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大众市场解决方案概述用户技术报告摘编(3)
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摘要:3.厘米级精度与增强现实应用 增强现实(AR)通过将计算机生成的信息“叠加”在真实场景中,增强用户对现实的感知。目前,得益于可处理图像的大众市
3.厘米级精度与增强现实应用
增强现实(AR)通过将计算机生成的信息“叠加”在真实场景中,增强用户对现实的感知。目前,得益于可处理图像的大众市场移动设备(如智能手机)、新的GNSS星座和性能更优的接收机,许多场景中可以实现增强现实应用。厘米级高精度的时空信息可确保增强现实应用的良好运行。
(1)大众市场的增强现实应用
增强现实应用程序需要克服两个关键问题:必须确定摄像机的位置和方向,必须正确识别并显示现实环境。现有的大众市场设备可以使用多星座双频GNSS接收机获得非常准确的位置信息,同时通过融合嵌入式MEMS器件进一步增强位置信息,并在信号出现问题时提供航位推算所需信息。MEMS器件还可以提供摄像机的位置与方向信息。由于存储成本降低、计算能力增加,利用已有存储信息和SLAM技术识别环境变得越来越重要。目前,很多智能手机中的增强现实功能已经可以实现基本的图像识别,如有效识别地板和墙壁等,催生了Wallame、PokemonGo等应用程序和ARCore等软件平台的出现。
(2)更加复杂的增强现实应用
虽然目前的增强现实应用可以有效识别平面,并且GNSS接收机的现有精度可满足基本需求,但更加复杂的增强现实应用要求成功识别现实世界对象,并且提供最高精度的位置信息。考虑到环境中物体的可变性和数量,需要利用基于神经网络方法的图像识别技术,确保设备能适当地识别物品。例如,在室内环境中,结合从WiFi和蓝牙等来源获得的信息,可以确定建筑结构或实用元件的位置和视图,进而创建其虚拟图像。位置精度的提高促使基于增强现实的新概念出现。例如,不仅可以访问特定位置的信息,还可以在3D空间中绘制或创建内容。3D空间中的增强现实应用如图2所示。
图2 3D空间中的增强现实应用
4.机器人定位
目前,没有一个大众市场设备具有高级机器人所需的全部功能,但这些特定的功能越来越多地在无人机、船只和汽车中实现,为今后将其引入机器人奠定了基础。
(1)自主导航
确保机器人能够自主导航并且不会造成事故和中断,关键在于自动识别图像并使机器人可获取位置和方向的准确数据,这与增强现实的要求相似。有效方法是利用定位准确且高效节能的GNSS接收机,将GNSS信息与传感器的数据相结合,从而确定设备或机器人的位置与方向。
(2)地理围栏
机器人进入受限区域(如高速公路)会带来明显的安全风险。随着地理空间数据的可用性和准确性不断提高,由GNSS驱动的地理围栏将成为解决方案之一,这类解决方案已经在用户级无人机和机器人割草机等设备中使用,防止它们进入受限区域。此外,动态地理围栏会随着条件和环境的变化而变化,必须及时传输给机器人和自动化设备,因此良好的连接性也非常重要。图3为地理围栏与动态地理围栏方案示意图。
图3 地理围栏与动态地理围栏方案示意图
5.物联网应用
到2022年,290亿台连接设备中约有180亿台设备与物联网相关,从而形成一个巨大的物联网市场。目前,由于高功耗的限制和低功率网络的广泛可用,GNSS在物联网中的广泛应用受到了一定影响。但基于云技术的GNSS接收机可以改变这一现状。
(1)GNSS与物联网
2018年,物联网设备总量将超过移动电话,这些设备包括联网汽车、机器、仪表,可穿戴设备和其他消费电子产品。这些设备的出现已经,并将导致使用定位服务和应用程序的数量大大增加。虽然GNSS是物联网设备定位最准确且无处不在的资源,但由于低成本物联网传感器要求更低功耗,可能会采用其他一些不太准确的定位技术。
最新技术发展可能进一步促进物联网对GNSS的使用。为物联网创建基于云的GNSS接收机已经成为研究热点,包括GNSS信号的云处理、物联网传感器捕获GNSS信号并将其发送到服务器等,从而降低设备层功耗。
(2)越来越受关注的安全性
随着物联网的快速发展,越来越多的连接设备为各行业提供了解决方案,为经济增长提供了新的商机,同时也带来了各种新的安全威胁。事实上,在监控假释等执法应用或资产跟踪等商业应用中,物联网设备可能需要传递敏感或受限信息,这使其更容易受到欺骗攻击。在这些应用程序中,定位导航授时(PNT)信息的安全性非常重要,Galileo(OS-NMA和SAS)提供的认证服务可能具有一定价值,因为它们将确保用户获得的PNT信息来自太空信号,并且无法被篡改。
文章来源:《大众投资指南》 网址: http://www.dztzznzzs.cn/qikandaodu/2021/0303/599.html