摘 要 室內(nèi)定位技術(shù)在智慧博物館的智能庫房管理、智慧展廳導(dǎo)覽、觀眾精準(zhǔn)畫像與分析等領(lǐng)域起著基礎(chǔ)且核心的作用。本文梳理了室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，歸納了主流室內(nèi)定位技術(shù)分類及對(duì)比，分析了智慧博物館室內(nèi)定位的內(nèi)涵，著重對(duì)博物館觀眾“人”的室內(nèi)定位進(jìn)行了需求梳理，重點(diǎn)分析與闡述了適用于博物館“人”的室內(nèi)定位之技術(shù)，即藍(lán)牙信標(biāo)+地磁+PDR的多模態(tài)融合定位技術(shù)，最后結(jié)合實(shí)際測試驗(yàn)證了所選技術(shù)方法的可行性，以期為智慧博物館室內(nèi)定位方案提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞 智慧博物館 室內(nèi)定位技術(shù) 定位方法探析

0 引言

當(dāng)下，定位及導(dǎo)航服務(wù)已深入人心。相較于室外導(dǎo)航，人們70%-80%的時(shí)間均處于室內(nèi)[1]，對(duì)室內(nèi)定位的需求日益緊迫，尤其隨著“博物館熱”的持續(xù)升溫，觀眾面對(duì)博物館這樣一個(gè)陌生的大型室內(nèi)空間時(shí)更是如此。傳統(tǒng)的標(biāo)識(shí)牌指引已顯落伍，先進(jìn)室內(nèi)定位技術(shù)的運(yùn)用無疑對(duì)博物館觀眾的參觀、導(dǎo)覽乃至大數(shù)據(jù)分析都具有重要的意義。而在智慧博物館的時(shí)代背景和建設(shè)框架下，博物館對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)提出了更高要求：在廣度上，由物的定位（如藏品定位）擴(kuò)充到人的定位（如觀眾定位），且更加著重于人的定位數(shù)據(jù)感知;在深度上，定位的精度標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，定位數(shù)據(jù)的融合日益深入，定位信息的交互更加多元互通，定位應(yīng)用范圍日漸廣泛。室內(nèi)定位技術(shù)在智慧博物館的智能導(dǎo)覽、智慧展廳、觀眾精準(zhǔn)畫像與分析等諸多領(lǐng)域起著基礎(chǔ)且核心的作用。

1 室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、分類及方法

顧名思義，室內(nèi)定位是相對(duì)于室外定位而言的。室外定位最常見的是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和移動(dòng)運(yùn)營商的基站定位技術(shù)。移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，在內(nèi)置GPS的移動(dòng)設(shè)備迅速普及的背景下，基于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的室外定位早已成熟和規(guī)?；瘧?yīng)用，如：谷歌地圖、Here地圖及國內(nèi)的百度地圖等，給人們帶來了極大便利。然而，人們大部分時(shí)間處于室內(nèi)，隨著定位更加精細(xì)化和個(gè)性化，室內(nèi)定位需求日益迫切。但在室內(nèi)環(huán)境中，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)易受到建筑物的遮擋和多徑效應(yīng)的影響[2]，信號(hào)精度會(huì)急劇下降;移動(dòng)通信基站定位技術(shù)本身的精度誤差比衛(wèi)星導(dǎo)航更大，亦不能滿足更高的定位需求。因此，專門針對(duì)室內(nèi)定位技術(shù)方法的研究與應(yīng)用得到迅猛發(fā)展。

室內(nèi)定位一般是指使用藍(lán)牙、紅外、Wi-Fi、RFID、超聲波等單一或綜合技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)，以此提供位置服務(wù)（LBS），實(shí)現(xiàn)室內(nèi)人員和物品的精準(zhǔn)物理空間的感知定位。1993年，西門子公司研制了紅外定位系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)冶金工業(yè)機(jī)械設(shè)備的準(zhǔn)確定位。1996年，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)（Federal Communications Commission，F(xiàn)CC）制定了E-911[3]定位標(biāo)準(zhǔn)，有力推動(dòng)了室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展。2003年Anastasi G等人[4]使用藍(lán)牙技術(shù)開發(fā)了BIPS定位系統(tǒng)，建立了一種室內(nèi)定位的服務(wù)框架。2012年，Google公司在谷歌地圖中采用了Wi-Fi室內(nèi)定位技術(shù)和室內(nèi)地圖，僅一年就已在北美和歐洲一萬多家大型場館中應(yīng)用[5]。伴隨著物聯(lián)網(wǎng)熱潮，RFID定位逐漸興起，貝頻公司利用無線射頻和低頻定位的RFID技術(shù)，開發(fā)了RFID區(qū)域人員智能定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)人員自動(dòng)識(shí)別和區(qū)域性定位。在博物館室內(nèi)定位方面，徐方[6]等人設(shè)計(jì)了一種基于Wi-Fi的博物館觀眾實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，位置精度可達(dá)厘米級(jí)，時(shí)間精度可達(dá)皮秒級(jí)。葉子[7]針對(duì)博物館現(xiàn)有導(dǎo)覽系統(tǒng)現(xiàn)狀，提出了一種綜合性的室內(nèi)定位方法，在此基礎(chǔ)上研究并開發(fā)了基于Android的博物館移動(dòng)導(dǎo)覽系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了綜合性室內(nèi)定位、數(shù)字化集成展示及信息共享等功能，幫助用戶在博物館內(nèi)實(shí)現(xiàn)自助導(dǎo)覽。

室內(nèi)定位技術(shù)的分類對(duì)厘清室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展沿革乃至未來發(fā)展趨勢具有重要的作用。Hightower和Borriello在2001年就提出了室內(nèi)定位的分類體系以幫助位置服務(wù)開發(fā)者在選擇室內(nèi)定位系統(tǒng)時(shí)更好地評(píng)估定位性能[8]。此后，眾多研究者和技術(shù)人員依據(jù)技術(shù)不同的發(fā)展時(shí)期，分別從不同的角度提出了室內(nèi)定位技術(shù)的具體分類（表1）。

相信隨著室內(nèi)定位技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，更多的定位方法會(huì)被提出，相應(yīng)的分類標(biāo)準(zhǔn)也在不斷完善[9]。目前常用的室內(nèi)定位技術(shù)既有傳統(tǒng)的經(jīng)典技術(shù)，也有層出不窮的新技術(shù)。這些室內(nèi)定位技術(shù)采用的工作原理主要有鄰近探測法、質(zhì)心定位法、多邊定位法、三角定位法、極點(diǎn)法、指紋定位法和航位推算法[10]等。主流室內(nèi)定位技術(shù)及對(duì)比見表2。

2 智慧博物館室內(nèi)定位技術(shù)方法探析

傳統(tǒng)的博物館室內(nèi)定位較多局限于“物”的定位，如藏品的位移定位與出入庫管理、柜架定位、運(yùn)行設(shè)備的定位以及其他相關(guān)物的定位等，而智慧博物館遵循“以人為本”的“物、人、數(shù)據(jù)”動(dòng)態(tài)雙向多元信息傳遞模式[11]，在智慧博物館的視閾下，室內(nèi)定位的內(nèi)容不僅包括“物”的定位，且更加注重于“人”的定位和定位“數(shù)據(jù)”的應(yīng)用。其中，“人”的定位包括館內(nèi)工作人員的定位、來館參觀觀眾的定位以及其他人員的定位。博物館空間錯(cuò)綜復(fù)雜，人們難以快速獲知自身所處的位置和周邊狀況，因此對(duì)博物館周邊室外以及室內(nèi)空間的定位需求日漸迫切，對(duì)定位精度和響應(yīng)速度的要求也越來越高。數(shù)據(jù)，毋庸置疑發(fā)揮著賦能博物館“智慧”的支撐性關(guān)鍵性作用。在智慧博物館中，數(shù)據(jù)的一個(gè)重要來源即直接仰賴于室內(nèi)定位等智能感知技術(shù)設(shè)備的采集，定位“數(shù)據(jù)”可直接服務(wù)于博物館突發(fā)事件處理、應(yīng)急響應(yīng)等館內(nèi)管理，更可用于分析觀眾行為、描繪觀眾畫像、科學(xué)評(píng)價(jià)展覽效果、開展智能導(dǎo)覽、監(jiān)控庫房安全、開展智慧庫房管理等諸多應(yīng)用場景。

相較于傳統(tǒng)的“物”的定位，智慧博物館更注重“人”的定位尤其是觀眾的室內(nèi)定位，針對(duì)博物館觀眾開展室內(nèi)定位可直接提升觀展體驗(yàn)、服務(wù)參觀需求，繼而大幅提高博物館服務(wù)水平，同時(shí)可為博物館累積大量用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、為后續(xù)進(jìn)行個(gè)性化信息發(fā)布推送乃至辦展提供重要參考。針對(duì)觀眾的博物館室內(nèi)定位需求可以分為導(dǎo)航、導(dǎo)視和導(dǎo)覽三大類，具體描述見表3。

在導(dǎo)航定位方面，智慧博物館致力于實(shí)現(xiàn)“室內(nèi)室外一張圖”的無縫鏈接。要實(shí)現(xiàn)定位系統(tǒng)“全流程、全覆蓋、高可靠、高精度”的建設(shè)目標(biāo)并保證實(shí)時(shí)連續(xù)定位，在具體建設(shè)層面就要依據(jù)博物館的室內(nèi)與室外多種環(huán)境和時(shí)空區(qū)域的特點(diǎn)，在不同的時(shí)間和空間維度考慮采用不同的定位技術(shù)。同時(shí)，通過對(duì)國內(nèi)外室內(nèi)定位的方法理論分析和實(shí)踐現(xiàn)狀的調(diào)研可知，單純運(yùn)用某一種室內(nèi)定位技術(shù)，在響應(yīng)時(shí)效、適用范圍、定位精度、投入成本等方面難以兼顧，定位效率和質(zhì)量不理想，或精度高但性價(jià)比低，或結(jié)構(gòu)簡單但精度低，不一而足，無法滿足復(fù)雜區(qū)域、多變環(huán)境下的要求;融合了兩種技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)相比單一定位技術(shù)，在定位精度和穩(wěn)定性方面雖然有了一定提高，且也初步具備了基礎(chǔ)服務(wù)能力、可以依托定位系統(tǒng)部署應(yīng)用層高階服務(wù)，但距離智慧博物館全流程、全方位覆蓋的目標(biāo)還存在一定差距。因此，針對(duì)博物館不同的復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境，靈活綜合運(yùn)用多種多模態(tài)（三種及以上）的定位技術(shù)勢在必行：多種定位技術(shù)的綜合運(yùn)用，可揚(yáng)長避短，克服單一技術(shù)弊端，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)，取得最優(yōu)效果。如紅外技術(shù)與超聲波技術(shù)結(jié)合使用，克服了物體阻隔的缺點(diǎn)、提升了定位效果;藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合地磁等技術(shù)，無需過多的環(huán)境部署，在降低成本的同時(shí)提升了定位精度。

博物館周邊的室外定位，可使用已有的成熟衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（如北斗、GPS）。在室內(nèi)定位方面，博物館最重要的產(chǎn)品就是展覽，作為提供這一功能承載地的展廳，無疑占據(jù)了博物館公共開放區(qū)域的較大面積，同時(shí)針對(duì)博物館觀眾“人”的定位更多也是圍繞展廳進(jìn)行，由此針對(duì)展廳的室內(nèi)定位成為重中之重。而展廳布局通常復(fù)雜精細(xì)，乃至同一展廳的內(nèi)部布局均有所不同，加之博物館其它各類空間結(jié)構(gòu)不一、通道走廊交叉分布，需要更適合博物館的室內(nèi)定位技術(shù)和更高的定位精度來分辨不同的環(huán)境特征。此外，博物館室內(nèi)定位的場景在多樣化的同時(shí)也呈現(xiàn)出碎片化特征，在實(shí)際建設(shè)中要綜合考量室內(nèi)定位技術(shù)的覆蓋范圍、成本、定位精度、可靠性、功耗、響應(yīng)時(shí)間和可擴(kuò)展性等諸多因素。

如前所述，目前主流的室內(nèi)定位技術(shù)中，紅外技術(shù)已顯陳舊，不符合智慧博物館對(duì)新技術(shù)應(yīng)用的要求，同時(shí)受博物館展廳燈光熱源的影響大，且定位成本較高，實(shí)際應(yīng)用中存在一定局限性;超聲波技術(shù)定位范圍有限，設(shè)備成本較高，僅適用于特定環(huán)境下的室內(nèi)定位;LED可見光技術(shù)屬于還未走向成熟穩(wěn)定的應(yīng)用;超寬帶技術(shù)成本高昂、研發(fā)難度大，性價(jià)比較低，對(duì)于非盈利、公益性的博物館而言負(fù)擔(dān)較重，現(xiàn)階段亦不現(xiàn)實(shí);RFID電子標(biāo)簽更多地適用于“物”的定位，如藏品出入庫管理等，針對(duì)博物館觀眾“人”的定位稍遜一籌;ZigBee技術(shù)的信號(hào)受移動(dòng)和多徑效應(yīng)的影響很大，且定位精度取決于信號(hào)源密度、信道材料質(zhì)量和算法的準(zhǔn)確性，造成欲達(dá)到較高的精度所耗費(fèi)成本較高，軟件完善空間較大。經(jīng)綜合衡量，博物館室內(nèi)采用藍(lán)牙信標(biāo)+慣性導(dǎo)航+地磁的無縫多模融合定位方式較為適宜，原因如下：

慣性導(dǎo)航技術(shù)（PDR）屬高精度導(dǎo)航定位，同時(shí)可全天候工作、不受外部環(huán)境影響而自主導(dǎo)航，抗干擾好，常應(yīng)用于高精尖軍事領(lǐng)域如火箭和導(dǎo)彈的精確制導(dǎo)等，在軍事裝備技術(shù)中占據(jù)著重要地位。頂尖軍工品質(zhì)的背書，加上其技術(shù)早已成熟穩(wěn)定，使得PDR在商用民用定位領(lǐng)域一直深受青睞，如在掃地機(jī)器人等領(lǐng)域，PDR已經(jīng)得到大量商用，方案較為成熟。近年來，隨著智能手機(jī)的普及和微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展，基于智能手機(jī)的慣性導(dǎo)航逐漸成為研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，也為慣性導(dǎo)航實(shí)現(xiàn)大規(guī)模民用鋪墊了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用領(lǐng)域，由于GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在地下、城市高架下、高樓林立處、室內(nèi)和隧道等場所信號(hào)微弱、誤差增大，基本不可采信，一般均采用慣性導(dǎo)航技術(shù)來實(shí)現(xiàn)上述場所的導(dǎo)航定位，實(shí)踐應(yīng)用廣泛成熟。但慣性導(dǎo)航自身也存在缺點(diǎn)，如長期精度較差，誤差會(huì)隨著時(shí)間累積、需及時(shí)矯正等。在實(shí)際應(yīng)用中，常采用藍(lán)牙信標(biāo)與PDR結(jié)合以修正定位參數(shù)，這是因?yàn)椋旱靡嬗谥悄苁謾C(jī)的迅速發(fā)展和藍(lán)牙設(shè)備的生產(chǎn)制造成本越來越低，使得基于藍(lán)牙技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)建設(shè)成本相對(duì)低廉、使用較為方便，這就為其大規(guī)模推廣應(yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)[12]，藍(lán)牙低功耗、低成本，而相比之下，Wi-Fi組合定位成本高[13]，定位精度易受外界環(huán)境的影響。同時(shí)，藍(lán)牙定位基站是遠(yuǎn)距離基站，適合博物館大環(huán)境、大場景的空曠展廳和公共空間安裝。此外，在藍(lán)牙與PDR組合定位應(yīng)用方面，有較多理論算法和實(shí)踐案例，如韓琪[14]基于智能手機(jī)平臺(tái)設(shè)計(jì)出一種藍(lán)牙與PDR融合的定位與軌跡跟蹤算法，并經(jīng)實(shí)測，該融合定位算法比單一的PDR算法誤差降低39%;趙菲[15]提出了藍(lán)牙和PDR相結(jié)合的室內(nèi)組合定位方案，利用融合算法啟動(dòng)測量更新和狀態(tài)更新的迭代計(jì)算，更新參數(shù)，實(shí)現(xiàn)組合定位，實(shí)測顯示組合定位方案適合長距離和長時(shí)間的定位，具有可行性。同時(shí)，為適應(yīng)博物館不同條件下的復(fù)雜空間環(huán)境，實(shí)現(xiàn)精確的實(shí)時(shí)連續(xù)定位，增強(qiáng)數(shù)據(jù)感知和采集力度，從不同技術(shù)維度反復(fù)矯正定位參數(shù)消弭誤差，適應(yīng)智慧博物館對(duì)定位精度的高要求，可采用地磁技術(shù)和PDR+藍(lán)牙構(gòu)建多模態(tài)（三模）融合定位系統(tǒng)。地磁定位利用地球磁場強(qiáng)度在每個(gè)位置的唯一性和磁場被建筑材料（金屬結(jié)構(gòu)）擾動(dòng)扭曲造成室內(nèi)小磁場的差異性原理來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確室內(nèi)定位功能，優(yōu)勢在于成本低廉、無需購置和部署額外硬件，僅僅使用內(nèi)置有地磁傳感器的智能手機(jī)即可實(shí)現(xiàn)定位，成本很低，精度可靠。但地磁定位獲取的是相對(duì)位置，單靠它自身無法立刻獲取初始位置，通常采取其它定位技術(shù)（如PDR/藍(lán)牙/Wi-Fi）來輔助獲取初始位置，同時(shí)，地磁定位的誤差不會(huì)隨著時(shí)間的增加而產(chǎn)生累積效應(yīng)，非常適合與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，可對(duì)慣性器件產(chǎn)生的累積誤差進(jìn)行及時(shí)的修正，構(gòu)成的組合定位系統(tǒng)性價(jià)比較高。藍(lán)牙信標(biāo)+慣性導(dǎo)航+地磁的多模態(tài)融合定位技術(shù)組合，僅藍(lán)牙信標(biāo)需部署設(shè)備基站，其余均無需部署額外硬件，為公益性質(zhì)博物館降低了成本，而在此基礎(chǔ)上又盡可能地提高了室內(nèi)定位精度，這無疑較符合博物館室內(nèi)定位的需要。該技術(shù)組合基于多?；揪W(wǎng)絡(luò)，采用多種傳感器計(jì)算和藍(lán)牙定位計(jì)算組合式定位算法，利用基站信號(hào)定位獲取絕對(duì)位置信息，減小PDR定位累積誤差，實(shí)時(shí)校準(zhǔn)當(dāng)前位置，保證室內(nèi)定位的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。在采用上述多模態(tài)融合定位技術(shù)的同時(shí)，配合博物館官方APP和微信小程序的使用，可為觀眾參觀提供更全面更精準(zhǔn)的到館指引、館內(nèi)空間導(dǎo)視、參觀路徑導(dǎo)航、基于精確位置的內(nèi)容推送導(dǎo)覽等智慧化服務(wù)。

基于藍(lán)牙信標(biāo)+慣性導(dǎo)航+地磁的無縫多模融合定位技術(shù)構(gòu)建的博物館室內(nèi)定位系統(tǒng)服務(wù)主要分為兩方面：一是離線訓(xùn)練定位模型，二是在線實(shí)時(shí)定位服務(wù)。在數(shù)據(jù)采集及訓(xùn)練階段，采集功能主要實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境信息和觀眾行為信息的采集，圖1為地磁數(shù)據(jù)采集示意圖，可選擇待采樣的樓宇和區(qū)域，提前規(guī)劃采樣路徑，沿采樣路徑勻速行走，采集無線信號(hào)和地磁信息，采樣器自動(dòng)收集傳感器數(shù)據(jù)，客戶端軟件按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式將符合定位要求的采樣文件數(shù)據(jù)上傳到定位訓(xùn)練服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)模型訓(xùn)練，得出定位模型。在融合實(shí)時(shí)定位服務(wù)階段，客戶端持續(xù)不斷地將采集到的無線信號(hào)、藍(lán)牙信號(hào)、地磁數(shù)據(jù)、方向信息和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等信息發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器，服務(wù)器將根據(jù)觀眾狀態(tài)進(jìn)行決策，融合多源信息，返回高精度定位結(jié)果并進(jìn)行輸出。博物館室內(nèi)定位系統(tǒng)提供地圖基礎(chǔ)服務(wù)，服務(wù)引擎通過構(gòu)建“室內(nèi)室外一張圖”的基礎(chǔ)地圖數(shù)據(jù)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提供網(wǎng)絡(luò)分析、地圖交互操作等功能來支撐博物館的室內(nèi)定位，針對(duì)博物館內(nèi)各層展廳等指定區(qū)域進(jìn)行電子地圖繪制與標(biāo)記，包括加載地圖、設(shè)定軌跡路線等，如圖2。

多模態(tài)融合定位技術(shù)既可以克服單一技術(shù)的劣勢，又能滿足各種復(fù)雜室內(nèi)環(huán)境定位和基于位置的應(yīng)用需求，同時(shí)可依據(jù)不同環(huán)境靈活采用與之相契合的定位技術(shù)。從數(shù)學(xué)角度看，單一傳感器的測量值組成一個(gè)測量子空間，而多傳感器融合則是各測量子空間按照一定的法則向信息融合空間投影[16];根據(jù)系統(tǒng)模型及傳感器的噪聲的統(tǒng)計(jì)特性假設(shè)，將觀測數(shù)據(jù)映射到狀態(tài)矢量空間，如位置、速度、角速度、姿態(tài)和傳感器誤差量等，多傳感器信息融合會(huì)根據(jù)觀測數(shù)據(jù)給出一個(gè)關(guān)于狀態(tài)的最優(yōu)估計(jì)量[17]。

針對(duì)上述藍(lán)牙信標(biāo)+慣性導(dǎo)航+地磁的多模態(tài)融合定位技術(shù)，我們進(jìn)行了博物館環(huán)境的實(shí)際測試。測試地點(diǎn)選擇在博物館s3展廳，首先需布設(shè)相關(guān)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，由于設(shè)備的位置和數(shù)量直接關(guān)乎定位精度，按照測算分析的結(jié)果盡可能合理地布置一定量設(shè)備，對(duì)多?；具M(jìn)行了參數(shù)設(shè)置和信號(hào)檢測調(diào)試，查看當(dāng)前PDR參數(shù)計(jì)算后的信息以及周邊定位基站的信息來驗(yàn)證定位精度，根據(jù)移動(dòng)端的定位數(shù)據(jù)回傳和引擎定位坐標(biāo)計(jì)算，查看定位日志，完成參數(shù)調(diào)優(yōu);其次規(guī)劃了單人測試既定路線和各個(gè)初始卡位點(diǎn)，同時(shí)也進(jìn)行了多人的“觀眾”點(diǎn)位測試準(zhǔn)備。測試開始后，工作人員手持智能手機(jī)移動(dòng)端先按照既定規(guī)劃路徑勻速行走，而后多名工作人員散布在展廳內(nèi)進(jìn)行來回走動(dòng)位移，數(shù)據(jù)采集功能模塊支持使用地磁指紋采集，采樣器自動(dòng)收集傳感器數(shù)據(jù)，將采樣文件上傳到訓(xùn)練服務(wù)器。據(jù)此得到相應(yīng)測試數(shù)據(jù)，而后計(jì)算出測試數(shù)據(jù)和最初規(guī)劃的各點(diǎn)位置坐標(biāo)的誤差值。測試結(jié)果顯示，基于藍(lán)牙信標(biāo)+慣性導(dǎo)航+地磁的多模態(tài)融合定位技術(shù)的室內(nèi)定位精度結(jié)果分布如下：0-3m（比例大于70.00%）;0-5m（比例大于96.00%），精度已基本達(dá)到智慧博物館室內(nèi)定位要求。測試證明上述多模態(tài)融合定位技術(shù)組合能夠滿足博物館室內(nèi)定位需求，且適合博物館大空間的長距離長時(shí)間定位，技術(shù)穩(wěn)定，具備在博物館實(shí)際應(yīng)用的可行性（見圖3）。

3 結(jié)語

縱觀室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展，單一技術(shù)已不適應(yīng)越來越復(fù)雜的實(shí)際定位需求，多模態(tài)多技術(shù)的融合組合方案日益成為室內(nèi)定位市場的主角和趨勢。不斷研發(fā)新型定位技術(shù)并實(shí)現(xiàn)其規(guī)?；逃?、針對(duì)現(xiàn)有某一技術(shù)進(jìn)行升級(jí)迭代以適應(yīng)新環(huán)境和高要求、多模態(tài)多技術(shù)組合的不斷融合和探索優(yōu)化，成為室內(nèi)定位技術(shù)的未來發(fā)展大方向。

室內(nèi)定位技術(shù)在智慧博物館建設(shè)中的精準(zhǔn)應(yīng)用，不僅可直接助力觀眾參觀導(dǎo)覽及其行為分析，由此采集到的數(shù)據(jù)通過深入挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)治理，并可與智慧博物館數(shù)據(jù)中臺(tái)融合，下沉為數(shù)據(jù)資產(chǎn)，可進(jìn)一步分析設(shè)備定位、人員定位和物品定位之間的關(guān)聯(lián)性，結(jié)合上層應(yīng)用系統(tǒng)支持可輔助博物館運(yùn)營決策，如為重要展覽活動(dòng)提供科學(xué)有效的限流措施依據(jù)、突發(fā)事件定位預(yù)警及應(yīng)急響應(yīng)等，進(jìn)而有力提升博物館服務(wù)與管理的智慧化水平。在此過程中，室內(nèi)定位技術(shù)及系統(tǒng)為博物館的智慧化賦能，同時(shí)亦彰顯出室內(nèi)定位在智慧博物館體系中的基礎(chǔ)與核心作用。

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作者簡介：楊超（1985—），男，主要研究方向?yàn)樾畔⒐芾砑安┪镳^信息化，E-mail：scyc163@163.com。

Analysis of indoor positioning technology in the perspective of Smarter Museum// Yang Chao

Author's Address National Museum of China， E-mail： scyc163@163.com

Abstract Indoor positioning technology plays a basic and core role in intelligent warehouse management， intelligent exhibition hall guidance， audience analysis and accurate portrait in the perspective of Smarter Museum. Firstly， this paper summarizes the development status of indoor positioning technology， summarizes the classification and comparison of mainstream indoor positioning technology， analyzes the connotation of? indoor positioning of Smarter Museum， combs the indoor positioning needs of museum audience， and focuses on the indoor positioning technology suitable for Museum， that is， Bluetooth beacon + geomagnetic + PDR multimodal fusion positioning technology， Finally， the feasibility of the selected technology is verified by the actual test， in order to provide reference for the indoor positioning scheme of the Smarter Museum.

Keywords Smarter Museum， Indoor positioning technology， Analysis of positioning method