“没有信号、微弱信号、过强信号、名目繁多的信号情况下，你还能否去你想去的地方、找到你想找的位置？我们目前的通讯手段做不到。”我校电子与信息工程学院刘儿兀教授说，我们发明的“自主可控的‘通导一体’定位导航引擎”能做到，它让你的位置、你想去的位置总是“亮”的。据悉，此产品亮相于刚刚落幕的第二十二届中国国际工业博览会，并获得高校展区优秀展品奖。
通导一体化：时空基础设施的重大需求
随着通信网络的发展和智能终端的普及，越来越多的位置服务走进了大众生活。如基于位置的疫情防控、可疑人员轨迹追踪、自动驾驶、客流安全疏导、商场导购、基于地理位置的社交、智能停车等众多领域，如何快速、高效地达成目标，需要更加强大的集通信与导航为一体的位置服务。
“‘通信和导航定位技术一体化’是国家的重要时空基础设施和战略发展的重大需求。”刘儿兀介绍，这项技术在维护国家安全、国家自然灾害监测与防范体系建设、突发事件应急响应处理能力水平建设、智慧城市精细化管理以及商业化大众服务等领域能够发挥关键作用。
国家需要，我们义不容辞。刘儿兀带领研究团队，联合中国移动、中国联通、中国电信和国家会展中心（上海）等单位，针对通信和定位导航业务一体化的重大趋势，经过数年的努力，研发了“通导一体”DWELT定位导航引擎，成功实现无信号、弱信号、强信号、多信号等各类复杂环境下的高精度定位。
通导一体的秘诀：多源融合的定位方法
刘儿兀介绍，目前基于通信信号的所有定位技术，包括卫星定位、Wi-Fi/蓝牙定位、UWB定位，以及4G/5G定位等在内，都会受到信号遮挡和多径影响，普遍存在轨迹中断、定位漂移等问题，并且在硬件设施的部署和维护上比较困难，扩展性、兼容性较差。在通信信号缺失或网络拥堵的情况下，这些技术方案的定位性能会进一步恶化。这些问题严重影响了位置服务产业的进一步发展。
针对这些问题，刘儿兀带领团队研发了“通导一体”定位导航引擎。“这是一项全天候、全境域、全覆盖的定位技术，极大缓解了各种信号环境下的定位难题，就是因为它采用的是多源融合定位方法。”刘儿兀介绍，连续两届在中国国际进口博览会的应用实践表明，它是我国目前特大型室内场馆中唯一商用的技术和最有影响力的室内定位导航解决方案。这项技术有以下几个亮点：
第一，具有全球第一的手机定位精度，能够提供从米级到亚米级（亚米级：指1米以下的分辨率。指它的测量精度可以精确到分米）精度的稳定定位能力。
第二，技术性能全面领先。DWELT克服了蓝牙定位、Wi-Fi定位、UWB/5G定位等的缺点，全面提升定位导航系统的整体性能，如可维护性、部署成本、业务拓展性和数据安全等。经中国卫星导航定位协会组织的院士专家委员会鉴定，整体技术达到国际领先水平。
第三，丰富多样的系统功能。支持AR导航、语音导航、位置共享与分享、信息推送、AR交互、电子围栏、位置追踪、人员管理、资产管理、客流分析等，不仅满足普通用户的导览需要和管理人员的需求，还便于商户客户提供丰富的商业位置服务。
第四，环境适应性强。适用于多样化的设备（主流智能手机、胸卡、手环等）和各类超大型复杂场景（包括室内、室外、跨层、地下停车场，涵盖客流密集、干扰严重、信号弱等）。
第五，拥有多项自主知识产权。团队以坚实的理论体系作为DWELT核心技术的支撑，已在通信+定位接入以及数据隐私保护方面获多项发明专利。
应用领域广阔：从服务商业大众到推动“残健共融”
刘儿兀介绍，这个导航引擎可广泛用于展会场馆、大众位置服务、智能停车、自动驾驶、商场导购、电子巡更、资产管理、基于地理位置的社交、城市精细化管理、基于位置的疫情防控、可疑人员轨迹追踪、客流安全疏导，以及智慧城市无障碍建设等场景。
据悉，该项技术已经应用于国家会展中心（上海）、国家体育场（鸟巢）、香港城市逍遥行计划（为香港150个公共场所提供无障碍定位导航服务）、澳门、广州、鄣吴等多个复杂场景，并将为2020年第三届进博会和2022年冬奥会提供高质量的位置服务。
刘儿兀团队为第二届中国国际进口博览会设计官方定位导航系统——“导路者”
除了应用于商业化大众服务领域，刘儿兀团队提出“残健共融”理念，致力于利用DWELT“通导一体”定位导航引擎推动智慧城市无障碍建设。以此打造的数字盲道技术，克服了传统需要铺设盲砖的物理盲道普遍存在的部署困难、改造成本大、不安全、利用率低、扩展性差、无法提供智能服务等突出缺点，为视力障碍人士提供安全、便捷、精准的室内外导盲服务。图像识别技术通过对周边环境的实时扫描与计算，以语音播报的方式告知盲人周遭环境信息，包括店铺名、城市标志物等，为盲人规划出一条安全的行走路线，并在遇到危险时自动报警，真正实现“残健共融”。
作者：程国政
编辑：聂阳阳