知道某人在哪里是很重要的,因为这样你就能更好地为他们做些事情。这是基于位置的Wi-Fi服务(即所谓的LBS)背后的基本概念。
通过了解客户所在地,公司能够帮助他们到达需要去的任何地方,为他们提供更好的网络体验,使用来自他们所在地的数据优化他们的体验,或者提供并告诉他们沿途的信息。
把Wi-Fi定位想象成室内GPS。基于Wi-Fi的定位系统用于(通常)由于信号阻塞导致GPS不足的情况。尽管Wi-Fi协议的基本原理在过去几年中没有发生太大变化,因为它涉及到定位技术,但Wi-Fi定位服务的生态已经完全改变。
现在,几乎地球上的每个人都拥有多种支持wi - fi的设备——口袋里、口袋里、手里、桌上——从零售、酒店到医疗保健和教育等行业都在寻求利用这些设备。随着这种转变,提高准确性的新技术正在出现,用户行为和期望正在改变,新的位置服务模型正在构建。
如今,Wi-Fi支持多种不同的定位方法,但最常见的两种是基于信号强度的定位(使用多个接收信号测量值来计算源的位置)和射频指纹(收集现场射频数据以将信号测量值映射到位置)。
但要真正理解Wi-Fi中的位置演变,我们必须将其置于历史目标和技术的背景下。资产标记是使用实时位置服务(RTLS)标记的历史解决方案。
所谓的资产标签被设计用来跟踪和监控物品,比如集装箱、医疗资产,甚至是携带标签的人。标签定期收集AP信号数据并报告给网络端服务器,该服务器使用基于RSSI(接收信号强度指示器)的定位和/或先前的RF指纹(漫游校准)进行计算和跟踪。服务器在地图上显示标记位置,以帮助最终用户找到某物/某人。或者,地理围栏概念用于在满足特定条件时触发警报(例如,标记资产离开建筑物)。尽管相对容易覆盖在现有的Wi-Fi基础设施上,但资产跟踪解决方案需要网络端服务器,并且在过去几年中没有经历过任何重大检修。
对于消费者世界来说,移动设备正在取代标签成为定位的“对象”。和移动互联生态系统中的所有其他东西一样,基于手机的应用程序的吸引力非常广泛,在某种程度上触动了每一个行业和几乎每一个用户。
考虑到苹果在智能手机市场中的关键作用,移动定位应用程序的一个巨大缺陷是苹果众所周知的Wi-Fi API访问受限,这使得开发者无法访问设备本身的RSSI指标。因此,客户端位置处理是一个主要挑战,网络端传感器和引擎对于RSSI计算是必要的。客户端数据引擎也会影响电池寿命。没有iOS支持,任何移动应用程序都只能局限于有限的用户组或设备集,没有人希望构建一个不包括苹果的以客户、来宾或用户为中心的应用程序。骚乱接踵而至。
但是,尽管一些公司正在对客户端方法进行重组,但专注于移动的公司也在重新考虑定位算法,完全使用机器学习技术来跟踪室内位置。一些公司认为设备位置是一个复杂的“DNA链”,因此使用RSSI指纹、RSSI三边测量和/或到达时间差(TDoA–下文讨论)可以提供初始位置上下文(即服务器告诉您所在位置);然后,通过将连续的射频指纹(用户在哪里行走?)与惯性电话传感器(陀螺仪、加速度计、指南针)配对,可以以非常高的精度跟踪位置,精确到2-3米。
如果这还不够好,则添加其他机制以提高可靠性;例如,地图处理还可以通过排除地图上不可能的路径(也称为错误消除)来提高精度。但同样,基于应用程序的方法的一个限制是,并非所有移动设备都具有相同的功能,因此为所有设备类型(iOS、Android、Windows等)构建一个全方位的基于应用程序的服务更具挑战性。
因此,Wi-Fi定位的未来显然集中在移动设备上。但是,今天的趋势仍然集中在基础设施端定位引擎上。考虑到这一点,有一些技巧需要讨论。
*基于Wi-Fi信号的定位和射频指纹识别。基于rssi的定位和射频指纹提供了合理的精度,徘徊在令人失望的房间或通道水平精度的一边。如果没有其他技术的帮助(激励器,阻塞点,外部系统,如视频系统,先进的天线系统),3-10米的精度几乎是最好的。
使用RSSI定位(有时称为三角测量或三边测量),关键问题是射频信号强度在瞬间变化很大,导致测量不可靠。最低限度地,每个测量都需要三个信号源(AP),但由于客户端和AP之间的射频衰减程度不同(由于墙壁、门、窗、电梯等),rssi与距离的相关性有些不稳定,降低了精度。
射频指纹也有同样的射频变化问题。如果从一个位置提取五个“指纹”,每次指纹的外观都会不同。平均定律有助于解决这个问题,但它永远都不是完美的。此外,射频环境会在数周或数月内发生变化,因此今天采集的射频指纹可能对沿路的建筑无效。随着时间的推移,校准或指纹识别可能会成为一个重复的过程。
*到达的时差。到达时间差是另一种确定客户位置的技术,它利用无线电波的恒定传播速度,利用帧交换的往返时间(RTT)来测量距离。需要非常快的芯片时钟来测量纳秒级的时间粒度;随着未来Wi-Fi芯片时钟速度的提高,TDoA的精度也会随之提高。
带有动态定向天线系统的Wi-Fi产品也有独特的机会关联天线指标,以确定客户端位置并进一步提高准确性。最终,集体技术最终有助于提高精度。一旦你知道用户在哪里,应用程序就会出现。
借用了更广泛的移动生态系统的一个主题,Wi-Fi定位供应商通过创建易于使用的api和sdk,让客户更容易构建有意义的解决方案。定位公司可以尝试建立一个单一的杀手级应用,但对于Wi-Fi公司来说,更可扩展的策略是提供定位引擎和工具,使客户能够建立对客户的独特情况有意义的定制应用程序。
基础设施之外:数据为王
由于移动设备对消费者已经变得至关重要,企业已经意识到通过为他们的客户、客人和员工增加价值而直接或间接受益的机会。所有移动设备的广泛吸引力和Wi-Fi使用的增加,也使企业能够证明基于位置的应用程序开发(以及Wi-Fi网络本身)的成本是合理的,因为Wi-Fi突然与营销和收入挂钩,而不是IT费用。
值得注意的是,LBS服务最大的好处是收集用户的数据和分析。组织可以使用这些数据来改善用户体验和客户服务。但是,几乎总是,当你听到专家们谈论定位服务时,他们引用定位的用处来向人们推送广告和优惠券。这很有趣,也可能很有用,但用户会觉得这很麻烦。
当然,很多注意力都集中在零售业,在零售业中,定位和分析是结合在一起的。正如我们已经看到的,许多解决方案侧重于使用粗略的RSSI数据进行更高级别的分析,以评估客户流量模式、捕获率、退货率等。但是,有了更多的信息,零售中心可以根据典型的客户交通路径优化店铺布局,或者场馆所有者可以对高档店面或高视野广告点收取更多费用。
但看看垂直行业,比如酒店业。他们有零售元素(酒吧、餐厅、水疗/按摩服务)。然后他们会遇到导航挑战(会议室、酒吧、我的孩子、游泳池、健身区等在哪里),网站地图/导航应用程序可能会有所帮助。
此外还有巨大的客户服务溢价,位置服务可以与客户管理系统相结合,为忠诚会员提供个性化问候,在到达时更快地在应用程序内办理入住手续,并且您可以想出许多方法,通过特定位置的增强功能和服务来宠爱客人。
在其他行业,如交通、制造业、医疗保健、会议中心、体育场馆和其他场所,车轮也在转动。除了企业之外,运营商还对提供定位服务和分析有着浓厚的兴趣——不仅是为了更好地调整其网络,而且还有助于将其货币化。每个人都有一些位置信息的用途。
在不久的将来,Wi-Fi将提供比互联网更多的服务。随着趋势的成熟和用户看到价值,他们将开始寻找网站/场所特定的应用程序。最初的努力可能是一种尝试和错误(在笨拙的边缘)的练习,但随着网络实施者找到他们的步伐,定位解决方案将使每个人受益。如果做得好,用户和网络运营商都能获得价值。
你想要Wi-Fi解决方案的价值?定位服务是找到它的好地方。如果还没有,那就把这个话题放在你的雷达上。地点可能是下一个要去的地方。
联系马库斯的作者。burton@ruckuswireless.com