上個月在西班牙巴塞羅那舉辦的2016世界移動通信大會（NWC 2016）上，谷歌祭出有關Project Tango的新成果，讓關注焦點鎖定在室內(nèi)三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)及室內(nèi)定位導航背后的核心技術SLAM（Simultaneous Localization and Mapping）。

　　SLAM含義是“即時定位與地圖構(gòu)建”，自1988年被提出以來主要用于研究機器人移動的智能化。而結(jié)合當今技術，對于衛(wèi)星導航信號嚴重衰減、甚至完全消失的室內(nèi)環(huán)境中，配備了激光雷達、深度攝像頭等關鍵設備或部件，SLAM技術幫助機器人構(gòu)建在室內(nèi)場景中的三維數(shù)據(jù)生產(chǎn)及環(huán)境感知系統(tǒng)，以助力機器人的自主行走。

　　在近30年后的今天，如沐春風的SLAM，又迎來了哪些新的機遇？

　　門檻降低，SLAM機器人民用市場正待崛起

　　比如這次Project Tango在西班牙巴塞羅那加泰羅尼亞國家藝術博物館的定位導航演示中，你能發(fā)現(xiàn)谷歌正在顛覆以往的智能手機，并通過給Tango設備加裝普通攝像頭之外的一個廣角攝像頭和一個深度攝像頭（TOF）來增強環(huán)境感知的能力。

　　而更重要的，還是Project Tango利用SLAM讓未來的移動終端，在不依賴WiFi或藍牙的前提下，也能獨立感知所在的室內(nèi)環(huán)境；它具體包括如何三維數(shù)字化地還原一個室內(nèi)環(huán)境，并且知道自己在這個環(huán)境中的準確位置。

　　在數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)，Tango設備深度攝像頭用于構(gòu)建可量測的室內(nèi)三維環(huán)境。在空間感知環(huán)節(jié)，將室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的特征，以可被Tango設備識別的數(shù)學邏輯存到云端，設備再根據(jù)軌跡、對比所處現(xiàn)實環(huán)境和三維數(shù)據(jù)特征，以及方位自主校正，最終判斷所在的位置。

　　客觀來說，Project Tango提供的室內(nèi)定位與導航服務，還只是他們踐行SLAM的冰山一角。但Project Tango會通過開放API和SDK讓SLAM應用更加普及，這的確值得期待。

　　SLAM還會有哪些應用？在近一兩年時間里，SLAM技術會更快節(jié)奏地被包裝到一些前沿的科技產(chǎn)品中。這樣的趨勢已經(jīng)發(fā)生在國內(nèi)。

　　比如這家名叫塔米科技的公司基于SLAM推出了一款掃地機器人，目前市場價2999元人民幣。在初次使用時，機器人會記錄家庭環(huán)境并將采集到的三維數(shù)據(jù)進行儲存；在隨后的作業(yè)中，機器人將規(guī)劃最優(yōu)清掃路線對清掃各個房間。這款產(chǎn)品的亮點還在于，它能記住充電電源的位置，一旦電量低或完成清掃任務時，它能回到充電處補充電能。

　　還有一家名叫思嵐科技的公司，你能看出它的命名是取自SLAM的諧音，其主要業(yè)務是致力于研發(fā)平民價格二維激光雷達套件，并研究機器人室內(nèi)定位和制圖的解決方案。目前思嵐科技已經(jīng)讓關鍵的二維激光雷達部件售價降低到幾百元人民幣，無疑這在一定程度上進一步拓展了SLAM技術的應用前景。

　　另一家名叫速感科技的創(chuàng)業(yè)公司還利用SLAM技術開發(fā)了一款智能購物車。除了在購物車上集成二維激光雷達套件，以用于構(gòu)建和感知商超環(huán)境，購物車架上還裝有深度攝像頭識別購物車的主人，做到自主跟隨。商品結(jié)算后，購物車也能也返回至設定地點集合。

　　速感科技的一位產(chǎn)品負責人告訴3sNews，SLAM技術中關鍵成本的降低，使其在民用市場的商業(yè)化進程進一步加快，作為一家提供解決方案的創(chuàng)業(yè)公司，他們目前也開放了核心算法，準備構(gòu)建機器人智能的生態(tài)。

　　SLAM的行業(yè)級市場，又一片藍海

　　除了應用在機器人行業(yè)，得益于即時定位與地圖構(gòu)建的技術原理和優(yōu)勢，在行業(yè)應用中，圍繞著大型場所的三維數(shù)據(jù)快速生產(chǎn)和服務的搭建，也讓SLAM技術越來越受到關注，一些應運而生的產(chǎn)品和服務，走向了市場。

　　所以，盡管室內(nèi)三維數(shù)據(jù)應用的市場需求越來越大，但像博物館、商場、機場等室內(nèi)公共場所的三維信息化進展并沒有想象中的那么快，其最大制約在于依靠傳統(tǒng)手段，從前端數(shù)據(jù)采集到內(nèi)業(yè)處理，再基于數(shù)據(jù)成品開發(fā)室內(nèi)三維應用，其中每個節(jié)點的周期都很長。

　　這些難題，都給了SLAM技術一展拳腳的機會。不必非得搭配IMU、WiFi或藍牙，SLAM技術依托專業(yè)激光雷達、聲吶、深度影像采集和識別系統(tǒng)，最終整合在一種推車式的采集設備中；它能在同一時間里定位、采集和拼接室內(nèi)空間的高精度三維信息，這與以往使用靜態(tài)激光雷達采集設備采集數(shù)據(jù)、再通過漫長的人工處理和生產(chǎn)出可用的三維數(shù)據(jù)相比，效率明顯提升。

　　雖然提供這種設備、包括打包解決方案的公司，在全球數(shù)量還并不多，但市場前景可能是巨大的。而且已有業(yè)內(nèi)人士預測：一套SLAM采集系統(tǒng)一天可采集5萬平方米的室內(nèi)數(shù)據(jù)，在未來的5年時間里，會有500億平方米的室內(nèi)空間將以SLAM技術方式被采集，數(shù)據(jù)且會以更高效率滿足不同應用需要。

　　現(xiàn)在通過任何方法獲取的三維數(shù)據(jù)，在其主流的應用趨勢上，應當支持現(xiàn)階段市場需求更強勁的Web應用，兼容HTML5和WebGL，無需安裝其他插件和獨立的應用程序，為大眾移動終端所輕而易舉地使用。在效率上引領著室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的采集方式的SLAM技術，更進一步地促進了室內(nèi)三維數(shù)據(jù)的應用。比如下面這些應用案例，無疑都在推動SLAM技術應用的普及和發(fā)展。

　　·提高大型公共場所的服務和管理效率

　　案例來自占地約20公頃的德國第二大機場——慕尼黑機場。在這里，乘客利用機場的三維室內(nèi)地圖，規(guī)劃內(nèi)部的目的地線路；同樣，機場工作人員也利用三維地圖確定自己的位置，然后在一套內(nèi)部OA系統(tǒng)中規(guī)劃執(zhí)行任務的線路，以節(jié)約時間、提高效率。由于室內(nèi)環(huán)境經(jīng)常變化，面向乘客和工作人員的室內(nèi)三維地圖也需要經(jīng)常更新，對此機場方面專門購買了基于SLAM技術的推車設備，組建專門的團隊，只要有地方發(fā)生了格局改變，隊伍馬上過去采集數(shù)據(jù)，然后迅速對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)做出更新。

　　·助力虛擬博物館的參觀服務

　　博物館囿于參觀人數(shù)限制、管理維護成本高等問題，對于創(chuàng)建高精度、高質(zhì)量的虛擬三維場館的需求是迫切的，而且對一些經(jīng)常改變和優(yōu)化展品種類及布局的博物院而言，需求還是高頻的。所以有SLAM技術和專業(yè)設備的支持，在虛擬博物館的建設需要得到保證后，博物館官方便能為線下、線上的經(jīng)營，作出更多有利的決策。

　　·用于建筑施工領域的效率提升和成本降低

　　建筑專家和建筑項目管理人員往往需要密切監(jiān)督所負責的施工建筑的進展情況，但很多時候，他們卻并不在現(xiàn)場，以致在一切重要的時刻，可能會延誤施工進程，增加項目的成本。但依靠SLAM技術和專業(yè)設備，高精度的建筑主題、管網(wǎng)或是材料信息的三維模型數(shù)據(jù)會及時遞交到這些負責人的移動終端上，以便盡快處理問題。另外，通過SLAM技術快速制圖的能力，也有助于施工項目階段性地備份施工數(shù)據(jù)，所以一旦發(fā)生問題，業(yè)主可以追溯這些三維信息化的施工進程，進而做到清楚地定責和理賠。

　　·無縫連接室內(nèi)外的ERP軟件

　　大型連鎖企業(yè)，從供應鏈和物流服務的管理，到線下連鎖商店的經(jīng)營，依賴信息化手段提供支持。而SLAM和有關設備則從線下門店的信息化管理層面，提供支持。而基于室內(nèi)外一體化的數(shù)據(jù)，連鎖企業(yè)可以根據(jù)統(tǒng)一的需要，在ERP系統(tǒng)中部署業(yè)務，完善從采購、貨運、入庫、零售的一體化導航，提高效率。（文|3sNews Iceman）