如何评价 Google推出的室内定位技术VPS？

《测绘学报》

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Google 宣布 Tango 项目将和 Google Map 合作，推出一项室内定位服务 VPS（visual positioning service），它可以在没有卫星信号的室内也能精准定位。

作者 | 浦立      授权发布

Google VPS所代表的新一代视觉定位，将会对AR/VR以及移动机器人产生划时代的影响。

答主本人：移动机器人创业中，对Google Tango和VPS有天生的好感。

Google此次发布的VPS全称是Visual Positioning Service，建立在Google Tango和Google地图之上。地图服务是一个家喻户晓的服务，而Tango是Google从2013年甚至更早就开始研发的一项通过计算机视觉进行定位的项目。Google历史上有很多看似不务正业的发明，比如Gmail、AlphaGo、发射卫星等等，而脱胎于Google Tango的这项VPS业务，已经为我们打开了另外一片广阔的天地。

   VPS是什么？   

VPS跟我们熟悉的GPS（Global Positioning System）是对应的。但VPS适用的场景更多，理论上室内室外均可以应用；而GPS从原理上就限制到了只能适用于室外。

GPS在今天占据了基于位置服务（Location-based Services）的大部分份额，但它并不完美。例如打车、送餐，时常还是免不了需要电话沟通更精确的上车地点或者取餐位置。这是因为GPS使用经纬度坐标，这跟一般人的定位方式差别巨大。我们会更习惯于“在星巴克门口上车”，或者在“小区大门口取餐”。

Google Tango采用的技术，就跟我们人类的定位方式更为接近，使用手机摄像头采集视觉信息来做定位。目前在Google VPS系统中使用的视觉信息会比“星巴克”和“小区大门”更细节一些，比如说“星巴克大门的左上角”，或者“小区大门牌匾的右下角”。这样的优势也很明显：“我在小区大门牌匾的右下角前1米”就比“我在小区大门前1米”更精确。

Google官方放出的VPS示意图，金色的点都是视觉参考点  

VPS的原理就决定了它在适用范围（室内+室外）和精度（理论上达到厘米级）上都大大超越GPS。VPS在定位时会同时采用几十个甚至几百个这样的参考点来做定位。除了使用视觉参考点，VPS一般还会使用惯性传感器来进一步提升精度。

几十年前，人类就把组成GPS系统的几十颗卫星放上天了，为什么VPS到今天才实用化？它真的有那么困难吗？

Tango不止是一款软件，实际上是软件和硬件相结合的产物。这里面包含的黑科技也是伴随着智能手机时代的爆发，历时5年被开发出来的，并非一日之功。有关Tango的硬件黑科技和软件算法的原理，可以参考技术大牛的解答：

Google Project Tango 有哪些黑科技？

（https://www.zhihu.com/question/58728216/answer/160596346）

以及：

如何评价Google 的 Project Tango ？

（https://www.zhihu.com/question/22808308/answer/160541906）

除了上面提到的参考点定位，VPS还需要解决的一大难题就是开机初始化问题。我们都有这样的体验：在飞机上睡了一觉，到了一个新城市，此时你还能走路，但对于自己身处何方就完全懵逼了。

视觉重定位的使用过程跟玩Pokemon Go很相似

如果没有GPS导航地图，VPS怎么解决这个问题呢？大致的过程是：你掏出Tango手机，对着周围的场景拍一张照片并上传到云端服务器， VPS系统将这张照片跟Google街景做匹配查找，并返回正确结果“在A市机场6号门口的星巴克大门左下角前1米处”。从操作上来说，跟玩Pokemon Go的过程是类似的，掏出手机打开摄像头就可以了。

  VPS能有什么应用呢？  

VPS的应用 - AR增强现实

AR增强现实是将虚拟物体叠加到真实世界上，这种叠加需要精确的知道观察者在真实世界中的位置和视角，这些信息正是VPS能够提供的。

Pokemon Go仅仅是利用了GPS定位信息，精度在几米这个量级，就能造就一款风靡全球的游戏。当一个AR设备配合上VPS的时候，理论精度可以达到厘米级。Pokemon Go会变得更真实，小精灵不再会有点假的悬浮在空中，而是精确的站立在桌面上。

左边是GPS定位的AR效果，右边是VPS定位的AR效果，明显真实不少

如果我们戴的是AR眼镜或者使用Tango手机，再配合上VPS，它们能创造的应用就完全只受想象力的控制了：看一眼台灯就能开关灯属于初级技能；新到一个地方，视野中呈现出到达目的地的路径，这算中级；如果用户和专车都接入了同一个VPS系统，站在路边，不用打电话，专车就可以精确的停在身边，再也不怕司机找不到地方了，这算不算高级呢？

VPS的应用 - 移动机器人

VPS的另一个名称，vSLAM（visual simultaneous localization and mapping，即视觉同步定位与建图技术），原本就是在移动机器人上发展起来的一项技术。机器人要像人一样移动，也面临“我是谁，我在哪里，我要去哪里”这样的根本性问题，除了使用GPS，机器人专家们也教会了机器人用VPS的方式来定位，开发出了很多类似Google VPS但更适合于机器人的VPS系统。如果某一天在路上看到有很多个摄像头的配送机器人，很有可能它的移动就是由VPS来引导的。文中图片均来自于网络。

本文仅代表作者个人观点。

源于知乎https://www.zhihu.com/question/

59992757/answer/171710157。

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