要說當(dāng)前的室內(nèi)定位技術(shù)，基本上是UWB與藍(lán)牙聲勢(shì)最大，5G也開始了相關(guān)的部署，但他們或多或少都有自己的局限性。為了突破衛(wèi)星定位無法解決室內(nèi)精確定位的挑戰(zhàn)，終于有國內(nèi)團(tuán)隊(duì)開始另辟蹊徑，選擇了自主研發(fā)不同的技術(shù)路線。

Kepler A100芯片及基于該芯片的模組、開發(fā)板和基站 / 知路導(dǎo)航

今年9月，武漢大學(xué)科技部“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目成果孵化企業(yè)知路導(dǎo)航發(fā)布了高精度音頻室內(nèi)芯片Kepler A100，以及基于該芯片的核心模組AM100S專用模組AM100、開發(fā)板AM100S-DEV與AM100-DEV、開發(fā)套件AM100-Kit和SDK。該芯片采用了28nm制程工藝，由知路導(dǎo)航全自主研發(fā)。音頻定位技術(shù)擁有高精度、易部署和隱私保護(hù)等特性，那么這個(gè)所謂的音頻定位技術(shù)究竟是如何在復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境做到定位的？定位精度與其他方案相比又如何呢？

分米級(jí)精度

音頻定位采用的是類似衛(wèi)星定位系統(tǒng)的交匯定位原理，僅需要音頻定位基站和音頻定位解算終端（如手機(jī)或標(biāo)簽）即可實(shí)現(xiàn)定位。在室內(nèi)空間部署音頻定位基站并通電后，基站會(huì)向室內(nèi)空間廣播音頻定位信號(hào)，此時(shí)音頻定位解算終端接收到音頻定位信號(hào)后，測(cè)量信號(hào)從不同的基站到終端的傳播時(shí)間，即可解算終端位置。

在室內(nèi)定位中，最重要的指標(biāo)自然是精度。目前這方面做得最好的當(dāng)屬UWB，理想狀態(tài)可以做到分米級(jí)（0.1米）的精度，而藍(lán)牙和5G暫時(shí)只能做到亞米級(jí)的精度。據(jù)知路導(dǎo)航透露，其音頻定位方案精度可達(dá)分米級(jí)（0.2-0.8米）。

不僅如此，由于音頻定位所用的乃是16.5kHz-23.5kHz環(huán)境友好頻段，并進(jìn)行了特殊的編碼和調(diào)制，以目前在高鐵站、機(jī)場(chǎng)航站樓、會(huì)展中心的使用案例來看，都呈現(xiàn)出了較好的抗干擾和抗遮擋效果。不過，室內(nèi)定位場(chǎng)景多樣復(fù)雜，沒有一項(xiàng)室內(nèi)定位技術(shù)可以宣稱全場(chǎng)景覆蓋，未來音頻定位技術(shù)還需要到更多的場(chǎng)景中驗(yàn)證定位效果。

基于音頻定位的原理，最小的音頻室內(nèi)定位系統(tǒng)需要4個(gè)基站，室內(nèi)音頻定位系統(tǒng)復(fù)雜度低，定位精度較高，單個(gè)基站即可覆蓋30至50米的范圍。基站側(cè)，只需給音頻定位基站通電即用，其部署難度和成本不高，后期維護(hù)成本較低；用戶側(cè)，僅需在手機(jī)上運(yùn)行音頻定位SDK/APP或使用專用的音頻定位標(biāo)簽即可接入。這與UWB相比，對(duì)于用戶側(cè)降低了硬件要求。

選定RISC-V的原因

RISC-V作為近年來在IoT市場(chǎng)風(fēng)生水起的熱門架構(gòu)，在各種場(chǎng)景下都有它“出鏡打卡”的身影，那么知路導(dǎo)航為什么會(huì)選用RISC-V作為芯片架構(gòu)？

知路導(dǎo)航接受電子發(fā)燒友采訪時(shí)表示，在當(dāng)前國際大形勢(shì)下，自主可控是我國科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須要考慮的問題之一。目前，在室內(nèi)定位領(lǐng)域，諸如UWB等定位的核心技術(shù)均由國外團(tuán)隊(duì)發(fā)起和掌握，音頻定位技術(shù)是業(yè)內(nèi)較少的全自主研發(fā)的國產(chǎn)技術(shù)，為了使音頻定位技術(shù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用根基的穩(wěn)固，知路導(dǎo)航必須要選擇從芯片做起。

在芯片研發(fā)上，知路導(dǎo)航之所以選擇使用RISC-V作為芯片架構(gòu)主要有兩方面考慮。一方面，在芯片行業(yè)，芯片架構(gòu)的專利授權(quán)是目前行業(yè)受掣肘的原因之一，而RISC-V作為一種新興的開源芯片架構(gòu)，在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面限制少，可以提高自主可控程度，降低應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)。另一方面，包括室內(nèi)定位在內(nèi)的全域位置感知，是AIoT時(shí)代不可或缺的感知內(nèi)容，而x86和ARM并沒有在AIoT領(lǐng)域內(nèi)有先發(fā)優(yōu)勢(shì)，反而RISC-V可能更適合AIoT領(lǐng)域的應(yīng)用環(huán)境。

隱私保護(hù)+無限并發(fā)

當(dāng)前隱私保護(hù)再度推上熱點(diǎn)，GPS與北斗定位如有隱私泄露的話，使用者的大致位置就會(huì)被他人獲知。而室內(nèi)高精度定位中一旦發(fā)生泄露，用戶受到的隱私侵害更加嚴(yán)重。因此不少定位技術(shù)在一些場(chǎng)景中采用了主動(dòng)定位模式，由用戶側(cè)來選擇是否共享或開啟定位。知路導(dǎo)航的音頻定位又有何妙招來保護(hù)隱私呢？

知路導(dǎo)航音頻室內(nèi)定位技術(shù)采用的是類似北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的廣播模式：基站僅負(fù)責(zé)發(fā)射信號(hào)，終端負(fù)責(zé)接收并解算，終端與基站并無交互。這也就是說，所有的定位解算均放置于終端側(cè)，用戶可以自主選擇是否將位置共享給服務(wù)端或其他用戶，用戶具有隱私保護(hù)的主動(dòng)權(quán)。

同時(shí)，也正是因?yàn)槭褂昧诉@種無需交互的廣播模式，不像其他的室內(nèi)定位技術(shù)，音頻定位的用戶容量并無限制。

小結(jié)

室內(nèi)定位發(fā)展至今，其實(shí)已經(jīng)成了各大定位技術(shù)在精度、成本和落地速度等方面的比拼。據(jù)了解，基于Kepler A100的各類產(chǎn)品均已量產(chǎn)，即將覆蓋南京南站56萬平方米的室內(nèi)區(qū)域，提供優(yōu)于1米精度的室內(nèi)外無縫導(dǎo)航，證明了在這類大規(guī)模區(qū)域的實(shí)用性。知路導(dǎo)航的音頻定位技術(shù)從參數(shù)性能上來看非常優(yōu)異，不過這套潛力十足的定位方案也還需要驗(yàn)證和落地更多的場(chǎng)景，才能繼續(xù)開拓室內(nèi)定位這一競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)。