[ 導讀 ] 本文根據中科院計算所羅海勇博士的講話整理編發的，供業界參考。

    羅海勇：我使用點面結合的方式介紹一下具體RFID標準制定的情況，這個跟我做的工作密切相關。

    我將從四個方面進行匯報，一是是物聯網定位技術廣泛的應用前景。二是介紹一下現在各種各樣的定位技術發展現狀。三是實時定位系統的國內國際標準制定情況。四是對互聯網定位技術發展趨勢做一個展望。

        從物聯網的體系架構當中可以看出，人們使用RFID、傳感器，從物理世界當中獲取各種各樣的信息，這些信息又通過網絡最后傳到用戶或者服務器端，為用戶提供各種各樣的服務，所有采集的信息必須和傳感器的具體位置信息相關聯，否則這個信息就沒有任何意義，可以說傳感器的定位技術是物聯網一個重要的基礎。從物聯網的三個目標來看，要實現任何時間、任何事物、任何地點之間的連接其中必須有定位技術的支持，而且在任何地方的連接里面本身就包含著物體之間的位置信息。其實在我們日常生活中，各種定位技術已經得到了廣泛的應用，比如在大地測量里面現在用的最廣泛的就是GPS，用于進行我們國內的大地測量。另外在各種交通運輸行業，比如說像輪船的導航，我們汽車的導航以及飛機導航方面來講都用到了GPS定位系統。而且現在在很多的智能手機上面都已經安裝了GPS定位系統。可以說GPS系統是目前最成功得到大規模商業應用的系統，而且取得了非常好的社會效益。

      我們在GPS得到廣泛應用的同時也必須看到，GPS這個定位技術，所有的衛星定位技術都具有同樣的問題，一個問題是它的功耗比較高，二是必須在開闊的地方使用，并不適合于在封閉的樓層里面還有地下環境使用，而且還有一個問題，就是GPS定位系統的精度相對來說比較低。近年來物聯網的應用方興未艾，已經引起了各方面的注意，在很多的應用場景中，比如說在地下停車場車輛的調度以及工廠內部物流行業生產的物品以及各種物料的運輸和管理中需要對物料進行定位。目前來講，寵物的管理也受到了越來越多人的關注，像化工廠為了安全生產也需要對人員進行管理，這些都可以說是物聯網新型的定位技術應用，而這些技術應用來講并不太適合采用GPS這種衛星定位系統。

        近年來，隨著國家安全、公共安全以及生產安全問題的日益突出，各種需求日益迫切。打一個最明顯的比方，近年來我們國家煤礦瓦斯爆炸事件頻繁發生，很多企業也逐漸開始采用定位系統，對礦工的生產[FS:PAGE]管理進行實時監測。除了日常可以對它進行打卡和管理之外，在緊急情況下可以用實時定位系統，對人員的救助提供幫助，可以提高搶救效率。前一段時間自從內蒙古赤峰發生犯人強行越獄事件之后，我們國家很多的監獄機構加強了安全管理，其中很重要的措施就是對犯人采用實時定位系統，可以讓犯人戴一個腕表，對他的行蹤了如指掌。另外我們國家前一段時間也發生了很多的校園不幸事件，目前有部分學校就給學生的身上佩帶了一些實時定位系統，可以對學生的行動路徑進行監控，可以幫助對于孩子進行救助。還有一些其他場景，在國外用的比較多，在醫院里面對于一些傳染病人還有傳染病類似處理的醫療廢物，為了避免傳染，我們國內在地壇醫院也安裝了類似的系統，對于敏感病人、敏感區域還有一些大夫進行實時監控管理。在娛樂場所，現在我們經常去一些娛樂的地方，比如像香山、海濱等等經常會發生尋找孩子的事情，其中很大的一個場景就是小孩經常走失。在一些國外的場景，有些給孩子身上戴一些小的實時定位系統，可以幫助為孩子提供找尋服務。

    除了上面我們所說的定位技術可以提供各種定位服務之外，其實使用位置信息可以為消費者、企業或者政府提供各種各樣的位置服務。從人員的及時定位以及緊急情況下的救助，還有企業內部管理，比如說人員的管理、車輛的調度以及國家的一些緊急情況，比如說發生災難以及其他一些重大事件的時候，對于這些位置的信息都可以用到這種位置服務。基于位置服務的廣泛應用和場景，國際上像美國知名公司對這方面做了一個預測，2009年基于位置服務的市場份額有26億美金，預計到2014年能達到140億美金的市場份額，可以說基于位置服務的市場前景是非常廣闊的。我們國內的賽迪顧問也對國內移動LBS市場做了預測，預計今年市場份額能達到26億，到2012年能達到38億，這僅僅是手機移動的位置服務方面的信息，并不包括目前的汽車導航領域的應用，可以說LBS市場前景極其廣闊。

        基于上面各種定位應用技術需求，而且目標和應用場景各種各樣，對于定位技術的精度和參數要求也不一樣。目前人們在定位技術方面也做了各方面的研究，從最早期的GPS定位系統以及到我們現在的蜂窩3G定位系統，我們現在利用已有的基礎設施，Wi-Fi的定位系統，還有精度更高的超寬帶、超聲波定位系統，可以說從全球到局部，以及到室內，囊括的廣域到局域，從高精度到中低精度的各種應用場景，他們跟蹤、導航以及[FS:PAGE]自動化控制，可以達到方方面面。衛星定位系統來講，目前GPS是美國的定位系統，已經得到了普遍的商用。目前GLONASS這個定位系統在俄羅斯隨著經濟的回復正在逐漸的推廣。大家都知道，我們國家參與了歐洲伽利略的計劃，由于其他的原因，我們國家最近也在獨立發展自己的定位系統，最早期的北斗一號就是利用這兩個星來構建，這兩個星是同步的地球衛星，可以提供定時服務，這兩項是GPS所沒有的。目前北斗一號來講因為區域受限制，能夠在我們國內區域提供10米左右的定位精度。所以我們前兩天剛發射了北斗二號，到2015年之前我們國家會組建自己的北斗二號定位系統，也能夠提供通訊服務。

     我們國內現在移動手機已經達到了非常大的普及量，可以說有了幾億的量。利用移動網絡可以實現定位服務，中國移動在遼寧基地構建了遼寧移動位置基地專門從事位置服務的研究和開發工作，目前世博版的手機地圖就是中國移動推的，里面可以提供世博地圖、路線引導以及路線搜索，還有能夠定位自己及他人。當然這中間也有隱私問題，因為現在很多情況下作為定位來講，既能提供定位服務，但是人們有的時候不希望自己的位置被別人所了解，所以這里面也有國家法律方面的問題。

        針對前面這兩個系統來講也各有優缺點，GPS定位系統功耗比較高，因為有天上的24顆星不斷的計劃，所以初次定位時間很長，而移動定位系統目前來講有一個融合的方案，把GPS和移動網絡相結合，現在很多手機上都有，最大的特點就是利用移動網絡里面的基站，這個基站可以提供參考星座，不用搜索每個星在哪個位置，跟附近哪個基站相聯系就給你一個參考，就像一個導盲犬的作用，這樣的話就很快的能夠找到天上的星座，可以縮短定位時間。但是定位精度并沒有提高，大概基本上還是GPS的定位精度，而且在室內場景上并不實用。前面兩種都可以提供廣域方法的定位，但是在室內場景來講，目前物聯網的定位技術是很好的發展趨勢，利用其他已有的基礎設施，比如說我們會議里面布了很多Wi-Fi的網絡，還有RFID，還有藍牙和其他的網絡，適合于室內或者封閉環境低功耗、低成本的定位。這個定位跟部署的網絡有關系，在室內GPS達到3米根本不可行，但是通過自己利用已有的Wi-Fi網絡實現很高的室內定位。

        目前典型的局域無線定位系統，利用各種方式進行定位，獲得不同的定位精度。總體來講，物聯網定位技術的特點就是并不[FS:PAGE]需要架設昂貴的設施，比如說24顆星要送上天的話，基礎設施的部署成本是很高的。另外來講可以適用于室內的環境，現在的GPS不適用。另外為了實現對于貓和狗小的物品的定位，不能采用昂貴的設備定位，必須開發一種非常小的，適合于在普通的物品上可以掛上使用的低成本方案，而且部署非常靈活。

        局域無線定位與已有的無線定位的比較，目前地壇醫院就采用了這個Wi-Fi的方案，RFID對于區域性的定位還是可以的，紅外和超聲波來講，尤其超聲波是直線傳播，而且要使用聲音的接入器，雖然精度高，但是應用場景受限。總體來講，衛星定位是適合于在室外空曠領域定位，而且目前來講在車輛定位導航領域得到了廣泛的應用，移動應用適用于一些人在區域里面的定位，RFID適合于在我們很多工業的流水線上的定位。由于技術眾多，方案眾多，不同的公司開發出來了不同的方案，但是它的互通互聯性是存在問題的。針對這個問題，各個國際組織也在想辦法制定自己的標準，來實現不同定位系統的互聯。其中前面可以看出，如果想大規模應用，在很多小物品上掛的話，這個物品要低功耗，不更換電池能更換幾個月甚至幾年，定位精度要幾十厘米到幾米左右，而且要小型化，便于攜帶和安裝。

        目前國際上不同頻段各自的特性是不一樣的，目前是13.56這個頻段來講，因為傳播距離比較近，只能進門刷一下，你可能知道在這個區間里面，但是并不是實時定位。而433兆和800多兆，還有超高頻的RFID距離相對比較遠一點，也做了不少的方案。因為定位的場景往往希望在比較大的范圍里面可以實現定位，所以有緣的標簽是一個發展的方向。目前來講，包括800多兆、900多兆、2.4G這些定位標簽基本上都是采用有源的方式。

        目前實時定位標準主要是以美國的標準制定的，我國的標準也是剛剛起步。目前國際上提出的實時定位系統的結構主要是采用一些閱讀器，這是掛在物體上的一些小的定位標簽，這個接口是國際標準的范圍，規定一下這些標簽和閱讀器之間的通訊協議以及一些規范，定位服務器和應用之間的應用程序接口，這個接口也是為了第三方應用服務提供的。美國的RTLS標準在03年就被美國的ANSI采納了，NASN371標準包括三個部分，第一規定了2.45G頻段的空中接口，第二規定是433M空中接口，這個頻段比較有特點，在有些場景上能夠傳輸的更遠，我們人的身體大部分都是水，水的供[FS:PAGE]電頻率在定位的時候信號衰減比較厲害，而433M這個頻段就沒有問題。第三是應用接口，規定了定位范圍2.45G頻段通信范圍是300米，這個用普通的可能范圍有點不夠，要加大功率。433M的定位精度是10米，通信范圍是100米。國際標準是ANSI提交的，包括對ANSI進行了擴展，定位接口基本上采用的是ANSI371.1，基本上都是采用的美國的專利。433M和全球定位系統因為沒有獲得支持，所以這兩個國際標準目前是處于停滯階段。德國公司提供的設備精度比較高，而且今年4月份他們的文檔已經在ANSI標準當中了。超寬帶標準目前正處在提案階段。 

        我國的實時定位標準目前由中國電子技術標準化研究所牽頭，工作包括由計算所提案，設備性能測試、實時定位系統等等。目前美國已經推出了兼容標準的一些產品，在芯片方面，都推出了嵌入式的方案，在國內來講目前也做了一些工作。我們國家無線技術目前推廣應用初期市場前景比較廣闊，但是核心技術產權都比較缺乏，需要進行深入研究。

        物聯網的發展趨勢怎樣？每個定位技術各有優缺點，現在來講發展是一個潮流，在室內場景來講肯定看不到，基于Wi-Fi的合作方式就能夠獲得比較好的精度。Wi-Fi因為只有獲得3米左右，所以跟RFID結合可以獲得比較好的定位精度。而作為RFID只是在門禁區域可以獲得，但是超過這個區域以后很難，所以往往是一個合作的模式。多模融合是定位技術發展的重要方向，這是一個融合的框架圖。

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