从专利分析角度看室内定位技术的发展

贡伟洋，杨琳

（国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心，北京100071）

1 引言

位置服务（LBS）已经成为人们在结构复杂的室内环境中所必不可少的一项基本需求[1]。业内的主流厂商、运营商、科研院校等，都对室内定位技术进行了深入研究，而室内定位技术的发展在不同时间段内所提出的专利申请中有着直观的体现。

2 发展脉络

笔者对1985年至2018年间，在我国申请的、与室内定位相关的专利进行了检索，并基于检索结果进行了分析，按照时间段对室内定位技术的发展进行了梳理。

第一阶段为1985年至2004年。这一阶段，基本是将传统室外定位所采用的技术直接应用于室内定位中。例如，皇家飞利浦电子股份有限公司申请号为CN200380104262 的发明专利，通过基站或是终端发送测距信号并根据接收信号的强度以及基站的位置对终端进行室内定位；华为公司申请号为CN200410037148 的发明专利，通过定位实体根据接收到的客户端的信号特征，在预先存储的数据库中进行查询以获得终端的室内位置；而高通公司则开发出了GPSOne 技术并申请了专利，其实质是以GPS 定位为主，结合CDMA 基站信号进行位置校正。这一阶段的室内定位主要依托于传统室外定位所采用的GPS/基站定位技术，但由于室内环境封闭性的特点，定位精度相对较低。

第二阶段为2005年至2009年。这一阶段，主要是对上一阶段定位技术进行了优化，以期提高定位精度。例如，高通公司申请号为CN200780044951 的发明专利，针对GPS 信号在室内衰减严重的问题提出了综合运用基于基站的GPS、基于终端的GPS 以及独立GPS 进行综合定位的技术方案；三星电子株式会社申请号为CN200610000329 的专利申请，针对GPS信号中的码元进行算法的优化处理来提高室内定位的精度。同时，这一阶段，WLAN 技术与短距通信技术已经有了初步的发展，也出现了一些利用相关技术进行室内定位的专利申请，例如，台湾智邦科技股份有限公司申请号为CN200610111591的发明专利，通过GPS/Wi-Fi 信号相结合的方式对目标进行室内定位；天津大学申请号为CN200710058162 的发明专利，通过RFID 相位差进行室内定位。这一阶段，一方面采取GPS/基站定位相结合，或是在定位算法上进行优化的方式来提高室内定位的精度，另一方面则基于WLAN 或是短距通信技术开发出了新的室内定位技术。

第三阶段为2010年至2018年。这一阶段，随着低功耗、短距通信技术的发展，室内定位技术的发展明显加快。例如，高通公司申请号为CN201410362648 的专利申请，综合利用WiMAX、Wi-Fi、蓝牙信号进行大型建筑内的定位；中兴公司申请号为CN201510110282 的发明专利，上海交通大学申请号为CN201610848830 的发明专利，北京理工大学申请号为CN201610595962 的发明专利，北京邮电大学申请号为CN201410559965 的发明专利，均是通过采用低功耗的蓝牙技术（BLE）对大型建筑内的终端进行定位；浙江大学的申请号为CN201610872143 的发明专利，联想公司的申请号为CN201210064157 的发明专利，高通公司的申请号为CN201280045745 的发明专利，英特尔公司的申请号为CN201480003431 的发明专利，均是基于NFC 技术对设备进行室内定位。可见，在这一阶段，低功耗、短距通信技术正迎合了室内定位相对封闭的应用场景，很好地解决了GPS/基站信号在室内存在衰减而导致定位精度不准的问题，并且由于其成本较低、易于大量部署的特点，使得低功耗、短距通信技术受到了青睐[2]。

3 结语

从早期采用GPS/基站定位，到后期采用WLAN 技术，再到近几年采用以蓝牙、NFC 等为代表的低功耗、短距通信技术进行定位，室内定位技术不仅在精度上有了大幅度提高，也在整体上反映了整个通信行业中技术的发展。