很多人對(duì)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(kāi)始的。對(duì)于地磁導(dǎo)航最顯而易見(jiàn)的價(jià)值，簡(jiǎn)單的說(shuō)就是它無(wú)需WiFi、Beacon等信號(hào)設(shè)備的支持，僅憑移動(dòng)設(shè)備感知地磁信號(hào)就能判斷出一個(gè)人在室內(nèi)場(chǎng)景中的相對(duì)位置。

識(shí)途科技團(tuán)隊(duì)，左下一為黃卿，左下二為李珂

　　已經(jīng)成立一年多的識(shí)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(duì)標(biāo)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(guó)內(nèi)外市場(chǎng)中還并不多見(jiàn)，所以能讓這樣的技術(shù)成熟地對(duì)接市場(chǎng)自然會(huì)受到廣泛關(guān)注。也因而，3sNews的創(chuàng)業(yè)報(bào)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(tuán)隊(duì)；我們從中也試圖了解國(guó)內(nèi)的地磁導(dǎo)航技術(shù)，究竟進(jìn)展到什么程度。

　　地磁導(dǎo)航到底是怎么實(shí)現(xiàn)的？

　　在跟隨我們實(shí)際體驗(yàn)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(hào)專家，負(fù)責(zé)識(shí)途地磁導(dǎo)航核心算法的黃卿用最通俗的語(yǔ)言給我們做了如下科普。

　　我們生活的世界，遍布著地球磁場(chǎng)。而要對(duì)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(gè)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(gè)巨大的“硬磁”磁體，它在地理南北兩極間形成一個(gè)基本的磁場(chǎng)。

　　“軟磁”代表被磁化后具有磁性，但以后磁性可能會(huì)消失的磁體。地球磁場(chǎng)在穿過(guò)金屬物體，特別是穿過(guò)由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物時(shí)，因原有磁場(chǎng)被擾動(dòng)而形成的具有另一番規(guī)律的室內(nèi)磁場(chǎng)。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(chǎng)的特性也就固定不變。

　　所以，要實(shí)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(chǎng)的規(guī)律特征。通過(guò)現(xiàn)在手機(jī)開(kāi)始普遍集成的地磁傳感器（消費(fèi)級(jí)的地磁傳感器成本為幾塊錢(qián)人民幣，目前已經(jīng)成為手機(jī)中的標(biāo)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(dòng)的磁場(chǎng)的三維空間坐標(biāo)，然后分析和提取這些磁場(chǎng)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(chǎng)景的線路走上一回，以一定精度記錄線路上的磁場(chǎng)特征，并以算法處理形成該線路場(chǎng)景的地磁數(shù)據(jù)庫(kù)。這些準(zhǔn)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(jìn)行室內(nèi)導(dǎo)航時(shí)，實(shí)際上就是識(shí)別室內(nèi)磁場(chǎng)的特征，匹配然后確定自己所在的相對(duì)位置。

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

　　我們跟著識(shí)途科技的技術(shù)工程師段叢林走了一趟新中關(guān)購(gòu)物中心的地下停車(chē)場(chǎng)，這個(gè)商場(chǎng)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(yàn)證最后的定位導(dǎo)航效果。

　　路上，段兄告訴我們，現(xiàn)在有個(gè)麻煩是不太好獲取商場(chǎng)或其他公共場(chǎng)所等比例尺的室內(nèi)地圖數(shù)據(jù)，要解決這個(gè)問(wèn)題，要么是跟對(duì)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(wàn)不可用的，因?yàn)檫@毫無(wú)精度可言。

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

　　偶然一次機(jī)會(huì)，他們喜出望外地發(fā)現(xiàn)在新中關(guān)購(gòu)物中心的地下停車(chē)場(chǎng)有等比例尺的停車(chē)場(chǎng)地圖可供參考，于是馬上用手機(jī)拍了下來(lái)。這樣的地圖，直接放在他們開(kāi)發(fā)的一個(gè)地磁采集App上，也沒(méi)什么問(wèn)題。

圖中人物為段叢林。只要一個(gè)手機(jī)，就能采集地磁數(shù)據(jù)了

　　段兄就用這張圖，給我們現(xiàn)場(chǎng)演示的如何采集地磁數(shù)據(jù)。整個(gè)過(guò)程應(yīng)該說(shuō)有三步。

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

將圖中的紅點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)所在的實(shí)際位置，確認(rèn)初始方位

　　第二步，用App加載那張等比例尺的商場(chǎng)地下車(chē)庫(kù)地圖，確認(rèn)自己當(dāng)前所在的位置（也可以說(shuō)是一個(gè)相對(duì)初始的位置），并在地圖上做標(biāo)注。

進(jìn)行采集行程的標(biāo)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(jìn)的軌跡，按照這個(gè)既定行程行走，App會(huì)捕捉、上傳地磁特征數(shù)據(jù)，并形成該車(chē)庫(kù)的地磁數(shù)據(jù)庫(kù)。

　　在采集數(shù)據(jù)的過(guò)程中，還有兩個(gè)小細(xì)節(jié)。

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

　　第二，段兄以平時(shí)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(jì)下來(lái)，如果按照正常走路速度1小時(shí)可以采集1萬(wàn)平方米商場(chǎng)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(lái)驗(yàn)證地磁定位和導(dǎo)航的效果了。為了節(jié)約時(shí)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(lái)演示，它封裝在名叫“樂(lè)·逛”的C端App中，目前這款A(yù)pp已經(jīng)支持一些商場(chǎng)的地磁導(dǎo)航。

　　使用“樂(lè)·逛”在新中關(guān)購(gòu)物中心的地下停車(chē)場(chǎng)導(dǎo)航找車(chē)時(shí)，一開(kāi)始需要行走3-5米的距離讓手機(jī)獲取地磁特征數(shù)據(jù)來(lái)確定位置，而在此之前，我們的位置點(diǎn)會(huì)在地圖中略有飄動(dòng)，好在不用走太長(zhǎng)的時(shí)間；甚至我們也可以說(shuō)“樂(lè)·逛”中的地磁定位導(dǎo)航，基本上是秒級(jí)的響應(yīng)效率。

App基于背后的拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)找車(chē)位的導(dǎo)航功能

　　通過(guò)地磁定位成功后，我們能比較準(zhǔn)確地確定自己所在的位置，在App中的導(dǎo)航找車(chē)功能，根據(jù)之前采集的道路數(shù)據(jù)和后處理的POI拓?fù)潢P(guān)系，讓我們很容易找到目標(biāo)車(chē)位。

　　基于手機(jī)中的陀螺儀慣導(dǎo)設(shè)備，團(tuán)隊(duì)還做出優(yōu)化處理。比如用戶走到了停車(chē)區(qū)，或者試圖穿過(guò)停車(chē)區(qū)，此時(shí)應(yīng)用判斷用戶已經(jīng)距離車(chē)道較遠(yuǎn)，自動(dòng)切換至手機(jī)陀螺儀慣導(dǎo)導(dǎo)航，直到用戶再到下一條車(chē)道，再切換回地磁導(dǎo)航。整個(gè)體驗(yàn)也非常平滑順暢。

　　對(duì)標(biāo)IndoorAtlas，識(shí)途到底做得怎么樣？

　　識(shí)途科技拿出了他們的成績(jī)單。

　　最近，在ISPN 2016上的微軟室內(nèi)定位大賽中，識(shí)途科技在2D“無(wú)需部署設(shè)備”組中，以1.9米（實(shí)際為1.86米）精度，獲得季軍。而第一名和第二名，分別是同濟(jì)大學(xué)以及一家來(lái)自葡萄牙的研究機(jī)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(lái)看，這種差距已經(jīng)可以不被看得那么重。

　　IndoorAtlas同樣號(hào)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(shí)途要去對(duì)標(biāo)IndoorAtlas在市場(chǎng)中應(yīng)用拓展進(jìn)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(fù)責(zé)市場(chǎng)工作的李珂看來(lái)，探尋地磁定位與導(dǎo)航應(yīng)用的未來(lái)實(shí)際上就是用技術(shù)撬動(dòng)市場(chǎng)的過(guò)程，只要模式成立，開(kāi)拓市場(chǎng)資源也不愁方法。對(duì)于具體的行業(yè)應(yīng)用機(jī)會(huì)，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(chē)找車(chē)服務(wù)仍是剛需。和用信息化手段提高餐館的翻臺(tái)率類似，有效的停車(chē)和找車(chē)服務(wù)也能提高效率。目前互聯(lián)網(wǎng)停車(chē)領(lǐng)域的服務(wù)商基本搶占了收費(fèi)出入口這一環(huán)節(jié)，而完全不依賴額外信號(hào)設(shè)備、基于地磁的定位導(dǎo)航技術(shù)所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)能否吸引停車(chē)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(shí)現(xiàn)精效管理，對(duì)于物業(yè)服務(wù)人員和物料位置的實(shí)時(shí)追蹤，以及業(yè)務(wù)的整體管理運(yùn)營(yíng)同樣有著強(qiáng)需。對(duì)此，識(shí)途科技團(tuán)隊(duì)正在陸續(xù)對(duì)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(huì)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(qiáng)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(lái)都是有關(guān)行業(yè)所面臨的大挑戰(zhàn)。因?yàn)榈V井中對(duì)部署傳感器和供電條件都有嚴(yán)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(qiáng)。對(duì)作業(yè)人員位置的準(zhǔn)確感知，無(wú)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(shí)途科技的市場(chǎng)拓展策略還是先將地磁導(dǎo)航的算法能力開(kāi)放出來(lái)，以B2D的方式共同教育并做大市場(chǎng)。他還透露，一些手機(jī)廠商已經(jīng)開(kāi)始了跟識(shí)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(lái)它的風(fēng)口。（文|3sNews 唐思佳 陳啟臨）