声波：利用MEMS麦克风实现室内定位技术
2013-06-14 13:51:35   来源：日经技术在线   评论：0   点击：

含有ID信息的声波发射器设置在店铺等场所，用户的智能手机的MEMS麦克风接收信号，然后根据ID转换成位置信息，这就是利用声波的室内定位技术（图1）。

图1 通过声波检测用户的进店情况

声波室内定位技术利用18k～20kHz的声波，数据传输速度稍低，为数十bit/秒，而且还可能会受到其他声音的影响。不过，虽然有这些缺点，但该技术的优点更多，因此得到了采用。其中最大的优点是，可以利用智能手机必备的MEMS麦克风，信号发射器也很小，而且价格仅几千日元。通过改变声波的输出功率，可在大约3～10m的范围内自由设定声波的到达距离。

截至目前，利用声波提供揽客服务的有美国的Shopkick和日本的Spotlight等。进入2013年后，日本对该技术的关注度迅速升高。原因是，NTT DoCoMo于2013年2月20日开始试提供的揽客服务“Shoplat”的参加店铺在服务启动2个月后达到了约800家。例如，位于东京的商业设施“维纳斯城堡”内，几乎所有的店铺都设置了Shoplat信号发射器。

Shoplat是为拥有智能手机的进店用户赠送积分的服务。由NTT DoCoMo与BUG公司（现为BUG森精机）历时8个月共同开发而成。不仅能揽客，如果在店内设置多台信号发射器，还能招揽回头客，这一点备受好评。加盟该服务的店铺已经开始显现销售额增长等效果，NTT DoCoMo考虑在2013年8月31日试用期间结束后开始讨论将该服务实用化。

除了通过Shoplat获得系统使用费和进店提成外，NTT DoCoMo的最终目标是利用该服务积累的数据开展新业务。比如，根据用户的进店时间为每位用户提供合适的信息，构筑舒适的购物场景。

声波的利用今后有望继续增加。2008年开始开发声波数据传输技术“INFOSOUND”的雅马哈表示，“最近接到的关于将该技术用于揽客服务的咨询越来越多”。

Recruit Lifestyle公司在揽客服务“Shoplier”中就采用了INFOSOUND技术。随着这种需求的扩大，雅马哈从2013年4月开始销售INFOSOUND声波发生器，5月开始提供揽客服务等（图2）。

图2 雅马哈公司开始提供声波服务

推进技术改良

虽然日本国内外有很多企业都开发出了声波定位技术，但即使利用声波这一点相同，在如何调制声波中所含的信息等方面，各公司都有各自的方法。海外还出现了有的用户在其他场所播放录制的声波以获得积分等恶劣行为。而日本已经解决了这样的问题，推动了声波技术的采用。

对于INFOSOUND技术，雅马哈计划在结合使用GPS等获得的位置信息来防止利用录音的不正当行为以外，今后还计划对声音本身采取一些措施。NTT DoCoMo虽然没有公布详细内容，但表示已经通过位置信息以外的方法解决了录音问题。此外，各公司还凭借各自独有的技术经验，或是通过提高噪声耐受性减轻了其他声音的影响，或是提高了对多普勒效应的耐受性，使用户在拿着手机挥手使频率变化的情况下也能接收到信号。

另外，INFOSOUND在2013年进行了改良，减小了声波干扰的影响。以前，如果不把麦克风正对着扬声器，墙壁等反射后发生了相位变化的声波就会对正常信号产生干扰。此次通过改良减小了这种影响，即使把信号发射器安装在桌子下面，或是把智能手机放在口袋里，也都能接收到信号。

今后的课题是增加支持该技术的智能手机机型。目前，大约有一成的智能手机无法检测18k～20kHz的声波。NTT DoCoMo在其网站上公开了已经确认的支持声波定位的机型。

无法检测到18k～20kHz声波的智能手机的MEMS麦克风的特性与其他机型的MEMS麦克风并没有太大不同。无法接收的原因是，在由MEMS麦克风输入的声波中，只获取了特定的频率。这些机型大多是中国等海外厂商的产品。雅马哈把对INFOSOUND的支持情况等尽可能多地通知了便携终端厂商。如果声波室内定位技术能够普及，对18k～20kHz声波的支持将成为智能手机必不可少的功能。