揭秘自动跟随行李箱中的技术，cm级的高精度定位如何实现？

虽然担心物联网有炒作的嫌疑，但是万物联网已经成为现实，每年出货的物联网产品数以十亿计。无线通信、传感器和嵌入式处理方案带来的好处不容小视。事实上，由于能够远程查看“发生了什么事情”以及“事情是什么时候发生的？”，这催生了一系列新产品和应用，进而提高了企业的效率，改善了我们的日常生活水平。

然而，加入我们还能够准确知道“事情是在哪里发生的？”或“某个物体在哪个具体位置？”，那会是什么结果？不妨看一看家居互连解决方案。如今，家居互连解决方案可提供有限的自动化能力，用户可以为互联设备进行编程操作，并用手机控制这些设备。但房子并不知道用户所在的位置，因此该过程仍然是手动为主。

但是，一种精度在厘米以内的新定位技术使这个愿景成为现实，你的房子能够根据你所在的位置自动控制你的连网设备。目前目前流行的高精度室内定位技术主要有以下几种:蓝牙定位技术、超宽带UWB定位技术、RFID定位技术、WLAN定位技术等。Decawave这一无线扬声器系统即基于UWB的定位技术。“UWB的优势在于高定位精度、安全性、成本效益、低功耗和传输速度等方面。” Decawave营销副总裁Mickael Viot对集微网表示。“我们的高精度定位技术可以实现比WiFi/蓝牙定位精度高50~100倍。”

UWB技术的测距原理TOF测距方法属于双向测距技术，它主要利用信号在两个异步收发机之间飞行时间来测量节点间的距离，然后定位。室内定位是通过室内布置4个已知坐标的定位基站，需要定位的人员或设备携带定位标签，标签按照一定的频率发送脉冲，不断和4个已知位置的基站进行测距，通过一定的精确算法定出标签的位置。

为了使客户切身感受该技术所带来的可能性，Decawave设计了一个无线扬声器系统，可自动适应你所在的位置，实时提供最佳音频平衡，而内置的LED灯可以创建基于定位的自定义光线环境。

Mickael Viot解释，Decawave的芯片向信号读取器发送无线信号，后者通过计算信号的传输时间来确定芯片位置，时间越长则说明距离越远，其误差不超过10厘米，最远传输距离为300米（直视距离，非直视距离为40米），芯片功耗很低，电池可支撑数年，并且可以识别任意物体、人或地点的精确位置，可靠性大于99%，。“如果配合惯性测量模块（IMU）使用，精确度可以进一步提高至1厘米。目前已有超过250万种产品使用这项技术，在工业用实时定位系统，汽车进入系统，智能家居，无人机以及运动分析系统中定位人员和物体。DW1000芯片的合并通信能力最高可达6.8Mbps，非常适合应用于无线传感器网络（WSN）和物联网。”

精准定位实现基于位置的安全

提高我们的生活效率和舒适度固然值得赞扬，但不得以牺牲安全性为代价。遗憾的是，物联网在这方面相对落后，被黑客攻击的无线设备数量与日俱增。主要是因为黑客可以通过远程或无线方式访问设备（不再需要物理访问）。如果物体能够知道试图与其通信的其他物体的位置，那会是什么结果？如果对方不在预设的距离或者位置范围之内，它们能够拒绝与对方进行通信，那又会是什么结果？这个概念被称为“基于位置的安全”，即“位置决定一切”。

将这一概念转化为现实面临技术挑战，因为这需要准确、可靠和绝对真实的位置信息。Mickael Viot举例说，在这方面Decawave的技术所能提供的解决方案包括，当你走近时，你的手机可以自动地安全开启你的笔记本电脑，并在你离开时上锁。这只是开始而已，你的手机很快就会成为你的安全钥匙，为你打开家门、打开办公室大门，以及发动汽车等等，根本无需钥匙。

人平均80%的时间在室内，80%移动电话使用和数据连接在室内使用，室内定位技术无疑迎来空前巨大的市场。另一方面，在移动互联时代，医疗、工厂自动化、物流及零售等行业对微定位技术的需求无处不在。据Mickael Viot表示，目前Decawave的技术面向消费电子、汽车以及工业等三个应用领域。“在消费电子领域，家居互连。零售，家用机器人等应用已经有产品出货，电视、机顶盒、AR/VR等应用也已经在design-in，接下来将开拓在运动领域的市场。在汽车领域，包括智能汽车开锁，代客泊车等应用都已经在design-in。在工业领域，建筑控制，医疗保健、工厂自动化、采矿业等领域都已出货，而在农业、安防安保、机器人等应用市场都开始了design-in。”

Mickael Viot透露，一款可遥控电脑、照明、电视等多个电子设备的遥控器demo将在第三季度上市，遥控器知道所要控制的设备的位置，只需按下就能控制。

最后补充一个有趣的应用，最近走红的某款可自动跟随主人的行李箱，就是采用了Decawave的定位芯片。