室内定位系统(IPS):超越GPS的导航系统

随着交通的高速发展，GPS全球定位系统也成为了人们居家旅行外出游玩的必备工具。但是GPS只能告诉我们户外的交通线路，而现在的巨型建筑又如此之多，在商场里逛个街都很有可能迷路，让广大路痴群众很是着急。科技以人为本，IPS（Indoor Position System）室内定位系统就这样应运而生了。

为什么要研发IPS

从已经十分普及的便携式导航设备，到备受推崇的自动驾驶汽车，甚至是巡航导弹的制导，所有的这些应用技术的实现，都要感谢美国全球定位系统（GPS）以及它的俄罗斯伙伴，格洛纳斯全球卫星导航系统（GLONASS）。然而，她们都有美中不足的两个地方：1、不能在室内工作。2、它们只在二维世界里徘徊。

时至今日，这些限制因素造成的不便越来越明显。毕竟，我们使用的是穿越了两万公里漫漫旅程的极其微弱的卫星信号，相对较强的移动电话信号在穿越混凝土和其他固体障碍物时都不甚给力，GPS卫星信号就更别提了：在地球上侦测GPS信号的难度基本与搜寻两万多公里之外25瓦灯泡发出的微弱亮光相同。

在进行海拔变化的侦测时，情况会变得更加复杂。GPS和GLONASS都能够大体测量出海拔高度，但通常情况下测得的数据较为粗略并且精度有限（大概在10至25米的范围）。当然，尽管存在着种种缺憾，以GPS卫星为基础的导航系统也彻底改变了整个社会的各个方面：从黑客攻击、农业遥测、地图测绘到找女朋友。

那么到底能不能研发出室内进行定位的导航系统呢？答案是肯定的。事实上，所谓的室内定位系统（Indoor Positioning System ，IPS）几乎已近实现了。

去年，谷歌地图在安卓系统上推出了楼层平面图应用。服务地点包括购物商场、机场和一些大型的商业区。与此同时，诺基亚也在研发类似的室内定位系统，但与普通的2D平面图不同，该系统使用的是逼真的3D模型。Broadcom公司已经发布了一款支持IPS的芯片（BCM4752 ），并且不久装有此芯片的智能手机就会在市场上推出。

与GPS和GLONASS不同的是，IPS并没有一套标准的运作方法。谷歌的办法是通过WiFi信号追踪设备位置——通过识别建筑物中设置的WiFi信号热点，对不同信号源的强度进行三角测量，粗略地得出你的大概位置；诺基亚的方案与此类似，但是运用的媒介是蓝牙信号而不是WiFi信号，因而能够得到更精确的结果（但是这意味着需要部署许多的蓝牙信号源）；其它的构想包括红外线传输甚至声源分析。值得注意的是：单独使用上述方案中的任何一种都无法达到较高的精确度和可靠性。在一个充满着各种各样乱七八糟物品、结构复杂的空间里，这些类型单一的信号会显得非常简陋和嘈杂了，更何况还有移动物体带来的信号干扰。