想跑进车联网时代,先给经济车型配个厘米级定位系统吧


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 德克萨斯州大学奥斯汀分校的研究人员做了一个价格廉价的小型GPS系统,专为移动设备定制,定位精度可达厘米级别。形象地说,安装这套系统之后,无人机可以把快递送到你的家门口,无人驾驶汽车可以在你毫不觉察的情况下,避让路上的一块碎石。你还可以配合着智能手机摄像头,在现实环境和虚拟现实中,玩一场跑酷。

厘米级的地理定位系统已有先例,并且在农业和测量学中,被沿用了20多年。谷歌正在研发的无人驾驶车上,这也是一项不可或缺的硬技术。但是这些系统都使用了价格昂贵,餐盘大小的天线接收器,大多要花上1000到3000刀。如果我们想早早看到无人驾驶车或半自动驾驶车进入主流市场,就需要更便宜的地理定位方法,并且保证厘米级或分米级的精准度。

然而在一贯表现中,手机的天线虽然价格便宜,但是非常容易产生严重误差。其中之一,叫“多路径讯号传送误差”,产生原因是天线接收GPS卫星的频射讯号时,会被路面的树木和建筑物遮挡,或是树木和建筑反射了频射讯号。这两种情况都会导致接收器对自己和卫星间的距离估算错误,而这个距离数值是关乎位置判断的关键数值。

精准的太贵,便宜的又不好使,这就是当前地理定位系统的现状。但现在,德克萨斯州大学奥斯汀分校的一些工程师们,希望解决这个问题。团队在过去六年里研发了一款软件,使用成熟的信号处理技术处理智能手机GPS天线中获得的数据信号,减少其他错误带来的影响。目前,这款软件在一个独立的计算机上运行测试,最终的目标是在一只手机的内核处理器上独立运行。

他们就已经在用价格仅为5刀的天线做一些试验,这种天线的质量比智能手机天线的质量略高一些。利用5刀天线和装载软件系统的三星galaxy手机,测试人员可以生成了一幅所在建筑屋顶的3D地图,而地图相对应的全集坐标系,是整个地球。工作人员称,精度高达2厘米。

 

利用同样的精度,他们还能准确追踪到一个虚拟现实头盔的运动轨迹。上面这个视频里又蹦又跳,摇头晃脑的工作人员,正在测试头部偏转或倾斜这种小角度变化,能不能被系统准确捕捉。电脑上的蓝线为普通精度定位系统的追踪轨迹,黄线为厘米级精度系统的定位结果。甚至还有一位研发人员,戴着这个虚拟现实头盔,潇洒地晃着脑袋,“写”了一个自己的签名。

整个团队现在组建了一个名为RadiosenseLLC的创业公司,完成这项技术的后续研发。目前他们的合作对象是三星,整套技术的普及应该会最先从手机上开始。合作项目主要研发一种包括天线和搭载软件接收器的低成本设备,最终售价大约为50美金。

这项技术也会为未来交通带来更多的想象空间。如果将整套设备移植到车机,低廉精准的通讯技术也有望成为经济车型的车联网解决方案。最典型的应用便是,你的自动驾驶汽车可以通过共享定位数据,提前"知道"不可见拐角处驶来的车辆和行人,提前放慢车速或者紧急制动。无论是前装还是后装,量产成本和整车相比,估计只是个可以忽略不计的零头。

当低成本推动技术普及,大批量车辆成为信息分享节点,车联网才之所以为“网”。

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