AR必备一：AR云技术（Cloud Anchor 室内导航技术解决方案理由） _经验分享

AR必备一：AR云技术（Cloud Anchor）
AR是增强现实，云是指数据的存储与计算。由于AR技术的特性，在云端储存的信息包括世界坐标信息、特征点云地图等信息，然后被智能终端检索，融合现实与虚拟世界信息的一种能力。AR云的共享，要求多名玩家共享世界坐标，每位玩家进入“共享”坐标系系统中，需要将自己的坐标系重定位到SLAM地图中，并获得正确的pose信息。接下来每一帧都要做坐标共享的事情，这种坐标同步及时发生，这个耗时即AR云同步速率，反映在用户设备上就是延迟。例如你在广场的雕塑上创作了一副AR涂鸦，想让其他人也看到你的精美作品，就必须要用到AR云的持久化、世界坐标共享的能力；如果需要协作完成AR作品，也离不开AR云的坐标共享功能。图是Google的Just a Line的多人协作玩法。如果想解释清楚AR云，就一定绕不开重定位技术，多人共享世界坐标、AR内容持久化都用到的重定位技术。SLAM技术具有World Tracking的能力，其结果是基于Feature的点云，我们称之为SLAM的地图信息。重定位技术点核心是一种特殊的搜索方法。用户的设备通过当前帧信息，搜索覆盖的物理区域的SLAM地图，以查找自己在SLAM地图中的坐标位置。这种搜索是耗时的，对普通用户来说甚至要求有些苛刻。上传的关键帧信息，都需要在AR云端做必不可少的暴力运算，如果当前信息和SLAM的地图信息差别较大，容易导致重定位失败或不够准确。当然也是有解决方案的，可以通过数据采集、深度学习的方法增重定位的宽容度，让AR云的能力更普世。有两种数据采集的模式：这种方法一般是由供应商提前批量扫描，进行地图数据收集并在云端存储，然后客户再通过重定位技术获得自己在地图中的坐标。这种一般应用与展馆、商场的室内导航，或者多人互动的营销类项目。人们活动的区域有限，通过每个用户使用自己的摄像头收集地图信息，然后再进行重定位，这样的结果就是世界地图越来越大，总是来说是一种分而化之的方式。AR云一般指在重定位技术下实现的多人互动、持久化的技术载体，广义的AR云是指和云存储、计算相关的AR内容的一种表现形式，例如云Marker，借助云端存储Marker的patt信息，将Marker的识别放到云端计算，可以突破Marker图像库的数量限制，在手机本地进行计算，中端手机Marker图像库一般不超过1000个，否则会有性能上的影响。当然也可以将Marker的跟踪解析也放到云端，这样可以带来更好的稳定性，跟踪过程实时刷新，这个就要依赖网络的低延迟，5G的普及可以解决这一难题。其他的AR云形式还有SFM（从运动中恢复结构），即从一段运动中的视频恢复出被拍摄主题的空间三维结构，由于计算量巨大，用户上传视频到服务端进行解析，然后服务端再返回三维模型结果；这也是AR云的一种应用方式。AR云的的使用规模比较小，基础的AR云地图由用户自己的采集。一般可以用来做多人互动的AR游戏，也能用来做类似ARNote类的应用，记录、分享自己的生活。AR云所构建的地图比较大，在云端储存了较多的信息，主办方负责扫描场景并上传云端，使用者通过对环境的扫描，和云端地图比对，进行重定位。这种技术尺度级别一般用来做较大展馆或商场的室内导航，或者多人协同合作的商场影响活动。这种级别的AR云，就能实现AR生活，无处不在的ARlog记录生活点滴，高信息密度的AR信息，还有个性化的空间内容，平行宇宙不再只是出现在科幻小说中；比如站在楼顶可以看到城市街景，利用AR云持久化的能力能看到城市的发展，岁月变迁、沧海桑田，尽收眼底。持久化的能力能解决AR体验的不可连续性，用户使用智能设备创作的信息，被点云地图的形式保存起来，当用户的智能设备再次扫描到相同的特征点，通过重定位技术，可以再次开启以往的创作内容，并且保留原内容的坐标、方向信息，这极大扩大了AR的应用场景，也是的众包世界地图信息成为可能，是一种能自激发自生长的能力。所有参与AR体验的用户都会获得同一世界坐标，即所有参与者可以从不同角度观察同一AR物体。改变的AR玩法一直solo的局面，让社交、互动可以融入AR的之中，为AR行业注入新的血液。在游戏类目中，新增了一种多人AR游戏这一类目。在没有GPS的情况下，依靠视觉信息定位（CPS）的一种方式。当AR信息与真实世界能严丝合缝的对齐，AR导航才有真实的应用价值，让真实世界更准确和直观的通航。基于室内导航可做很多扩展，比如商场内的购物，门店的招牌广告等，信息以一种密度的形式准确的叠加到真实世界，从而影响人与真实世界的交互行为。这个能力特性可以让AR云用来做游戏体验，比如Google发布的Just a Line游戏，多名玩家可以创作同一副AR作品；也可以在营销运营类活动中使用，比如会场或商场的互动营销活动。AR云导航的精确度高于GPSfantasmo的示例space的示例dentreality的示例YOUAR的示例placenote的示例上述了很多AR云的技术特性，但自2017年各个技术公司或应用厂商都发布了在移动端的第一代产品，至今的产品在大众用户眼中，还都是技术尝鲜，在好奇与猎奇心驱使下去尝试，还没能形成真正的产品使用习惯，也就是说AR云还没能真正解决用户需求。从技术层面上，AR云的技术尚未成熟，比如在做室内导航技术上，很多用户和开发者都表示想做地下车库室内导航，但至今仍没有规模化的产品可用，其中是有技术难题仍未解决的，以停车场导航为例：在摄像头取景的一帧内，各个地方的物体都非常类似，这种视频流素材作为构建特征地图是非常困难的，在没有GPS的帮助下，重定位误差比较大；停车场的车是流动的，人也是流动的，再次重定位的时候，会出现关键点匹配失败的情况。当然，这些技术难题也会不断被攻克，比如未来的深度摄像头，如果产品化，对关键点的提取和跟踪会友好；AI技术的助力，可以识别3D物体，把指定的物体剔除，不再作为MAP保存，以此提高重定位的环境适应性。现在技术还不算成熟，但从趋势上看，是符合人获取信息的趋势。AR使信息能以更高密度、个性化、精准的存在。目前主流的硬件还是摄像头，甚至仍是单目摄像头，仅靠RGB和算法来优化和识别，但以后有新的成熟赢家的加入，比如TOF，结构光等硬件更新，现在面临的算法瓶颈将不复存在。AR云技术，未来可期。
室内导航系统软件商场自助导航系统
室内导航软件采取了多媒体信息发布技术和精确的导航技术，在如今的很多行业里面我们都能够看得到这款导航软件的使用，室内导航对于我们来说并不陌生，像我们日常的生活中的大型商场、大厦、医院、景区、园区等多种大型的场馆内室内导航的使用是密不可分的，室内导航软件是一款专用于触摸机等智能终端设备上应用的智能软件，区别于以往在手机上使用的移动端导航软件，在大型的场馆里面室内导航系统的应用可以将室内的的楼层信息和各楼层的的布局在系统平台上分布展示，用户可以通过在触摸导航系统屏幕上以手滑动触摸的方式寻找室内的定点位置和楼层的信息等，很方便和节约了用户的寻路找路的时间，在导航系统上以平面或者3D的形式将楼层的结构和布局形象具体地展示出来，能够让用户迅速获取到相关的位置地点信息，相对于传统的人工导航指路的方式更够更加的形象清楚更加的通俗易懂，以科学技术的力量提升了人们的生活水平和品质，智能化的导航系统软件是方便了出行体验的有效方式，同时促进了生活向智能化的发展前进，为用户提供了舒适和便捷的服务体验。智能软件技术的发展改变了我们的生活方式，无论是在生活还是在各种当中各种智能化的建设是越发的重要，在智能触摸软件技术行业里室内导航软件是一款使用得比较多的智能软件，可以看得到在如今的很多场合里尤其是在大型的场馆里面室内导航平台的打造尤为重要，在智能化和数字化的进程里面智能导航的方式可以很好取代人工工作和导航的方式，智能导航系统的打造符合智能化社会的发展理念，室内导航软件支持Windows系统和i3以上的处理器，可以让软件在系统上得以流畅地运行，在大型的商场里室内导航软件的功能不仅有定位导航，还有广告信息展示、公共设施显示、商家促销活动促销、商品导购服务、线上排队、会员注册等多样化的功能，在商场里打造成一个以导航服务为基础，集多样功能为一体的智能人工服务平台，在系统平台上既能实现了室内导航定位信息寻找，也能实现商场和商家的品牌宣传和信息推广等，能促进了商场的发展和提高商场的服务能力提升，在商场里为用户带来了随时随地可移动式的商业服务，以一种新颖的互动服务方式的提高了用户的体验感。“室内导航软件”详细请咨询—鼎深科技
实现室内地图定位导航，需要解决哪些技术难题
最大的技术难题应该是地图的3D效果吧，实现3D高清游戏画质般的导航地图效果，BIM建模数据量大，做成软件数据量加载进去可能一个商场模块得好几个G，数据如何降低比较难。
我前段时间应用商店搜到了一个3D的导航软件，VBIM导航，一百多兆，一个建筑场景模块是几十兆，我比较好奇，是怎么解决的，我也求解答。
这个软件制作者：海南传一科技有限公司

室内定位的技术方案
目前我们已经能够看到一些室内定位技术的应用介绍了。据我所知的有谷歌、诺基亚、博通、IndoorAtals、Qubulus、杜克大学这几个方案。下面笔者就把它们整理一下，欢迎大家在此基础上进行指正、补充。
谷歌方案
谷歌手机地图6.0版的时候已经在一些地区加入了室内导航功能，此方案主要依靠GPS（室内一般也能搜索到2～3颗卫星）、wifi信号、手机基站以及根据一些“盲点”（室内无GPS、wifi或基站信号的地方）的具体位置完成室内的定位。目前此方案的精度还不是很满意，所以谷歌后来又发布了一个叫“Google Maps Floor Plan Marker”的手机应用，号召用户按照一定的步骤来提高室内导航的精度。
谷歌一直在努力解决两个问题：获取更多的建筑平面图；提高室内导航的精度。建筑平面图是室内导航的基础，就如同GPS车用导航需要电子导航地图一样。谷歌目前想通过“众包”的方式解决数据源的问题，就是鼓励用户上传建筑平面图。另外，用户在使用谷歌的室内导航时，谷歌会收集一些GPS、wifi、基站等信息，通过服务器进行处理分析之后为用户提供更准确的定位服务。
诺基亚方案
诺基亚采用的是HAIP技术，具体是什么笔者也没能查到更多的资料，不过诺基亚正在努力使它成为蓝牙协议的一部分，这样只要你的设备带有蓝牙模块，就能够使用这种技术进行定位。当然，仅有一个蓝牙模块还不能完成定位，还需要在室内安装一种定位发射台，通过这两者之间的通信完成定位。这种发射台可以覆盖100m×100m的范围，定位精度在30cm～100cm，据说这种发射台还有成本低、功耗低等特点，一台或多台都能完成定位。
博通方案
博通公司研制了一种用于室内定位的新芯片（BCM4752），具备三维定位功能（即你所在位置的高度也算出来）。这种芯片可以通过wifi、蓝牙或NFC等技术来提供室内定位系统支持。更强大的是，该芯片可以结合其它传感器，例如手机里的陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等，将你位置的变化实时计算出来，甚至做到没有死角。博通公司的如意算盘是将这种芯片内置到智能手机里。
IndoorAtlas方案
IndoorAtlas是一家专注于室内导航解决方案的公司，刚成立不久。IndoorAtlas的方案基于地球磁场，依据是每一个具体位置的磁场信息都不一样。不过使用这种技术进行导航比较麻烦，首先用户需要上传建筑平面图，然后还需要你拿着移动设备绕室内一圈，记录下各个位置的地磁信号特征，这些信息需要上传到IndoorAtlas的服务器。最后，你需要使用IndoorAtlas提供的工具包开发一个应用才能使用定位功能（IndoorAtlas的开发工具包可以在线申请，不过笔者申请了两次都没结果）。
Qubulus方案
跟IndoorAtlas不同的是，Qubulus公司根据无线电信号（Radio Signature）来定位。每一个位置的无线电信号数量、频度、强度等也是不同的，Qubulus根据这些差异计算出你的具体位置。使用Qubulus的方案，你同样需要收集室内的无线电信号。Qubulus也提供了开发工具包，很容易申请下来。开发工具包里有一个例子，可以使用Eclipse直接编译通过。
杜克大学方案
杜克大学则借助现实生活中路标（landmarks）的思想，正在开发一个叫做UnLoc的应用。此应用通过感知wifi、3G信号死角，以及一些运动特征，如电梯、楼梯等，并根据这些位置已知的路标来计算你的位置。当你移动的时候，就根据其他感应器（陀螺仪、加速度传感器、方位传感器等）来跟踪你的位置。这一过程精度会逐渐降低，但当你到达下一个路标时，位置就会被校准。
智慧图方案
北京智慧图科技有限责任公司通过检测Wi-Fi、蓝牙节点（iBeacon）的信号强度进行定位，目前智慧图定位产品包括终端侧定位与网络侧定位两种。终端侧定位通过手机检测无线网络信号，进行手机自主定位导航，在手机app中提供了部分室内场馆（机场及商业广场）的室内位置服务功能（定位、导航、POI搜索、优惠查询等）。网络侧定位由Wi-Fi的无线AP检测移动设备的信号，进行定位，主要应用于建筑内的客流数据统计分析，该模式主要为大型商业广场、店铺、公共文化建筑提供服务。

室内外无缝定位功能，是怎样实现的？列举寻息科技钛斗?星地融合定位系统，将北斗卫星定位技术+室内定位技术有机融合，通过对多定位信号的融合处理，完成室内外定位导航一体化模组规划和体系规划，从上层使用到底层模组两个层面真正完成室内外定位导航的无缝结合。
室内定位技术有哪些？纵观目前室内定位所用到的技术，可以从定位精度上可分为三大类：一是精准室内定位，即精度在亚米级，像UWB，精度在10~50cm；二是米级定位，如蓝牙iBeacon定位，约1~3米的定位精度；三是区域级定位，即房间级的定位，如RFID、WIFI（WiFi的精度约为3至10米）、ZigBee(精度在3至5米) 。
室内定位最主要的目的，并不仅仅是用于导航，更是为了对人员或物资进行定位管理。相对来说，WiFi定位使用的较少，因为在实际环境中Wifi的定位精度在3~5米，经常会窜房间，达不到精准定位的要求。不过WIFI与125K低频的RFID感应器相结合，通过RFID做定位补充是可以做到房间级的，但成本很高。蓝牙定位容易集成在手机等移动设备中，但蓝牙定位主要应用于小范围定位。
UWB系统具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能够提高精确定位精度等优点，通常用于室内移动物体的定位跟踪或导航。因此，高精度的UWB定位技术成为了最为常用的室内定位技术。
针对不同行业对定位功能的需求不同，EHIGH恒高提出了适用于不同行业的室内定位解决方案，并且提供了实时位置信息监控、智能巡检、静态/动态电子围栏、行为监测、寻呼报警等位置服务功能，确保了企业生产工作的安全和运维工作的效率。

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