(zé)的基礎(chǔ)服務(wù)除了定位之外還有其他的一些精準(zhǔn)服務(wù)。今天的重點(diǎn)是定位的技術(shù)和現(xiàn)狀,以及未來的趨勢(shì)。
當(dāng)然,標(biāo)題說的精準(zhǔn)定位最后一厘米的解決方案,我們是達(dá)不到厘米級(jí)別的,但是米級(jí)別是可以達(dá)到的,這是國際包括國內(nèi)是領(lǐng)先的狀態(tài)。我先介紹一下我這邊的三個(gè)方向,第一個(gè)是現(xiàn)狀,定位業(yè)務(wù)和我們高德數(shù)據(jù)的情況。第二塊是最近比較熱的一些業(yè)務(wù)及產(chǎn)品方向,包括室內(nèi)的,定位的新技術(shù)的使用。第三個(gè)是趨勢(shì),就是我們?cè)趺礃幼龅酶珳?zhǔn),怎么樣做得更貼近用戶的需求。這一個(gè)圖接田密的演講主題,是整個(gè)定位服務(wù)在開放平臺(tái)上的狀況,之前有一個(gè)說法,每一個(gè)門衛(wèi)都是一個(gè)哲學(xué)家,每天考慮的都是人生的三個(gè)終極哲學(xué)問題,我是誰,從哪來,到哪去,我們做LBS也是考慮的同樣的問題,我們都是哲學(xué)家,我們要定位我們的用戶是誰,重點(diǎn)訴求是什么,怎么樣滿足訴求,從而達(dá)到我們的成功。
言歸主題,我們定位包括幾個(gè)層面,用戶端可以看到,或者是開發(fā)者端可以看到,包括三個(gè)方面。第一個(gè)是安卓的SDK,其實(shí)整個(gè)的接口非常簡(jiǎn)單,調(diào)用一個(gè)接口提法或者是坐標(biāo),或者是地理的描述信息。第二塊是跟手機(jī)廠商有關(guān)的NLP,這主要是考慮到谷歌的安卓系統(tǒng)和自帶應(yīng)用功能在中國是不太好用的,所以說我們會(huì)提供這樣一個(gè)系統(tǒng)插件在系統(tǒng)級(jí)別為用戶提供繪圖。第三個(gè)是系統(tǒng)調(diào)用有關(guān)的,主要是針對(duì)戰(zhàn)略的合作伙伴,比如說360,他用的操作系統(tǒng)使我們沒有辦法用LBS的操作方式給你提供定位的端的支持,所以讓他自己來實(shí)現(xiàn)端的,比如說采集、過濾,展示等等的。對(duì)于開發(fā)者來說,對(duì)地塊使用的接口,包括安卓的SDK,這是在開放平臺(tái)上我們支持了很多的應(yīng)用,主流的手機(jī)廠家包括三星,HDC、小米等等數(shù)十家主流的手機(jī)廠商也是用了我們定位的模塊。第三塊是探索階段,但是目前的流量也是非常大,像360之類這樣的正面型合作伙伴,會(huì)調(diào)用我們服務(wù)對(duì)服務(wù)的解決方案。
這是定位的一個(gè)演進(jìn)的趨勢(shì),從最初的GPS和AGPS開始,高德一直是提供了這樣的定位地圖的解決方案,因?yàn)槲覀儗?duì)基站的支持也是比較好,因?yàn)槭菍儆趪鴥?nèi)的第一家或者是說前兩家的基站、WiFi,以及混合策略的解決方案提供商,這一塊也是有很深的情的?,F(xiàn)在我們有包括2G、3G、4G在內(nèi)的數(shù)千萬的基站信息和數(shù)億的WiFi熱點(diǎn)信息,基于這些數(shù)據(jù)庫和在線的服務(wù)策略,線下的信息清洗策略,以及HADOOP云計(jì)算數(shù)據(jù)做的精密、抽取方法、指紋的識(shí)別方法,在線的定位以及濾波濾噪的技術(shù),我們提供的整體的解決方案,這是GPS開始,包括GPS、WiFi、混合定位和藍(lán)牙等等的新興技術(shù)的混合打包企業(yè)。
如果提到了定位的話及必須說一下數(shù)據(jù),就是說高德相對(duì)于其他的公司,或者是希望其他的定位服務(wù)的提供上來說,最有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的是我們的數(shù)據(jù)。剛才已經(jīng)提到了在基站和WiFi上我們有很大的量,在數(shù)據(jù)采集上,因?yàn)槲覀冇泻艽蟮挠脩羧后w,他們已經(jīng)會(huì)貢獻(xiàn)數(shù)十億的回傳數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)在整個(gè)后臺(tái)系統(tǒng)做更精準(zhǔn)的分析和挖掘,挖掘的結(jié)果是我們把新的用戶軌跡對(duì)整個(gè)地理位置相關(guān)的閱讀分析做出來。這個(gè)基礎(chǔ)上優(yōu)化定位圖的質(zhì)量,同時(shí)也可以做更多的應(yīng)用拓展。
這是我們基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)大概的介紹,在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)方面,我們包括了自采數(shù)據(jù)、運(yùn)營商合作、日志回傳和行業(yè)客戶的數(shù)據(jù)庫,這些數(shù)據(jù)會(huì)在HADOOP上有一個(gè)數(shù)據(jù)融合,在數(shù)據(jù)融合的基礎(chǔ)上做數(shù)據(jù)的挖掘和分析。在數(shù)據(jù)的覆蓋方面,我這里有幾張圖,做數(shù)據(jù)的分布情況,挖掘和熱點(diǎn)的分布情況。
在全國范圍內(nèi),最高密度的覆蓋,大家可以看到這張圖,就是說左邊是我們基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一個(gè)地理位置的覆蓋,右邊是我們活躍用戶和回傳數(shù)據(jù)的一個(gè)地理位置的覆蓋,大家可以看到,符合二八原則,我們數(shù)據(jù)和用戶分布在最熱的一些區(qū)域,像北上廣深,京津唐、長三角和朱三角。第二個(gè)是更細(xì)一個(gè)密度的位置分析方面,有北京市的地圖,可以看到最熱的用戶會(huì)分布在幾個(gè)終點(diǎn)的區(qū)域、國貿(mào)、中關(guān)村、北四環(huán)等等的地方,通州也是一個(gè)個(gè)例。
回到上一頁的PPT,數(shù)據(jù)挖掘和發(fā)布方面會(huì)有一些很細(xì)的積累和技術(shù)。比如說數(shù)據(jù)清洗,我們知道WiFi不是固定的,定位的WiFi對(duì)數(shù)據(jù)的集成非常有幫助,但是實(shí)際情況上很多的WiFi是移動(dòng)的,比如說車載的WiFi或者是說隨身攜帶的便攜WiFi,對(duì)定位來說是一個(gè)殺手級(jí)的一個(gè)干擾或者是說影響。但是從另外一個(gè)角度來看,我們通過挖掘這些信息以及產(chǎn)生信息的價(jià)值,比如說我一會(huì)兒會(huì)提到的一個(gè)很新興的東西。這是數(shù)據(jù)挖掘一個(gè)更微觀的視角,就是說到小區(qū)級(jí)別和街區(qū)級(jí)別,大家可以看到整個(gè)點(diǎn)的分布非常有規(guī)律,你看在道路上,熱點(diǎn)商區(qū)的密度非常高。而在居民區(qū)或者是設(shè)施,相對(duì)來講密度低一些,主要是取決于幾個(gè)方面,第一個(gè)是高德用戶的分布,比如說我們用戶更傾向于在道路上使用,比如說駕駛導(dǎo)航,或者是步行導(dǎo)航或者是公交。另外是商圈使用,我們知道使用定位肯定是和產(chǎn)品需求結(jié)合的,不會(huì)說我住在家里躺在床上不停的去定位。第三塊也跟熱點(diǎn)分布的情況有關(guān)。比如說在社區(qū)里邊,比如說公司或者是說商場(chǎng),或者是說一些商業(yè)區(qū)域,我們的熱點(diǎn)是很多的。自然而然,我們回傳的數(shù)據(jù)也很多,一些區(qū)域里邊熱點(diǎn)會(huì)少一些,這個(gè)也反應(yīng)出用戶使用的一個(gè)狀況?;谶@樣的數(shù)據(jù)分析我們可以看到在道路或者是說設(shè)施,商業(yè)設(shè)施方面,我們可以做很深的數(shù)據(jù)挖掘??梢耘袛嘤脩舻能壽E,發(fā)現(xiàn)道路,然后判斷出用戶的使用場(chǎng)景,以及怎么樣做個(gè)性化的定制,挖掘更深的商業(yè)價(jià)值。
整個(gè)定位系統(tǒng)的工作原理和工作流程是這樣的,在最終端,我們用戶可見,或者是說用戶感知的層面,包括幾個(gè)方面,SDK的,LBS的端的支持,通過調(diào)用端的接口,直接打到定位服務(wù)商的請(qǐng)求,比如說包括周邊的信號(hào)強(qiáng)度、以及地址和附加信息等等。我們服務(wù)會(huì)根據(jù)上傳請(qǐng)求,坐標(biāo)地址然后分發(fā)給客戶,現(xiàn)在的數(shù)據(jù),定準(zhǔn)的數(shù)據(jù),并不是沒有價(jià)值的東西,我們會(huì)附帶信息打包的下發(fā),比如說給你坐標(biāo),然后調(diào)用上傳的一個(gè)地址的描述信息。當(dāng)然了這個(gè)描述信息也會(huì)跟誤差范圍或者是說使用場(chǎng)景,或者是說一些區(qū)域的特殊情況有關(guān)。我們會(huì)在精準(zhǔn)的情況下,返回POI或者是說精準(zhǔn)的信息下發(fā),如果有五十米,一百米的精度的范圍的話,我們傾向于商廈、商圈或者是基礎(chǔ)設(shè)施。
這是整個(gè)定位系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)的自反饋的閉環(huán)。整個(gè)數(shù)據(jù)流程,就是說在端上邊,用戶會(huì)發(fā)起定位請(qǐng)求,然后調(diào)用了定位服務(wù),然后各種各樣的終端的處理圖。在數(shù)據(jù)處理層面我們會(huì)搜集到各種各樣的數(shù)據(jù),包括投訴來的,用戶回傳的,運(yùn)營商的一些相關(guān)自己采集的。把這些數(shù)據(jù)在整個(gè)的流程中做清洗,做處理,然后成為線上服務(wù)的一個(gè)數(shù)據(jù)來源,建索引等來支持最終的運(yùn)用服務(wù),然后看到最終的應(yīng)用情況,比如說導(dǎo)航、定位等等過程中定位是很重要的技術(shù)。
這是定位和LBS周邊服務(wù)的結(jié)合狀況,在道路信息方面有很大的幫助作用,比如說道路的點(diǎn)軌跡的區(qū)域分布情況,以及區(qū)域的分布情況,知道事件、路況的規(guī)律和趨勢(shì)。然后在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)挖掘方面的話,清洗數(shù)據(jù),怎么樣把無效的數(shù)據(jù)扔出去,保留有效數(shù)據(jù),保留的數(shù)據(jù)如何做壓縮和抽取,因?yàn)槲覀冎烂刻鞌?shù)據(jù)的回傳量很高,作為一個(gè)有效數(shù)據(jù)來處理的話,非常的挑戰(zhàn)技術(shù)的能力。和地圖用戶結(jié)合的這些方面,像導(dǎo)航位置服務(wù),可以單獨(dú)提一點(diǎn),我們現(xiàn)在是一個(gè)整體的解決方案,因?yàn)椴恢故荳ifi或者是基站定位,會(huì)把GPS其他的一些,比如說走動(dòng),周邊的一些信息等等的考慮進(jìn)來,所以用戶有的時(shí)候會(huì)很奇怪的說我們要開網(wǎng)絡(luò),或者是GPS會(huì)得到更精準(zhǔn)的結(jié)果。
剛才說的是我們現(xiàn)有的已經(jīng)做到的狀況,后面的話我會(huì)為大家介紹一下室內(nèi)定位的一個(gè)大體的現(xiàn)狀以及和現(xiàn)有的面臨問題。個(gè)
室內(nèi)定位其實(shí)是一個(gè)偽命題,我們用戶在定位的時(shí)候,其實(shí)用戶不關(guān)心室內(nèi)還是室外,但是進(jìn)入室內(nèi)的話,會(huì)考慮到室內(nèi)各種各樣的因素的制約,包括數(shù)據(jù)和使用場(chǎng)景,以及因?yàn)閿?shù)據(jù)和使用場(chǎng)景導(dǎo)致的信息方面的不同。
如果我們調(diào)用使用定位的功能和接口的話,必須考慮用戶的使用場(chǎng)景,因?yàn)槭覂?nèi)外用戶的體驗(yàn)和需求還是有很大不同的。室內(nèi)對(duì)定位精準(zhǔn)的要求和室外完全不同,因?yàn)槭彝獾脑捒赡艿绞祝?,五十米都可以滿足用戶的需求了。但是室內(nèi)的話,我們必須做到五米,十米之內(nèi)的這樣一個(gè)精度級(jí)別。因?yàn)榭赡芨粢幻鎵?huì)發(fā)現(xiàn)千差萬別,另外是我要發(fā)郵件,你給我一個(gè)樓或者是一層墻的解決方案,用戶是無法接受的。
其他的方面,像人流,因?yàn)槿梭w是導(dǎo)體,我們?cè)谥谱鲾?shù)據(jù),制作信號(hào),做測(cè)試的時(shí)候,如果不考慮到各種各樣的干擾,像信號(hào)屏蔽,二級(jí)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng),然后還有信號(hào)覆蓋的密度問題,或者是說人作為導(dǎo)體的人流干擾,做出來的東西肯定是和使用的場(chǎng)景和用戶需求是不一樣的。
第二塊是室內(nèi)定位和其他數(shù)據(jù)或者是說技術(shù)的結(jié)合。室內(nèi)定位如果只是定出來一個(gè)坐標(biāo)的話,沒有評(píng)價(jià),我們必須和周邊的數(shù)據(jù),周邊的服務(wù),周邊的業(yè)務(wù)結(jié)合起來,這樣的話做一個(gè)整體解決方案,才會(huì)有價(jià)值??赡茏罨A(chǔ)的是室內(nèi)地圖,室內(nèi)地圖是非??简?yàn)一個(gè)公司耐心的一件事。因?yàn)槊總€(gè)建筑物的室內(nèi)地圖的采集,工程量非常浩大的系列,非常挑戰(zhàn)采集的技術(shù)和工序。舉一個(gè)例子來說,比如說某一個(gè)商廈,會(huì)跟多層,而且多層之間有竄層的問題,中空的區(qū)域,我們做室內(nèi)數(shù)據(jù)的時(shí)候,要考慮到這種因素,可能說做了一個(gè)通用平臺(tái),但是用戶調(diào)用的時(shí)候發(fā)現(xiàn)我在第二層,你定位在第四層,這是竄層的問題。另外是定位的時(shí)候,加一個(gè)商鋪或者是一個(gè)設(shè)施,像公用廁所或者是店鋪,但是我們知道店鋪的更新頻率是很快的,一兩個(gè)月不更新的話,數(shù)據(jù)就失效了。
另外是和熱點(diǎn)有關(guān)的,比如說WiFi,也會(huì)有變動(dòng),一般我們做室外定位數(shù)據(jù)的時(shí)候,做室外定位數(shù)據(jù)的時(shí)候,會(huì)有GPS,做一些修正,我們通過GPS和WiFi等等通過把數(shù)據(jù)做精準(zhǔn)和。因?yàn)槭覂?nèi)沒有GPS,通過推導(dǎo)的方式,我拿有坐標(biāo)的數(shù)據(jù),把沒有坐標(biāo)的數(shù)據(jù)推演出來,把沒有推演的過程中多次推演然后放大,這是一個(gè)很挑戰(zhàn)公司技術(shù)能力和耐心的一件事。
第四塊是這種跟步行規(guī)劃,導(dǎo)航有關(guān)的結(jié)合。就是說定位如果要做到精準(zhǔn)高、密級(jí)別,一米,兩米,五米這樣的級(jí)別的話,必須考慮更多的因素和信號(hào)的接入,像測(cè)用戶的行為場(chǎng)景,比如說步行狀態(tài)還是電梯狀態(tài),還是說奔跑狀態(tài),另外是跟隨的策略,我希望把信號(hào)的位置點(diǎn)和用戶能夠做一個(gè)連接,而避免這種跳動(dòng)、跳躍,大范圍的波動(dòng)。和其他的業(yè)務(wù)的結(jié)合,像O2O相關(guān)的,其實(shí)也是我們要考慮的。我們到底要解決什么樣的問題,滿足什么樣的用戶需求,這才是做技術(shù)方案和產(chǎn)品的應(yīng)對(duì)方案。
說到室內(nèi)的話必須提一下藍(lán)牙和iBeacon,因?yàn)樘O果一直在推iBeacon的解決方案,但是iBeacon按照目前的趨勢(shì),大概會(huì)變成蘋果定標(biāo)的設(shè)備,大家符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上來的模式,但是iBeacon只是一種技術(shù),解決問題的方法,我們?cè)趺礃痈玫慕鉀Q問題,更有效的滿足用戶需求,這一塊還需要來探索。比如說步點(diǎn)來說,我們步了很多的點(diǎn),因?yàn)楦鞣N條件的制約,不可能說一家公司把全國的點(diǎn)都布下來,至于說每一個(gè)商家或者是說每一個(gè)場(chǎng)景需要自己來自恰這套系統(tǒng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子,我們?cè)跍y(cè)試條件下,在自己公司和試驗(yàn)的場(chǎng)所布了一些iBeacon的點(diǎn),而且很密,我們的定位包括室內(nèi)路線規(guī)劃也是做到很精準(zhǔn)的級(jí)別的,很好的。但是產(chǎn)品應(yīng)用或者是商業(yè)推廣上就遇到了問題,比如說我們可能花很多的錢,到處去布置這套設(shè)備,后期的維護(hù)和更新什么的也是有很大的問題。那么,如何解決這個(gè)問題,可能需要大家一起來探索的,包括商家怎么樣搞自己的商業(yè)兌現(xiàn),怎么樣支持到樓層的整個(gè)生態(tài)鏈中獲得更多的利益,這是不可或缺的環(huán)節(jié)。
因?yàn)榈凸乃{(lán)牙的出現(xiàn),一塊鈕扣電池可以支持一年到四年的藍(lán)牙設(shè)備的使用,我認(rèn)為會(huì)是一個(gè)主流趨勢(shì)。其實(shí)還有很多其他方面的,像通過紅外,通過地磁等等的技術(shù)研究。但是因?yàn)槭褂脠?chǎng)景以及整個(gè)的成本的問題,還是遇到很多瓶頸,現(xiàn)在只能是實(shí)驗(yàn)室階段,但是藍(lán)牙的話已經(jīng)逐步的開始商業(yè)化。
后面我會(huì)簡(jiǎn)單介紹一下整個(gè)定位方向的趨勢(shì)。就是說怎么樣做得更精準(zhǔn),怎么樣更能夠滿足用戶的需求,或者是說更符合產(chǎn)品的一種價(jià)值觀。
第一塊是應(yīng)用對(duì)位置精度的需求,有新需求也有舊需求。舊需求是比如說在某些場(chǎng)景下,我只是要找地方,找點(diǎn),像十米,五十米。考慮到新的產(chǎn)品應(yīng)用或者是技術(shù)出現(xiàn)的話,如果要去做支付。這個(gè)五十米的誤差就會(huì)有問題,可能需要到十米。但是如果做室內(nèi)路線計(jì)算的話,可能要到一米,兩米,五米這樣的精度。根據(jù)不同的需求的話,我們就要提供不同的解決方案,包括剛才所說的技術(shù)和新的技術(shù)研究。
第二塊是場(chǎng)景的問題,就是說不同的場(chǎng)景我們可以采用不同的接入方面,比如說傳感器的使用和封閉區(qū)域,我們會(huì)考慮到跟隨,傳感器的使用甚至是地磁的研究,開放需求的話,考慮的就會(huì)比較多了,像周邊的推導(dǎo)的方式和GPS等等的信號(hào)怎么樣綜合的使用,因?yàn)槲覀冎繥PS也不是絕對(duì)準(zhǔn)確的,很多的時(shí)候,因?yàn)楦邩堑恼趽趸蛘呤窃茖印⒅参镏脖坏鹊挠绊?。這個(gè)剛剛已經(jīng)說了,一些新技術(shù)方向。
最后還有兩點(diǎn),大家不要著急。一個(gè)是耗電方面和流量方面的功耗。我們知道調(diào)用GPS或者是聯(lián)網(wǎng),或者是說抓Wifi的信號(hào),這是一個(gè)很耗電的一個(gè)過程。但是在調(diào)用高德地圖的SDK的時(shí)候,大家可以看到,并不是很耗電,這是為什么呢?因?yàn)槲易隽撕芏噙@個(gè)方面的優(yōu)化,比如說信號(hào)檢測(cè)的方式,緩存的方式,用戶場(chǎng)景的方式,如果發(fā)現(xiàn)用戶本地已經(jīng)可以解決用戶的需求的話,那么我們可以也可以去使用。這是業(yè)務(wù)整合,數(shù)據(jù)整合的問題,就是說室內(nèi)、室外整套解決方案,包括地圖和路線計(jì)算和定位。用戶體驗(yàn)無縫切換,其實(shí)有很多的時(shí)候,會(huì)發(fā)現(xiàn)怎么樣把室內(nèi)外的應(yīng)用場(chǎng)景結(jié)合起來一塊考慮,另外是技術(shù),這一塊不多說了。
再說一下一個(gè)最近的新技術(shù)亮點(diǎn),我們通過挖掘移動(dòng)WiFi,比如說這三條線,一個(gè)是GPS相關(guān)的數(shù)據(jù)挖掘,另外是基于WiFi和數(shù)據(jù)推導(dǎo)的挖掘,最左邊大家知道,一個(gè)移動(dòng)WiFi代表了一條公交線上的一個(gè)Mark,在不同的行駛過程中會(huì)對(duì)周邊的用戶產(chǎn)生干擾,我在路邊走,旁邊經(jīng)過一輛公交車,我的手機(jī)掃到了這條Mark,我可以挖掘到這條軌跡。解決的問題是公交的實(shí)時(shí)到站,這樣的數(shù)據(jù)研究還有很多,如果有機(jī)會(huì)的話,我們可以再找一個(gè)機(jī)會(huì)深度的交流一下,謝謝大家。
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