很多人對地磁導(dǎo)航的了解，還是從2014年9月百度公司投資了一家室內(nèi)導(dǎo)航技術(shù)公司IndoorAtlas開始的。對于地磁導(dǎo)航最顯而易見的價值，簡單的說就是它無需WiFi、Beacon等信號設(shè)備的支持，僅憑移動設(shè)備感知地磁信號就能判斷出一個人在室內(nèi)場景中的相對位置。

識途科技團隊，左下一為黃卿，左下二為李珂

　　已經(jīng)成立一年多的識途科技，在地磁導(dǎo)航技術(shù)的研究和應(yīng)用方面一直在對標IndoorAtlas。他們的創(chuàng)始人兼CEO黃卿、以及聯(lián)合創(chuàng)始人李珂提到，能聚焦地磁導(dǎo)航算法技術(shù)的室內(nèi)定位服務(wù)商在國內(nèi)外市場中還并不多見，所以能讓這樣的技術(shù)成熟地對接市場自然會受到廣泛關(guān)注。也因而，3sNews的創(chuàng)業(yè)報道小組走訪了這家駐扎在中關(guān)村海龍大廈一家孵化器里的初創(chuàng)團隊；我們從中也試圖了解國內(nèi)的地磁導(dǎo)航技術(shù)，究竟進展到什么程度。

　　地磁導(dǎo)航到底是怎么實現(xiàn)的？

　　在跟隨我們實際體驗地磁導(dǎo)航服務(wù)以前，你可以先了解一下地磁導(dǎo)航的技術(shù)原理。作為一名信號專家，負責(zé)識途地磁導(dǎo)航核心算法的黃卿用最通俗的語言給我們做了如下科普。

　　我們生活的世界，遍布著地球磁場。而要對地磁加以一種類別上的區(qū)分，可以理解成“硬磁”和“軟磁”兩種。

地球本身就是一個天然的磁體

　　“硬磁”代表的是擁有永久磁性的磁體。地球本身是一個巨大的“硬磁”磁體，它在地理南北兩極間形成一個基本的磁場。

　　“軟磁”代表被磁化后具有磁性，但以后磁性可能會消失的磁體。地球磁場在穿過金屬物體，特別是穿過由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物時，因原有磁場被擾動而形成的具有另一番規(guī)律的室內(nèi)磁場。而且，如果建筑物本身不發(fā)生鋼筋體的結(jié)構(gòu)性改變，室內(nèi)磁場的特性也就固定不變。

　　所以，要實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的地磁定位和導(dǎo)航，借助的正是室內(nèi)“軟磁”磁場的規(guī)律特征。通過現(xiàn)在手機開始普遍集成的地磁傳感器（消費級的地磁傳感器成本為幾塊錢人民幣，目前已經(jīng)成為手機中的標配），以及一套有效的算法，可以捕捉穿透到建筑內(nèi)部被擾動的磁場的三維空間坐標，然后分析和提取這些磁場的規(guī)律。

　　具體在前期地磁數(shù)據(jù)采集工作中，采集者要沿著室內(nèi)場景的線路走上一回，以一定精度記錄線路上的磁場特征，并以算法處理形成該線路場景的地磁數(shù)據(jù)庫。這些準備工作做完，就可以生成服務(wù)，供用戶使用了。

　　一言蔽之，當(dāng)我們利用地磁進行室內(nèi)導(dǎo)航時，實際上就是識別室內(nèi)磁場的特征，匹配然后確定自己所在的相對位置。

　　親身體驗地磁導(dǎo)航的數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用

　　我們跟著識途科技的技術(shù)工程師段叢林走了一趟新中關(guān)購物中心的地下停車場，這個商場就在他們辦公地的附近。在那兒，他要給我們演示如何采集地磁數(shù)據(jù)，以及驗證最后的定位導(dǎo)航效果。

　　路上，段兄告訴我們，現(xiàn)在有個麻煩是不太好獲取商場或其他公共場所等比例尺的室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)，要解決這個問題，要么是跟對方合作拿到數(shù)據(jù)，要么是自己去采集然后繪制矢量地圖。但如果只是一張室內(nèi)環(huán)境的示意圖是萬不可用的，因為這毫無精度可言。

這張等比例尺的地圖，在新中關(guān)商場停車場隨處可見，它可以直接被拍下來，用于采集地磁數(shù)據(jù)

　　偶然一次機會，他們喜出望外地發(fā)現(xiàn)在新中關(guān)購物中心的地下停車場有等比例尺的停車場地圖可供參考，于是馬上用手機拍了下來。這樣的地圖，直接放在他們開發(fā)的一個地磁采集App上，也沒什么問題。

圖中人物為段叢林。只要一個手機，就能采集地磁數(shù)據(jù)了

　　段兄就用這張圖，給我們現(xiàn)場演示的如何采集地磁數(shù)據(jù)。整個過程應(yīng)該說有三步。

　　第一步，打開地磁采集App，然后用“8”字搖晃法校準地磁傳感器，讓其處于可以準確捕捉地磁信號的狀態(tài)。

將圖中的紅點對準所在的實際位置，確認初始方位

　　第二步，用App加載那張等比例尺的商場地下車庫地圖，確認自己當(dāng)前所在的位置（也可以說是一個相對初始的位置），并在地圖上做標注。

進行采集行程的標注，然后就可以沿著這條線采集地磁數(shù)據(jù)了

　　第三步，設(shè)定將要采集數(shù)據(jù)所行進的軌跡，按照這個既定行程行走，App會捕捉、上傳地磁特征數(shù)據(jù)，并形成該車庫的地磁數(shù)據(jù)庫。

　　在采集數(shù)據(jù)的過程中，還有兩個小細節(jié)。

　　第一，段兄要沿著停車場車道的兩側(cè)，分別采集地磁數(shù)據(jù)。這么做的原因是因為室內(nèi)停車場車道大多在3米左右、比較寬裕，而車道中間經(jīng)常通車，行人安全起見通常只會沿著路兩側(cè)行進。所以采車道左右兩側(cè)的人行路，是非常有必要的，體驗也會更好。但在商場等人們可行走的空間相對局促的場景中，2米以下的人行道只需沿著路的中間行進和采集數(shù)據(jù)就行了。

　　第二，段兄以平時走路的速度就能按照線路把所有的地磁數(shù)據(jù)采集完，所以粗略統(tǒng)計下來，如果按照正常走路速度1小時可以采集1萬平方米商場空間的地磁數(shù)據(jù)。

　　數(shù)據(jù)采集大功告成后，就要從應(yīng)用層面來驗證地磁定位和導(dǎo)航的效果了。為了節(jié)約時間并且展示出最佳的效果，段兄還是直接把它們已經(jīng)做好的成品拿出來演示，它封裝在名叫“樂·逛”的C端App中，目前這款A(yù)pp已經(jīng)支持一些商場的地磁導(dǎo)航。

　　使用“樂·逛”在新中關(guān)購物中心的地下停車場導(dǎo)航找車時，一開始需要行走3-5米的距離讓手機獲取地磁特征數(shù)據(jù)來確定位置，而在此之前，我們的位置點會在地圖中略有飄動，好在不用走太長的時間；甚至我們也可以說“樂·逛”中的地磁定位導(dǎo)航，基本上是秒級的響應(yīng)效率。

App基于背后的拓撲關(guān)系，實現(xiàn)找車位的導(dǎo)航功能

　　通過地磁定位成功后，我們能比較準確地確定自己所在的位置，在App中的導(dǎo)航找車功能，根據(jù)之前采集的道路數(shù)據(jù)和后處理的POI拓撲關(guān)系，讓我們很容易找到目標車位。

　　基于手機中的陀螺儀慣導(dǎo)設(shè)備，團隊還做出優(yōu)化處理。比如用戶走到了停車區(qū)，或者試圖穿過停車區(qū)，此時應(yīng)用判斷用戶已經(jīng)距離車道較遠，自動切換至手機陀螺儀慣導(dǎo)導(dǎo)航，直到用戶再到下一條車道，再切換回地磁導(dǎo)航。整個體驗也非常平滑順暢。

　　對標IndoorAtlas，識途到底做得怎么樣？

　　識途科技拿出了他們的成績單。

　　最近，在ISPN 2016上的微軟室內(nèi)定位大賽中，識途科技在2D“無需部署設(shè)備”組中，以1.9米（實際為1.86米）精度，獲得季軍。而第一名和第二名，分別是同濟大學(xué)以及一家來自葡萄牙的研究機構(gòu)Fraunhofer Portugal Research Center以較高的定位精度領(lǐng)先。但面向?qū)嶋H應(yīng)用來看，這種差距已經(jīng)可以不被看得那么重。

　　IndoorAtlas同樣號稱可以做到1-2米的地磁定位精度。但較之于定位精度的較量，更重要的，還是識途要去對標IndoorAtlas在市場中應(yīng)用拓展進程。除了兩年前被百度投資之外，IndoorAtlas最近還被雅虎日本看中，合作將基于雅虎地圖和本地生活服務(wù)的一些產(chǎn)品線，輸出地磁定位與導(dǎo)航服務(wù)，以及相關(guān)的LBS。

　　地磁導(dǎo)航還能做些什么？

　　在負責(zé)市場工作的李珂看來，探尋地磁定位與導(dǎo)航應(yīng)用的未來實際上就是用技術(shù)撬動市場的過程，只要模式成立，開拓市場資源也不愁方法。對于具體的行業(yè)應(yīng)用機會，除了依托室內(nèi)定位導(dǎo)航能力的那些基礎(chǔ)LBS之外，李珂也提到了他思考。

　　停車找車服務(wù)仍是剛需。和用信息化手段提高餐館的翻臺率類似，有效的停車和找車服務(wù)也能提高效率。目前互聯(lián)網(wǎng)停車領(lǐng)域的服務(wù)商基本搶占了收費出入口這一環(huán)節(jié)，而完全不依賴額外信號設(shè)備、基于地磁的定位導(dǎo)航技術(shù)所帶來的優(yōu)勢能否吸引停車服務(wù)商延伸他們的服務(wù)，值得關(guān)注和期待。

　　輔助切入物業(yè)服務(wù)。物業(yè)發(fā)展的方向是實現(xiàn)精效管理，對于物業(yè)服務(wù)人員和物料位置的實時追蹤，以及業(yè)務(wù)的整體管理運營同樣有著強需。對此，識途科技團隊正在陸續(xù)對接一些大型的物業(yè)公司，探討和他們的合作。盡管在物業(yè)領(lǐng)域仍然會先以WiFi、Beacon設(shè)備為主導(dǎo)，但融入地磁技術(shù)的混合定位導(dǎo)航手段也能增強整體服務(wù)能力。

　　用于礦井巷道的安保工作。礦井的信息化管理和安保工作，一直以來都是有關(guān)行業(yè)所面臨的大挑戰(zhàn)。因為礦井中對部署傳感器和供電條件都有嚴格的限制，所以基于地磁技術(shù)的解決方案可能適用性更強。對作業(yè)人員位置的準確感知，無論是在日常管理，或突發(fā)的礦難事故搜救中，都能提高效率。

　　李珂告訴3sNews，識途科技的市場拓展策略還是先將地磁導(dǎo)航的算法能力開放出來，以B2D的方式共同教育并做大市場。他還透露，一些手機廠商已經(jīng)開始了跟識途在算法和應(yīng)用層面的深度合作。地磁導(dǎo)航應(yīng)用，也許正要迎來它的風(fēng)口。（文|3sNews 唐思佳 陳啟臨）