從專利分析角度看室內定位技術的發展

貢偉洋，楊琳

（國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京100071）

1 引言

位置服務（LBS）已經成為人們在結構復雜的室內環境中所必不可少的一項基本需求[1]。業內的主流廠商、運營商、科研院校等，都對室內定位技術進行了深入研究，而室內定位技術的發展在不同時間段內所提出的專利申請中有著直觀的體現。

2 發展脈絡

筆者對1985年至2018年間，在我國申請的、與室內定位相關的專利進行了檢索，并基于檢索結果進行了分析，按照時間段對室內定位技術的發展進行了梳理。

第一階段為1985年至2004年。這一階段，基本是將傳統室外定位所采用的技術直接應用于室內定位中。例如，皇家飛利浦電子股份有限公司申請號為CN200380104262 的發明專利，通過基站或是終端發送測距信號并根據接收信號的強度以及基站的位置對終端進行室內定位；華為公司申請號為CN200410037148 的發明專利，通過定位實體根據接收到的客戶端的信號特征，在預先存儲的數據庫中進行查詢以獲得終端的室內位置；而高通公司則開發出了GPSOne 技術并申請了專利，其實質是以GPS 定位為主，結合CDMA 基站信號進行位置校正。這一階段的室內定位主要依托于傳統室外定位所采用的GPS/基站定位技術，但由于室內環境封閉性的特點，定位精度相對較低。

第二階段為2005年至2009年。這一階段，主要是對上一階段定位技術進行了優化，以期提高定位精度。例如，高通公司申請號為CN200780044951 的發明專利，針對GPS 信號在室內衰減嚴重的問題提出了綜合運用基于基站的GPS、基于終端的GPS 以及獨立GPS 進行綜合定位的技術方案；三星電子株式會社申請號為CN200610000329 的專利申請，針對GPS信號中的碼元進行算法的優化處理來提高室內定位的精度。同時，這一階段，WLAN 技術與短距通信技術已經有了初步的發展，也出現了一些利用相關技術進行室內定位的專利申請，例如，臺灣智邦科技股份有限公司申請號為CN200610111591的發明專利，通過GPS/Wi-Fi 信號相結合的方式對目標進行室內定位；天津大學申請號為CN200710058162 的發明專利，通過RFID 相位差進行室內定位。這一階段，一方面采取GPS/基站定位相結合，或是在定位算法上進行優化的方式來提高室內定位的精度，另一方面則基于WLAN 或是短距通信技術開發出了新的室內定位技術。

第三階段為2010年至2018年。這一階段，隨著低功耗、短距通信技術的發展，室內定位技術的發展明顯加快。例如，高通公司申請號為CN201410362648 的專利申請，綜合利用WiMAX、Wi-Fi、藍牙信號進行大型建筑內的定位；中興公司申請號為CN201510110282 的發明專利，上海交通大學申請號為CN201610848830 的發明專利，北京理工大學申請號為CN201610595962 的發明專利，北京郵電大學申請號為CN201410559965 的發明專利，均是通過采用低功耗的藍牙技術（BLE）對大型建筑內的終端進行定位；浙江大學的申請號為CN201610872143 的發明專利，聯想公司的申請號為CN201210064157 的發明專利，高通公司的申請號為CN201280045745 的發明專利，英特爾公司的申請號為CN201480003431 的發明專利，均是基于NFC 技術對設備進行室內定位?？梢姡谶@一階段，低功耗、短距通信技術正迎合了室內定位相對封閉的應用場景，很好地解決了GPS/基站信號在室內存在衰減而導致定位精度不準的問題，并且由于其成本較低、易于大量部署的特點，使得低功耗、短距通信技術受到了青睞[2]。

3 結語

從早期采用GPS/基站定位，到后期采用WLAN 技術，再到近幾年采用以藍牙、NFC 等為代表的低功耗、短距通信技術進行定位，室內定位技術不僅在精度上有了大幅度提高，也在整體上反映了整個通信行業中技術的發展。