继UWB和蓝牙之后 音频也要进军室内定位

电子发烧友网报道（文/周凯扬）要说当前的室内定位技术，基本上是UWB与蓝牙声势最大，5G也开始了相关的部署，但他们或多或少都有自己的局限性。为了突破卫星定位无法解决室内精确定位的挑战，终于有国内团队开始另辟蹊径，选择了自主研发不同的技术路线。

今年9月，武汉大学科技部“十三五”重点研发计划项目成果孵化企业知路导航发布了高精度音频室内芯片Kepler A100，以及基于该芯片的核心模组AM100S专用模组AM100、开发板AM100S-DEV与AM100-DEV、开发套件AM100-Kit和SDK。该芯片采用了28nm制程工艺，由知路导航全自主研发。音频定位技术拥有高精度、易部署和隐私保护等特性，那么这个所谓的音频定位技术究竟是如何在复杂的室内环境做到定位的？定位精度与其他方案相比又如何呢？

分米级精度

音频定位采用的是类似卫星定位系统的交汇定位原理，仅需要音频定位基站和音频定位解算终端（如手机或标签）即可实现定位。在室内空间部署音频定位基站并通电后，基站会向室内空间广播音频定位信号，此时音频定位解算终端接收到音频定位信号后，测量信号从不同的基站到终端的传播时间，即可解算终端位置。

在室内定位中，最重要的指标自然是精度。目前这方面做得最好的当属UWB，理想状态可以做到分米级（0.1米）的精度，而蓝牙和5G暂时只能做到亚米级的精度。据知路导航透露，其音频定位方案精度可达分米级（0.2-0.8米）。

不仅如此，由于音频定位所用的乃是16.5kHz-23.5kHz环境友好频段，并进行了特殊的编码和调制，以目前在高铁站、机场航站楼、会展中心的使用案例来看，都呈现出了较好的抗干扰和抗遮挡效果。不过，室内定位场景多样复杂，没有一项室内定位技术可以宣称全场景覆盖，未来音频定位技术还需要到更多的场景中验证定位效果。

基于音频定位的原理，最小的音频室内定位系统需要4个基站，室内音频定位系统复杂度低，定位精度较高，单个基站即可覆盖30至50米的范围。基站侧，只需给音频定位基站通电即用，其部署难度和成本不高，后期维护成本较低；用户侧，仅需在手机上运行音频定位SDK/APP或使用专用的音频定位标签即可接入。这与UWB相比，对于用户侧降低了硬件要求。

选定RISC-V的原因

RISC-V作为近年来在IoT市场风生水起的热门架构，在各种场景下都有它“出镜打卡”的身影，那么知路导航为什么会选用RISC-V作为芯片架构？

知路导航接受电子发烧友采访时表示，在当前国际大形势下，自主可控是我国科技产业发展必须要考虑的问题之一。目前，在室内定位领域，诸如UWB等定位的核心技术均由国外团队发起和掌握，音频定位技术是业内较少的全自主研发的国产技术，为了使音频定位技术产业应用根基的稳固，知路导航必须要选择从芯片做起。

在芯片研发上，知路导航之所以选择使用RISC-V作为芯片架构主要有两方面考虑。一方面，在芯片行业，芯片架构的专利授权是目前行业受掣肘的原因之一，而RISC-V作为一种新兴的开源芯片架构，在知识产权方面限制少，可以提高自主可控程度，降低应用风险。另一方面，包括室内定位在内的全域位置感知，是AIoT时代不可或缺的感知内容，而x86和ARM并没有在AIoT领域内有先发优势，反而RISC-V可能更适合AIoT领域的应用环境。

隐私保护+无限并发

当前隐私保护再度推上热点，GPS与北斗定位如有隐私泄露的话，使用者的大致位置就会被他人获知。而室内高精度定位中一旦发生泄露，用户受到的隐私侵害更加严重。因此不少定位技术在一些场景中采用了主动定位模式，由用户侧来选择是否共享或开启定位。知路导航的音频定位又有何妙招来保护隐私呢？

知路导航音频室内定位技术采用的是类似北斗卫星导航的广播模式：基站仅负责发射信号，终端负责接收并解算，终端与基站并无交互。这也就是说，所有的定位解算均放置于终端侧，用户可以自主选择是否将位置共享给服务端或其他用户，用户具有隐私保护的主动权。

同时，也正是因为使用了这种无需交互的广播模式，不像其他的室内定位技术，音频定位的用户容量并无限制。

小结

室内定位发展至今，其实已经成了各大定位技术在精度、成本和落地速度等方面的比拼。据了解，基于Kepler A100的各类产品均已量产，即将覆盖南京南站56万平方米的室内区域，提供优于1米精度的室内外无缝导航，证明了在这类大规模区域的实用性。知路导航的音频定位技术从参数性能上来看非常优异，不过这套潜力十足的定位方案也还需要验证和落地更多的场景，才能继续开拓室内定位这一竞争激烈的市场。

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编辑：jq