现代标识导视系统智能化的现状与发展分析

李文国 厦门大学嘉庚学院

随着我国“智慧城市”发展战略的实施，对城市的智能化管理水平提出了更高要求。智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括政务、民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智能式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。长期以来，在建设动态交通网络的同时，国家大力发展“物联网”技术以缓解静态交通压力。城市化进程与机动车增长带来的道路交通压力逐年增大，动态交通“行车难”，静态交通“停车难”，公共交通“出行难”等现象日渐严重。室外出行使用“导航”习惯根深蒂固，室内出行存在寻人难、寻车难、寻物难、寻地难等社会问题，行业还停留在以动线规划、标识牌指引的看、问、找、寻、用的初级阶段，行业智能化管理水平低。

智慧标识系统是基于边缘计算、人工智能、AR、电磁指纹等先进技术，针对多种场景的多种优化算法， 完成基于云服务的开放架构，可支持的终端应用的智能系统，可有效解决用户在建筑内寻找“地、人、车、物”等出行需求的应用系统，在建筑内构建精细、移动、自主、智能的标识出行服务系统，打造“导视标牌与智能标识和实时导航”三位一体的“智慧标识” 生态链。智慧标识系统架构主要由以下内容组成：1、以智慧城市“云”系统架构，依托 BIM 建筑精细化运维管理（5A互联）平台，连接智慧城市动、静态交通网络，使用 GPS 融合、陀螺仪、电磁指纹、惯性导航、近端计算等先进技术，结合建筑环境、标识物理终端为一体的室内标识导航系统。 2、智慧标识平台建设思路：随着智能手机、智慧标识物联网应用以及无线网络技术成熟，定位导航技术作为一种改善参观和购物体验、提高管理效率的增值应用而备受关注。3、智慧标识平台将采集静态标识、人行入口、车行入口、智慧建筑等相关数据，业主通过PC 端H5 端进行管理，通过公众号、小程序、APP 向用户提供服务，并向智慧城市开放数据接口，实现一级总索引、二级引导、三级定位的软硬件结合。线下静态标识，线上智能操作的一体化系统，服务公众出行，推动智慧城市建设。

随着经济的发展和人们生活水平的提高，无数的大型商场综合体纷纷拔地而起，这些大型商场的建立，促进了商品和资源的归类、分化和聚集，加速了商业的发展，在很大程度上方便了人们的生活。然而随着互联网信息化产业的不断发展,电商开创了线上交易的新纪元，并实现了商品销售从线下到线上转移的营销方式，使得人们的生活和消费等习惯也发生了改变，随着3G无线通讯技术的迅速发展，以及4G无线通讯技术的不断成熟与应用范围的逐步扩展，智能移动终端设备的普及达到了新的应用高峰。同时,智能移动终端设备的普及为无线通讯技术的发展提供了广泛的应用空间，也为商场的室内定位导航系统的实现提供了保证，也为如何对顾客的兴趣进行引导，又或者针对和分析顾客的兴趣，为他们推荐感兴趣的商品，并为顾客指引明确的道路，让顾客在庞大的商场获得方便快捷的购物体验提供了可能。

目前定位导航技术最成熟的当属GPS定位，技术层面上来说，GPS可以很好的满足室外的平面导航要求，但同样也存在很多场景，GPS技术所无法满足的。例如室内定位情况，由于GPS本身技术的特性，微弱的卫星信号很难穿透建筑物，因此GPS无法实现室内的定位；室外多层（如高架环岛）的情况，GPS无法定位出层数；精度问题，民用GPS一般误差在10米以上，对于精度要求高的微定位，根本无法满足。对于生活在智慧城市的人们而言，导航的最后一公里——室内定位导航技术，一直以来备受关注，科学巨头和研究机构在室内导航技术方面开展了大量的研究，比较成熟的包括WIFI、RFID、ZIGBEE、超宽带等，但是复杂的室内环境下的多径效应、同频干扰、人体遮挡始终是研究者面临的最大难题。当前国内外主流的技术有以下内容：1、WIFI定位技术——是由WIFI Alliance持有的，基于无线网络的通讯与通信技术的商标。2、UWB定位技术——UWB 定位技术也称为超带宽定位技术，主要是基于UWB脉冲信号进行定位。它是近几年来随着无线技术的不断发展兴起的一项先进的无线技术。3、RFID定位技术——RFID，也就是射频识别技术，它通过无线电讯号与特定目标匹配并进行数据的读写。4、ZIGBEE定位技术——ZIGBEE是一种新的无线网络技术，具备短距离、低速率的特点，也可以用在当前的室内定位中。5、蓝牙4.0定位技术——蓝牙是一种用于两个设备的短距离无线通信技术，由于成本低等特点，现在已经取代了传统的电缆连接，为现存的数据网络和小型外围设备接口提供统一的连接。

智能系统主要包括以下功能：1、智慧标识特色功能——智能寻车“查询车牌”反向寻车导航功能需要酒店停车场管理系统支撑，需要全场有视频采集系统。 AI 语音识别，线上机器人服务被引入导航服务中是一项创新。AR 实景导航、此功能在微信小程序中只支持安卓手机系统。

2、智慧标识定位引擎 SDK融合室内定位技术，融合智能手机惯性导航及电磁指纹比对法等多种定位算法的高精度离线型室内定位技术。3、智慧标识定位引擎融合多种传感器A我们在定位技术上除了创新的天线技术外，定位引擎更是将许多手机传感器融合，得到一个平滑和精准的定位结果；B通过释途魔布 APP 采集 电磁指纹信号；C离线定位,无需进行数据上传，定位的实时性更加强，几乎没有延时，因此不受现场网络环境的影响。4、智慧标识室内外定位融合——具备有室内外融合之地图与定位技术，对使用者而言，不管身处在室内或室外，皆可有流畅的导航体验。释途的地图引擎以室外的地图作为基底，将室内与室外地图完整的融合呈现出来。且在用户切换至不同楼层时，依然可以看到全局的室内外地图。如此的设计，更能让使用者轻松掌握地图对应位置与方位。

智慧标识可以做到以下内容：1、能够支持详细的路径指引，导航过程中能够友好提醒剩余距离以及到达时间等。支持多楼层路径规划导航,能实现同一栋楼不同楼层之间的无缝导航，以及不同楼栋的楼层之间路径规划导航。2、最短导航路径，路径规划引擎能够提供最优最短的路径算法，提供最短路径指引。 3、从室外到室内，通过路径规划演算，能够实现从室外到室内路径的规划。4、支持电梯模式、楼梯模式与无障碍坡道模式等多元最适路径规划，并可直接显示于地图上，供使用者选择。5、确认初始定位后，通过路径规划可以找出附近所有 POI（兴趣点），依据远近进行排序。例如，若用户需要导航附近最近的厕所，通过路径规划可以找到最近的厕所。

智慧标识建设需要经过以下阶段：1、准备阶段：在项目准备阶段，需要展会组织方整理收集的资料如下：A提供“XX”建筑的室内外 CAD 图纸（电子档）；B提供场馆内所有的（poi服务设施）名称清单（可从系统中导出），以便核对场馆所有的POI（兴趣点）是否正确；2、实施目标：A收到 CAD 图纸后 将 2.5D 地图绘制完成；B对建筑的室内面积进行室内定位全区域覆盖；C智慧标识系统支持的智能手机； D智慧标识平均精度：蓝牙架构达到平均 2米的定位精度，并能准确区别楼层和进行正确的路径规划；E在需要定位覆盖的区域要安装蓝牙定位信标硬件,按最终实现定位精度 2 米来要求；F掌上场馆 APP 或场馆微信公众号（小程序）需要调用对接动态参观信息；3、项目实施阶段主要完成的业务功能是：针对用户提供基于位置服务的掌上场馆 APP, 或在场馆微信公众号（小程序）集成智慧标识功能。用户使用 APP 或微信后，在所有涉及到位置的参观点时，都可调用导航功能将用户准确地导引到选取的位置；用户也可主动查询热点地址，热点线路，展商详细信息，位置分享，观看模拟导航等等；亦可通过电子触摸大屏查询信息及相关位置后通过手机扫码获得微信小程序导航服务。

智慧标识是利用互联网，全景展示人们所处空间的位置与行动轨迹，进行点对点的导航指导，包括建筑物内部的微距导航，同时借助多项尖端技术，实现人在现代城市中自由穿行，驾车与步行无缝对接，飞跃时空。同时智慧标识也提高了智慧城市的硬件与软件的融合，此项技术在我国部分城市与单位已经得到实践与应用，特别是医院、学校、商业中心等公共空间，垂直楼层中步行的导航需求，这种结合现代多项科技的导航技术使得我们出行更加便利，实现点对点的无缝对接，不必为寻找相关事务而烦恼，当然，作为新技术，其完善程度还有待不断加强，相信随着中国城市进程的不断提高和智慧城市建设的逐步推进，现代标识导视系统智能化的发展必将迎来崭新的明天。