從專利分析角度看室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展

貢偉洋，楊琳

（國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心，北京100071）

1 引言

位置服務(wù)（LBS）已經(jīng)成為人們?cè)诮Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中所必不可少的一項(xiàng)基本需求[1]。業(yè)內(nèi)的主流廠商、運(yùn)營(yíng)商、科研院校等，都對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)進(jìn)行了深入研究，而室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展在不同時(shí)間段內(nèi)所提出的專利申請(qǐng)中有著直觀的體現(xiàn)。

2 發(fā)展脈絡(luò)

筆者對(duì)1985年至2018年間，在我國(guó)申請(qǐng)的、與室內(nèi)定位相關(guān)的專利進(jìn)行了檢索，并基于檢索結(jié)果進(jìn)行了分析，按照時(shí)間段對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了梳理。

第一階段為1985年至2004年。這一階段，基本是將傳統(tǒng)室外定位所采用的技術(shù)直接應(yīng)用于室內(nèi)定位中。例如，皇家飛利浦電子股份有限公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N200380104262 的發(fā)明專利，通過(guò)基站或是終端發(fā)送測(cè)距信號(hào)并根據(jù)接收信號(hào)的強(qiáng)度以及基站的位置對(duì)終端進(jìn)行室內(nèi)定位；華為公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N200410037148 的發(fā)明專利，通過(guò)定位實(shí)體根據(jù)接收到的客戶端的信號(hào)特征，在預(yù)先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查詢以獲得終端的室內(nèi)位置；而高通公司則開(kāi)發(fā)出了GPSOne 技術(shù)并申請(qǐng)了專利，其實(shí)質(zhì)是以GPS 定位為主，結(jié)合CDMA 基站信號(hào)進(jìn)行位置校正。這一階段的室內(nèi)定位主要依托于傳統(tǒng)室外定位所采用的GPS/基站定位技術(shù)，但由于室內(nèi)環(huán)境封閉性的特點(diǎn)，定位精度相對(duì)較低。

第二階段為2005年至2009年。這一階段，主要是對(duì)上一階段定位技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以期提高定位精度。例如，高通公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N200780044951 的發(fā)明專利，針對(duì)GPS 信號(hào)在室內(nèi)衰減嚴(yán)重的問(wèn)題提出了綜合運(yùn)用基于基站的GPS、基于終端的GPS 以及獨(dú)立GPS 進(jìn)行綜合定位的技術(shù)方案；三星電子株式會(huì)社申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610000329 的專利申請(qǐng)，針對(duì)GPS信號(hào)中的碼元進(jìn)行算法的優(yōu)化處理來(lái)提高室內(nèi)定位的精度。同時(shí)，這一階段，WLAN 技術(shù)與短距通信技術(shù)已經(jīng)有了初步的發(fā)展，也出現(xiàn)了一些利用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行室內(nèi)定位的專利申請(qǐng)，例如，臺(tái)灣智邦科技股份有限公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N200610111591的發(fā)明專利，通過(guò)GPS/Wi-Fi 信號(hào)相結(jié)合的方式對(duì)目標(biāo)進(jìn)行室內(nèi)定位；天津大學(xué)申請(qǐng)?zhí)枮镃N200710058162 的發(fā)明專利，通過(guò)RFID 相位差進(jìn)行室內(nèi)定位。這一階段，一方面采取GPS/基站定位相結(jié)合，或是在定位算法上進(jìn)行優(yōu)化的方式來(lái)提高室內(nèi)定位的精度，另一方面則基于WLAN 或是短距通信技術(shù)開(kāi)發(fā)出了新的室內(nèi)定位技術(shù)。

第三階段為2010年至2018年。這一階段，隨著低功耗、短距通信技術(shù)的發(fā)展，室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展明顯加快。例如，高通公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410362648 的專利申請(qǐng)，綜合利用WiMAX、Wi-Fi、藍(lán)牙信號(hào)進(jìn)行大型建筑內(nèi)的定位；中興公司申請(qǐng)?zhí)枮镃N201510110282 的發(fā)明專利，上海交通大學(xué)申請(qǐng)?zhí)枮镃N201610848830 的發(fā)明專利，北京理工大學(xué)申請(qǐng)?zhí)枮镃N201610595962 的發(fā)明專利，北京郵電大學(xué)申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410559965 的發(fā)明專利，均是通過(guò)采用低功耗的藍(lán)牙技術(shù)（BLE）對(duì)大型建筑內(nèi)的終端進(jìn)行定位；浙江大學(xué)的申請(qǐng)?zhí)枮镃N201610872143 的發(fā)明專利，聯(lián)想公司的申請(qǐng)?zhí)枮镃N201210064157 的發(fā)明專利，高通公司的申請(qǐng)?zhí)枮镃N201280045745 的發(fā)明專利，英特爾公司的申請(qǐng)?zhí)枮镃N201480003431 的發(fā)明專利，均是基于NFC 技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行室內(nèi)定位。可見(jiàn)，在這一階段，低功耗、短距通信技術(shù)正迎合了室內(nèi)定位相對(duì)封閉的應(yīng)用場(chǎng)景，很好地解決了GPS/基站信號(hào)在室內(nèi)存在衰減而導(dǎo)致定位精度不準(zhǔn)的問(wèn)題，并且由于其成本較低、易于大量部署的特點(diǎn)，使得低功耗、短距通信技術(shù)受到了青睞[2]。

3 結(jié)語(yǔ)

從早期采用GPS/基站定位，到后期采用WLAN 技術(shù)，再到近幾年采用以藍(lán)牙、NFC 等為代表的低功耗、短距通信技術(shù)進(jìn)行定位，室內(nèi)定位技術(shù)不僅在精度上有了大幅度提高，也在整體上反映了整個(gè)通信行業(yè)中技術(shù)的發(fā)展。