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智慧城市科技应用:室内地图方便出行

2020年11月3日



智能手机的数字地图可利用全球定位系统(GPS) 在户外导航,这种功能已属司空见惯,相当方便。然而,在室内找路却是另一回事,因为GPS无法正常运作,人们要反覆寻找指示标志,但往往徒劳无功,最后还是要问路。不过,这种情况可能即将改变。

Mapxus于两年前成立,专注室内地图技术,致力提供便捷实惠的室内定位服务。Mapxus的共同创办人兼首席营运官吴沛谦表示,城市不断发展,而智慧出行就是发展的关键部分。他说:「我们希望利用并把现有的室内位置数据视觉化,令城市出行更便利,为所有人提供畅顺无阻的体验。」

室内导航的发展

吴沛谦指出GPS在室内环境中有其局限性:「由于高楼大厦密集,楼层众多,室内结构复杂,因此来自GPS卫星的信号穿透力很差。GPS可以带你到商场,但在室内却起不了作用。」

吴沛谦在介绍室内地图和定位系统在香港的发展时说:「由于开发阶段很复杂,因此市场上的解决方案不多。室内空间具有3D(三维)特性,比街道结构复杂得多,因此更难勾勒出建筑结构,供制图及定位之用。」

他指出:「制作室内地图的成本也很高。过去,业者通常使用光学雷达(LiDAR)来测量距离,开发室内地图;也会利用BLE(蓝牙低功耗)设备进行室内定位。可是,这些方法须购买专用仪器,安装昂贵的基础设施,并雇用专业人员。一张覆盖约10,000平方米空间的室内地图,随时要花费200万至300万港元。」

为解决这些障碍,Mapxus开发了一种利用软体而毋须装设基础设施的室内地图和定位解决方案,对企业乃至日常用家来说成本都较相宜。吴沛谦在解释其工作原理时说:「我们采用Wi-Fi指纹识别(Wi-Fi fingerprinting)方法,取代蓝牙和信标技术,根据Wi-Fi信号来确定商店或房间在室内空间的大概位置。在室内环境中使用GPS的误差往往会多至数百米,使用Wi-Fi指纹识别的定位误差则可以低至3至5米。」

吴沛谦表示:「使用这种方法,收集数据用于开发室内地图就很容易。业主只须提供按比例的平面图,我们就可开发室内地图。此举不用安装其他硬件,因为在香港,许多商场等室内场地都有不少Wi-Fi接入点。任何人只要懂得使用智能手机,就可用手机来检测Wi-Fi信号,在室内空间到处走动,进行测绘工作。」

吴沛谦指出,在香港,一家商场的数据收集仅需两到三天就可完成。他补充说:「与其他业者侧重硬件的解决方案相比,我们的技术可以大大节省时间和成本多达90%。业主只要提供经修改的室内空间2D(二维)地图,我们便可以更新室内地图,非常容易。」

图: Mapxus用于开发室内地图的内部软体。

Mapxus用于开发室内地图的内部软体。

实际应用方便出行

吴沛谦认为,室内地图已成为方便出行不可或缺的工具。他说:「我们有80%以上的时间是在室内,可是适用于这些地方的定位技术却很少。香港大约有220,000座建筑物,而现时已启用室内地图的建筑为约100座。这绝对是一个尚未开拓但大有可为的领域。」

图: 视障人士试用「逍遥行」移动应用程式。

视障人士试用「逍遥行」移动应用程式。

吴沛谦指出,室内地图和定位对伤健人士特别有用,有助于创建一个更智慧及更具包容性的城市。他补充说:「只有当伤健人士能够享受无障碍的出行体验,视障者不用朋友或导盲犬帮助就可随心所欲地探索这个城市时,我们才可以宣称香港是一个智慧城市。」

去年,Mapxus有幸与香港失明人协进会合作,在其获香港赛马会支持的「逍遥行」(Smart City Walk)项目中,提供室内地图及定位技术,透过移动应用程式帮助视障人士在室内空间走动。目前该应用程式提供尖沙咀和铜锣湾等旺区约70多个商场和建筑物的室内数字地图。吴沛谦分享此项计划的理念:「视障人士主要依靠触觉引路带行走,可是引路带没有指明方向。我们特别在应用程式中加入语音导航功能,大大方便视障人士在建筑环境和公共空间中走动。」

图: 「逍遥行」手机应用程式上的K11 MUSEA室内地图。

「逍遥行」手机应用程式上的K11 MUSEA室内地图。

图: 该应用程式允许用户使用文本或语音指令搜索室内设施。

该应用程式允许用户使用文本或语音指令搜索室内设施。

吴沛谦指出,除用于日常生活外,室内地图和定位还可以应用在商业环境中,例如商业活动和会议。他说:「去年,我们与RISE的主办者合作,为各个展位提供定位,并为虚拟展览创建了360度的视觉化地图。」他强调:「为活动开发数字室内地图更具挑战性,因为平面图往往会在最后一刻改变,有时在活动之间,展位布局也会有很大变化。幸而有了我们这种利用软体的解决方案,更新工作变得容易管理,而且节省时间。」

为共同创造一个室内空间更方便走动的智慧城市,Mapxus还鼓励其他软体开发商建立室内数字地图和定位应用程式,向他们提供软体开发工具包(SDK)[1]。2019年,该公司还成为苹果(Apple)室内地图计划的合作伙伴。

境外机遇

图: 京都铁道博物馆的室内地图和导航。

京都铁道博物馆的室内地图和导航。

除香港外,Mapxus还在拓展海外业务。不久前,该公司参加Startupbootcamp Scale Osaka创业加速计划,并与阪急电铁和JR 西日本合作,成功获得多个概念验证项目,以开发地铁站和地下区域的数字室内地图。Mapxus还成功为京都铁道博物馆实施无障碍访客导航。

吴沛谦谈及日本的市场机遇:「以室内空间的密度和数量来说,日本与香港非常相似,可是室内地图和定位的开发仍处于起步阶段。日本比香港大得多,因此可供我们拓展服务的客户基础也更广。」

吴沛谦指出,香港是Mapxus展示其解决方案的理想平台。「如果海外合作伙伴和潜在客户知道我们的解决方案在香港有效运作,就会更加放心。例如,我们已试行为港铁站制作公共室内空间地图。之后,我们可以复制该模式并应用于日本的地铁站。」

吴沛谦计划随后将该公司的业务范围扩展到亚洲其他国家和地区,包括东盟国家、台湾和澳洲。Mapxus已在新加坡设立办事处,以便在亚太市场扩展和营运。他介绍其市场拓展策略:「在开拓市场时,我们会首先专注于利用室内地图来改善伤健人士的出行情况,与在香港的逍遥行项目类似。」他认为,若目标用户是伤健人士社群,政府和机构的态度便可能会比较开放,愿意投资在寻路和导航服务上。他说:「这样应有助加强机构履行社会责任的工作,建立声誉。」

开放数据并培养人才:智慧城市的关键

吴沛谦指出,与建筑图则和纪录有关的开放数据越多,对香港发展智慧城市就越有利。他说:「这些数据其实已经存在,只是没有得到有效利用。虽然建筑图则可以在屋宇署网站上查阅,可是图则没有数字化,即是说下载后无法编辑,而且其中有些不是最新的版本。为建设四通八达而且更方便出行的城市,数据应该以像我们这类应用程式开发者或科技公司能够利用的格式来提供。」

作为一位有远见的企业家,吴沛谦坚信培养年轻人才对实现香港的智慧城市目标十分重要。他谈及培养年轻人才的愿望:「我们正计划简化我们的技术和解决方案,以便用作香港STEM(科学、科技、工程及数学)教育的教材。我认为,学生是社会未来的栋梁,我们必须培养他们的创造思维、解难能力和创新精神。这些属性和品质都是香港未来发展成为智慧城市的关键。」


[1] 软体开发工具包(SDK)是由硬件/软体供应商提供的一套软体工具,供开发人员用来建立应用程式。

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