【室內(nèi)定位】（1）WLAN：可利用現(xiàn)有資源，已出現(xiàn)提高精度和支持iPhone的技術(shù)

　　室內(nèi)定位技術(shù)被采用的例子越來(lái)越多，該技術(shù)即將進(jìn)入普及期。通過此前實(shí)施的實(shí)證試驗(yàn)，已經(jīng)明確了應(yīng)該解決的技術(shù)課題。其中，提高定位精度、使任何智能手機(jī)都能接收的技術(shù)是關(guān)鍵。

　　可實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位的技術(shù)有WLAN（無(wú)線局域網(wǎng)）、聲波、可見光通信及IMES（Indoor Messaging System）等。包含試驗(yàn)性服務(wù)的話，上述所有技術(shù)都已經(jīng)設(shè)置于商業(yè)設(shè)施，室內(nèi)定位技術(shù)即將從黎明期走向普及期（圖1）。

　　圖1：室內(nèi)定位技術(shù)的設(shè)置事例和技術(shù)變化

　　WLAN、可見光通信、聲波及IMES等室內(nèi)定位技術(shù)開始得到采用。隨著使用的推進(jìn)，還開始在技術(shù)方面實(shí)施改進(jìn)，比如提高定位精度、支持通用ucode等。

　　目前還處于該技術(shù)的黎明期，導(dǎo)入的難易程度是能否被采用的關(guān)鍵。最容易導(dǎo)入的是WLAN室內(nèi)定位，因?yàn)?a target="_blank">信號(hào)發(fā)射器可以利用已有的WLAN基站，可以減少設(shè)施的初期投資。其次是聲波室內(nèi)定位，因可以用麥克風(fēng)接收信號(hào)，大部分智能手機(jī)都支持，雖然需要新的信號(hào)發(fā)射器，但導(dǎo)入成本相對(duì)較低。

　　剩下的可見光通信和IMES，現(xiàn)在還必須新設(shè)置信號(hào)發(fā)射器，而且智能手機(jī)也沒有配備接收功能。不過這種情況應(yīng)該會(huì)逐漸改變。今后，如果能在各商業(yè)設(shè)施獲得明顯的效果，設(shè)施方面也會(huì)進(jìn)行一定程度的初期投資。而到那時(shí)，智能手機(jī)很可能就會(huì)配備接收功能。

　　如果對(duì)收發(fā)器的支持情況相同的話，競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)就會(huì)轉(zhuǎn)移到定位精度等方面。全面競(jìng)爭(zhēng)會(huì)由此展開，開始技術(shù)的集約化。另外，就像可見光通信被用于游樂設(shè)施一樣，根據(jù)需要合理利用的情況也有望增加。

　　WLAN篇

　　不但信號(hào)發(fā)射器能利用已有的WLAN基站，WLAN在作為信號(hào)接收端的智能手機(jī)上也已經(jīng)成為標(biāo)配功能，因此在目前，WLAN室內(nèi)定位技術(shù)的導(dǎo)入門檻最低。這些優(yōu)點(diǎn)備受好評(píng)，已被用于GRAND FRONT OSAKA。

　　GRAND FRONT OSAKA只利用通信用WLAN基站，沒有追加新的定位用基站。由于是根據(jù)用戶的行動(dòng)路線設(shè)置的WLAN基站，因此也容易將其用于定位。

　　定位方法與GPS等相同的3點(diǎn)定位。用智能手機(jī)接收多個(gè)WLAN基站的電波，一邊與數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)各WLAN基站的MAC地址和電波強(qiáng)度等信息，一邊計(jì)算位置。

　　GRAND FRONT OSAKA通過基于WLAN的定位獲得用戶在設(shè)施內(nèi)的行動(dòng)記錄，同時(shí)，結(jié)合數(shù)字標(biāo)牌等收集的個(gè)人信息和購(gòu)買記錄等，將用戶劃分成12種類型（圖2），然后根據(jù)用戶的類型和位置信息為用戶提供有用的信息，從而吸引顧客上門購(gòu)物。另外，還打算通過上述分類促進(jìn)同類型用戶之間的聯(lián)系，比如可以參考同一類型的用戶推薦的店鋪和信息等。

　　圖2：根據(jù)位置信息等判斷用戶類型

　　GRAND FRONT OSAKA導(dǎo)入了“指南針服務(wù)”，根據(jù)用WLAN定位得到的用戶行動(dòng)記錄和數(shù)字標(biāo)牌的使用記錄等，將用戶分成12種類型，向各類用戶發(fā)送最合適的信息。

　　數(shù)字標(biāo)牌利用非接觸IC卡的ID來(lái)管理個(gè)人信息，還能與智能手機(jī)的信息關(guān)聯(lián)。數(shù)字標(biāo)牌上的問題包括“你與什么人一起生活？”、“你是哪種類型的人？”，等等。有時(shí)也會(huì)根據(jù)積累的信息改變之前的類型劃分，調(diào)整為其他用戶類型。

　　通過組合多種技術(shù)來(lái)提高精度

　　WLAN定位存在的課題是定位精度稍低，只有五米到十幾米。對(duì)此，通過同時(shí)使用僅用來(lái)發(fā)送WLAN信號(hào)的信號(hào)發(fā)射器，可將精度提高至一米左右。這是利用提高了指向性的微弱電波實(shí)現(xiàn)的。

　　WLAN信號(hào)發(fā)射器是電通國(guó)際信息服務(wù)公司以“Place Sticker”的產(chǎn)品名稱開發(fā)的。2013年1月，東京國(guó)立博物館導(dǎo)入了組合使用該信號(hào)發(fā)射器和Koozyt公司W(wǎng)LAN定位系統(tǒng) “PlaceEngine”的系統(tǒng)，電通國(guó)際信息服務(wù)公司從2011年8月開始與Koozyt合作。

　　粗略定位利用WLAN基站，精確定位利用Place Sticker。以前東京國(guó)立博物館只能利用便攜終端對(duì)各展室進(jìn)行解說(shuō)，而采用該系統(tǒng)后，現(xiàn)在可以針對(duì)每種展品進(jìn)行解說(shuō)，不同種類的展品之間的間隔約為 1m。Place Sticker設(shè)置在展品的陳列櫥內(nèi)等，可以利用蓄電池和太陽(yáng)能電池等驅(qū)動(dòng)（圖3）。

　　圖3：WLAN提高定位精度

　　東京國(guó)立博物館除普通的WLAN基站外，同時(shí)還設(shè)置了WLAN信號(hào)發(fā)射器，提高了定位精度。由此，可以按照展示品種進(jìn)行解說(shuō)。（攝影：電通國(guó)際信息服務(wù)）

　　iPhone也可以利用 WLAN定位的另一個(gè)課題是，蘋果公司的“iPhone”等使用的OS——“iOS”無(wú)法利用。因此，在GRAND FRONT OSAKA，iPhone用戶無(wú)法利用室內(nèi)定位。

　　為此，Koozyt公司新開發(fā)了網(wǎng)絡(luò)型PlaceEngine，把以前在客戶端即智能手機(jī)上定位的方法換成了在基礎(chǔ)設(shè)施定位的方法。比如，通過WLAN基站收集智能手機(jī)的MAC地址和智能手機(jī)接收的電波強(qiáng)度信息，將這些信息發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)這些信息推測(cè)位置后再把位置信息發(fā)給智能手機(jī)，然后就能在畫面上顯示當(dāng)前在設(shè)施內(nèi)的位置。

　　估計(jì)蘋果對(duì)WLAN定位技術(shù)也很感興趣。2013年3月傳出了蘋果收購(gòu)從事WLAN定位的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)WiFiSLAM的消息。不過蘋果并沒有正式宣布，WiFiSLAM的官網(wǎng)也關(guān)閉了，因此實(shí)際情況如何并不清楚。

　　據(jù)業(yè)界相關(guān)人士透露，WiFiSLAM公司的SLAM是Simultaneous Localization And Mapping（即時(shí)定位及地圖構(gòu)建）的縮寫，該技術(shù)有點(diǎn)像清潔機(jī)器人，能夠收集零碎的信息制作空間電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖，然后比對(duì)分布圖來(lái)推測(cè)用戶所在位置。制作電場(chǎng)強(qiáng)度分布圖需要龐大的數(shù)據(jù)，不過業(yè)界相關(guān)人士認(rèn)為，“如果是向全球售出了大量終端的蘋果公司，就有可能實(shí)現(xiàn)”。

　　此外，思科系統(tǒng)2012年9月收購(gòu)了開發(fā)WLAN定位系統(tǒng)的ThinkSmart Technologies公司。思科系統(tǒng)利用ThinkSmart Technologies的技術(shù)，向機(jī)場(chǎng)和商業(yè)設(shè)施等提出了通過分析設(shè)施內(nèi)人流動(dòng)向，優(yōu)化店鋪和人員配置等的解決方案（圖4）。

　　圖4：分析顧客的動(dòng)向

　　思科系統(tǒng)已開始提供利用WLAN定位技術(shù)分析設(shè)施內(nèi)顧客動(dòng)向的系統(tǒng)等。

　　【室內(nèi)定位】（2）聲波：利用麥克風(fēng)接收信號(hào)，發(fā)射器體積小價(jià)格低

　　將含有ID信息的聲波發(fā)射器設(shè)置在店鋪等場(chǎng)所，用戶的智能手機(jī)麥克風(fēng)接收信號(hào)，然后根據(jù)ID轉(zhuǎn)換成位置信息，這就是利用聲波的室內(nèi)定位技術(shù)（圖5）。

　　圖5：通過聲波檢測(cè)用戶的進(jìn)店情況

　　NTT DoCoMo的服務(wù)“Shoplat”利用聲波檢測(cè)用戶的進(jìn)店情況。計(jì)劃從店鋪收取系統(tǒng)使用費(fèi)和進(jìn)店提成等。

　　聲波室內(nèi)定位技術(shù)利用18k～20kHz的聲波，數(shù)據(jù)傳輸速度稍低，為數(shù)十bit/秒，而且還可能會(huì)受到其他聲音的影響。不過，雖然有這些缺點(diǎn)，但該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)更多，因此得到了采用。其中最大的優(yōu)點(diǎn)是，可以利用智能手機(jī)必備的麥克風(fēng)，信號(hào)發(fā)射器也很小，而且價(jià)格僅幾千日元。通過改變聲波的輸出功率，可在大約3～10m的范圍內(nèi)自由設(shè)定聲波的到達(dá)距離。

　　截至目前，利用聲波提供攬客服務(wù)的有美國(guó)的Shopkick和日本的Spotlight等。進(jìn)入2013年后，日本對(duì)該技術(shù)的關(guān)注度迅速升高。原因是，NTT DoCoMo于2013年2月20日開始試提供的攬客服務(wù)“Shoplat”的參加店鋪在服務(wù)啟動(dòng)2個(gè)月后達(dá)到了約800家。例如，位于東京的商業(yè)設(shè)施 “維納斯城堡”內(nèi)，幾乎所有的店鋪都設(shè)置了Shoplat信號(hào)發(fā)射器。

　　Shoplat是為擁有智能手機(jī)的進(jìn)店用戶贈(zèng)送積分的服務(wù)。由NTT DoCoMo與BUG公司（現(xiàn)為BUG森精機(jī)）歷時(shí)8個(gè)月共同開發(fā)而成。不僅能攬客，如果在店內(nèi)設(shè)置多臺(tái)信號(hào)發(fā)射器，還能招攬回頭客，這一點(diǎn)備受好評(píng)。加盟該服務(wù)的店鋪已經(jīng)開始顯現(xiàn)銷售額增長(zhǎng)等效果，NTT DoCoMo考慮在2013年8月31日試用期間結(jié)束后開始討論將該服務(wù)實(shí)用化。

　　除了通過Shoplat獲得系統(tǒng)使用費(fèi)和進(jìn)店提成外，NTT DoCoMo的最終目標(biāo)是利用該服務(wù)積累的數(shù)據(jù)開展新業(yè)務(wù)。比如，根據(jù)用戶的進(jìn)店時(shí)間為每位用戶提供合適的信息，構(gòu)筑舒適的購(gòu)物場(chǎng)景。

　　聲波的利用今后有望繼續(xù)增加。2008年開始開發(fā)聲波數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)“INFOSOUND”的雅馬哈表示，“最近接到的關(guān)于將該技術(shù)用于攬客服務(wù)的咨詢?cè)絹?lái)越多”。

　　Recruit Lifestyle公司在攬客服務(wù)“Shoplier”中就采用了INFOSOUND技術(shù)。隨著這種需求的擴(kuò)大，雅馬哈從2013年4月開始銷售INFOSOUND聲波發(fā)生器，5月開始提供攬客服務(wù)等（圖6）。

　　圖6：開始提供聲波服務(wù)的雅馬哈

　　雅馬哈已開始提供使用聲波的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)“INFOSOUND”。不僅用于招攬顧客，還打算嵌入電視等的音頻中。（攝影：（b）雅馬哈）

　　推進(jìn)技術(shù)改良

　　雖然日本國(guó)內(nèi)外有很多企業(yè)都開發(fā)出了聲波定位技術(shù)，但即使利用聲波這一點(diǎn)相同，在如何調(diào)制聲波中所含的信息等方面，各公司都有各自的方法。海外還出現(xiàn)了有的用戶在其他場(chǎng)所播放錄制的聲波以獲得積分等惡劣行為。而日本已經(jīng)解決了這樣的問題，推動(dòng)了聲波技術(shù)的采用。

　　對(duì)于INFOSOUND技術(shù)，雅馬哈計(jì)劃在結(jié)合使用GPS等獲得的位置信息來(lái)防止利用錄音的不正當(dāng)行為以外，今后還計(jì)劃對(duì)聲音本身采取一些措施。NTT DoCoMo雖然沒有公布詳細(xì)內(nèi)容，但表示已經(jīng)通過位置信息以外的方法解決了錄音問題。此外，各公司還憑借各自獨(dú)有的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，或是通過提高噪聲耐受性減輕了其他聲音的影響，或是提高了對(duì)多普勒效應(yīng)的耐受性，使用戶在拿著手機(jī)揮手使頻率變化的情況下也能接收到信號(hào)。

　　另外，INFOSOUND在2013年進(jìn)行了改良，減小了聲波干擾的影響。以前，如果不把麥克風(fēng)正對(duì)著揚(yáng)聲器，墻壁等反射后發(fā)生了相位變化的聲波就會(huì)對(duì)正常信號(hào)產(chǎn)生干擾。此次通過改良減小了這種影響，即使把信號(hào)發(fā)射器安裝在桌子下面，或是把智能手機(jī)放在口袋里，也都能接收到信號(hào)。

　　今后的課題是增加支持該技術(shù)的智能手機(jī)機(jī)型。目前，大約有一成的智能手機(jī)無(wú)法檢測(cè)18k～20kHz的聲波。NTT DoCoMo在其網(wǎng)站上公開了已經(jīng)確認(rèn)的支持聲波定位的機(jī)型。

　　無(wú)法檢測(cè)到18k～20kHz聲波的智能手機(jī)的麥克風(fēng)的特性與其他機(jī)型的麥克風(fēng)并沒有太大不同。無(wú)法接收的原因是，在由麥克風(fēng)輸入的聲波中，只獲取了特定的頻率。這些機(jī)型大多是中國(guó)等海外廠商的產(chǎn)品。雅馬哈把對(duì)INFOSOUND的支持情況等盡可能多地通知了便攜終端廠商。如果聲波室內(nèi)定位技術(shù)能夠普及，對(duì)18k～20kHz聲波的支持將成為智能手機(jī)必不可少的功能。

　　【室內(nèi)定位】（3）可見光通信：伴隨LED照明的普及，智能手機(jī)即將配備接收功能

　　“只有可見光通信才能實(shí)現(xiàn)口袋妖怪的世界”。2012年7月開業(yè)的長(zhǎng)島溫泉樂園的游樂項(xiàng)目“口袋妖怪探險(xiǎn)營(yíng)”的一部分采用了可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)，“口袋妖怪”項(xiàng)目負(fù)責(zé)人這樣說(shuō)道。

　　可見光通信定位技術(shù)是將配備信號(hào)控制裝置的LED燈發(fā)出的光的明暗變化作為ID信號(hào)發(fā)送，接收到ID信號(hào)的便攜終端將其轉(zhuǎn)換成位置信息。該技術(shù)的特點(diǎn)是定位精度高，約為1m。數(shù)據(jù)傳輸速度為9.6kbit/秒。

　　利用該機(jī)制，非常自然地在現(xiàn)實(shí)世界中營(yíng)造出了“石板型終端接收到奇特的光后做出反應(yīng)”游戲場(chǎng)景。口袋妖怪探險(xiǎn)營(yíng)中的10臺(tái)照明器具把表示口袋妖怪類型的10種圖案照射到直徑40cm的石柱上，同時(shí)也發(fā)送出了ID信號(hào)（圖7）。

　　圖7：采用了可見光通信的游樂項(xiàng)目

　　長(zhǎng)島溫泉樂園的游樂項(xiàng)目“口袋妖怪探險(xiǎn)營(yíng)”中部分采用了可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)。（攝影：松下）

　　另外，容易施工、維修檢查時(shí)只需更換LED照明器具即可——這種易用性也是可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)得到采用的重點(diǎn)。其他室內(nèi)定位技術(shù)因各種原因都被排除在外，比如無(wú)線LAN定位精度低、聲波可能會(huì)受到其他區(qū)域聲音的干擾、無(wú)線標(biāo)簽很難弄清楚適合在哪個(gè)高度靠近便攜終端。

　　智能手機(jī)何時(shí)配備接收功能 智能手機(jī)何時(shí)配備接收功能

　　長(zhǎng)島溫泉樂園采用的可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)還沒有廣泛普及。因?yàn)椋壳暗闹悄苁謾C(jī)還沒有配備接收光的明暗信號(hào)的功能。長(zhǎng)島溫泉樂園是為便攜終端外置光電二極管來(lái)接收光的明暗信號(hào)的。

　　開發(fā)可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)的松下也對(duì)該技術(shù)充滿了期待，“只要有一款智能手機(jī)配備了接收功能，商務(wù)用途方面的咨詢就會(huì)增加”。

　　松下的戰(zhàn)略是，如果有智能手機(jī)配備了接收功能，就借助LED照明普及的東風(fēng)，一舉開拓商務(wù)用途市場(chǎng)。而消費(fèi)類用途要在大部分智能手機(jī)都配備接收功能后才能實(shí)現(xiàn)，因此“估計(jì)還需要一段時(shí)間”。

　　接收功能除了為智能手機(jī)追加光電二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)外，還可以重寫軟件、利用已配備的照度傳感器接收信號(hào)。松下已經(jīng)確認(rèn)，可以利用智能手機(jī)的照度傳感器接收可見光通信的信號(hào)。如果提高感光元件的幀率，還能通過感光元件接收。

　　松下認(rèn)為智能手機(jī)將會(huì)配備可見光通信的接收功能，已決定在2014年推出可見光通信系統(tǒng)“LUMICODE”。在正式上市之前，于2013 年4月在GRAND FRONT OSAKA內(nèi)設(shè)置的展廳里，構(gòu)筑了基于可見光通信的室內(nèi)定位環(huán)境。從這些動(dòng)向來(lái)看，智能手機(jī)配備接收功能似乎已經(jīng)為時(shí)不遠(yuǎn)。

　　松下的展廳里，地下一樓至地上二樓的三個(gè)樓層共設(shè)置了約200臺(tái)信號(hào)發(fā)射器。利用佩戴在耳朵上的專用接收器接收ID，在藍(lán)牙連接的智能手機(jī)上顯示位置。用箭頭顯示到達(dá)目的地的路線，還可以在智能手機(jī)上玩扎氣球游戲等（圖8）。

　　圖8：展廳設(shè)置了約200臺(tái)信號(hào)發(fā)射器

　　GRAND FRONT OSAKA內(nèi)的松下展廳里設(shè)置了約200臺(tái)可見光通信的信號(hào)發(fā)射器（a）。使用專用接收模塊的話，可以導(dǎo)航至目的地，或玩游戲等（b、c）。

　　支持ucode

　　可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)不僅能與智能手機(jī)聯(lián)動(dòng)，由于其定位精度高，在需要了解確切位置的部分特殊用途也得到了采用。例如，松下紀(jì)念醫(yī)院為了防止醫(yī)用搬運(yùn)機(jī)器人進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所，就利用了可見光通信室內(nèi)定位技術(shù)（圖9）。

　　雖然機(jī)器人上也實(shí)施了防止進(jìn)入危險(xiǎn)場(chǎng)所的控制，但為了以防萬(wàn)一，同時(shí)還使用了可見光通信。今后還打算用于追蹤護(hù)士的位置以及管理昂貴的醫(yī)療器械等。

　　可見光通信室內(nèi)定位的其他動(dòng)向還包括，為了在廣泛普及時(shí)支持“ucode”而更改了標(biāo)準(zhǔn)。比如，以日本JEITA CP-1222“可見光ID規(guī)格”為基礎(chǔ)，將數(shù)據(jù)大小由原來(lái)的512bit改為支持ucode的128bit，已作為JEITA CP-1223公開。