几天前，苹果收购了室内地理位置服务创业公司WiFiSLAM。由于这家公司迅速关闭了自己的网站，苹果也没有立即公布收购之后的计划，因此这笔交易引起了广泛的猜测。
不过幸好我们找到了WiFiSLAM在一次Geo Meetup活动上发布的视频介绍片，获得了WiFiSLAM室内导航技术的更多信息，也知道了SLAM的意思是什么，以及苹果为何对这家公司如此感兴趣。
传统定位方法的不足
一段时间以来，苹果一直利用WiFi和蜂窝网络信号进行三角定位，进而获得关于地理位置的数据。或许你还记得，2011年曾曝出消息称，苹果、谷歌(微博)和其他公司利用WiFi热点和运营商基站获取地理位置数据，进而追踪用户，提升他们的服务。这最终导致这些公司交出数据，切实确保数据匿名，并且不可能被他人获取。
不过这种三角定位方法仍在使用，主要用于提高GPS定位的准确度和速度。这正是WiFiSLAM的服务所在，该公司的系统利用WiFi信号和GPS等技术，提供更加准确的定位和绘图服务，尤其是当用户处于室内的时候。
WiFiSLAM创始人、前谷歌实习生杰森·黄（Jason Huang）介绍了GPS的优势和不足，以及如何利用其他系统加以改进。
杰森·黄表示，通常GPS的误差在10米左右，在追踪一条道路或者一辆车的时候，10米距离不算什么，但如果是一座建筑物的垂直距离，那么10米意味着6层楼的差距。他说：“如果想利用地理位置做一些有趣的事情，那么将楼层弄错6层或者7层将会非常令人苦恼。”
WiFiSLAM结合多种方法来改进室内定位。显然，WiFi和基站三角定位不适用于室内情况。相反，WiFi信号可以应用于各种设备，用于获取大概的位置。不过为了使位置更加准确，你必须利用WiFi印记弄明白建筑物使用的是什么材料和结构。多次扫描可以获得关于该建筑物的准确资料，进而应用于地图服务。
WiFiSLAM技术的特点
杰森·黄表示，WiFiSLAM及其SDK（软件开发包）的目的是“使获取室内地理位置对于任何有该想法的人而言都变得尽可能容易”。在大约90秒的时间内，拍摄一张地图照片，步行到想要记录的地理位置的其中一个点，然后将数据上传到服务器。这个过程利用任何一个能够做出响应的热点来进行勘察，这其中包括隐藏热点和受密码保护的热点，因为你使用的只是信号强度而已。
SLAM缩写代表什么意思呢？它代表的是“同时定位与绘图”（Simultaneous Localization and Mapping）。这代表了WiFiSLAM无需记录任何数据，只是整合传统手段而收集地理位置和地图信息的方法。他们对陀螺仪、磁力计和加速器等手机传感器运行的“轨道”进行记录。
在下图里，绿色代表原始的轨道，它使用的只是手机内的惯性传感器，例如加速记。蓝色代表SLAM技术记录的轨道。只要能够记录下足够的轨道（不必来自于同一个人），并将它们与WiFi数据进行匹配，你就可以开始绘制一幅更加准确的室内地图了。
要想整合数据，你需要追踪不同用户（匿名）走过的道路，构造一个关于道路和室内建筑物的大型数据库。杰森·黄说：“普遍的观点是，智能手机传感器很便宜，你无法从中获得有意义的数据。”
为了说明这一点，可以看看普通GPS软件记录的下面这幅图。上面是实际的路线，下面是记录的路线。可以看到，二者之间相似度很低。传感器的准确度并不是很高，并且有很多局限性，难以提供准确数据。
这也正是WiFiSLAM技术的特色之处。他们利用模式识别和机器学习技术，对设备上各种传感器收集的数据进行相关性绘图，并且与WiFi三角定位的数据相结合，用于绘制准确的室内地图。
例如，你每走一步，设备内部的陀螺仪就会进行记录，它绘制的步行路线图似乎没有什么用。其他传感器也存在自身的局限之处。例如，加速计无法测量角度，只能记录线速度。
“但人们总是随身携带手机，你转身的时候会有离心加速度，”杰森·黄解释说。这使得传感器可以追踪加速变化情况，并且与陀螺仪记录的步伐相匹配，确定人何时转身。事实上，WiFiSLAM模式识别技术已经取得了很大进步，只利用加速计就能够记录到陀螺仪那样的数据质量。他说：“如果手机同时配备了这两种传感器，就可以完成一些相当有趣的任务。”
WiFiSLAM还使用了其他一些技术，例如封包计时（packet timing）技术能够收集设备与热点之间的更加准确的距离。他们还利用图像识别技术，并对人类心理决定过程进行研究，预测人在建筑物内行走的路线。
然后就是利用磁力计对建筑物内的磁场情况进行阅读，这项技术在室外定位方面表现糟糕，但非常适用于室内定位。杰森·黄表示，在室内定位传感方面，磁场像WiFi一样有很多变化和细节。
需要指出的是，苹果iPhone 5和iPhone 4S都配置了陀螺仪、磁力计和加速计。事实上，WiFiSLAM曾经开发出一款概念应用Footprint.io，利用加速计进行室内地图导航。这款应用曾发布到谷歌Google Play应用商店，今年1月份最后一次更新，后来下架。
WiFiSLAM还在探索谷歌眼镜等以摄像头为中心的设备领域的发展前景，这些理念仍处于萌芽阶段，不过潜力巨大。你在建筑物内穿行时会带动视频流，设备可以通过屏幕分辨率的变化，判断转变或直行。另外还可以通过城市内结构细节的视觉匹配来判断一座城市，这将是一项很酷的功能。
苹果看中了什么？
不过苹果看中的肯定是WiFiSLAM一直致力于开发的室内追踪方法，因为苹果自己使用的是WiFi和基站三角定位方法。
至少从2009年开始，苹果就在悄然研发自己的地图服务，当时苹果收购了小型地图创业公司Placebase，并成立了自己的“地理位置团队”。之后，苹果多次在地图领域进行小型收购，包括在2010年7月收购了谷歌地球的竞争者Poly9，2011年8月收购了3D地图服务公司C3 Technologies。在2011年曝出的地理位置追踪争议中，苹果表示自己收集匿名数据只是为了“改进导航服务”。
随着iOS 6的推出，苹果也推出了自己的地图服务。但是发布之后，苹果地图因为准确度不高而饱受批评。为了提高准确度，苹果与数据提供者和员工团队采取了多项措施，另外还在地图应用上增加了一个“报告问题”的按钮。但是室内地图则是另外一项竞争，在这方面苹果仍然落后于谷歌等竞争对手。
如果苹果能够将WiFiSLAM技术应用于iPhone手机，它将获得远程绘制地图的一支强力军。建筑物内的每名iPhone用户都将至少绘制一幅地图，而且这款手机用户数量如此之多，可以想象，如果iPhone内置的传感器对你的行走和转弯路线进行测量，然后将这些数据与该建筑物内数百位其他iPhone用户提供的数据相匹配，那么就可以绘制出这幅建筑物的地图。
WiFiSLAM的技术并非完全原创，但它对现有技术的独特匹配显然令苹果收购团队大感兴趣。一家小型公司，没有太复杂的关系网或平台表现，只是将一群才华横溢的人聚集起来研究特定的一项技术。这非常符合苹果的收购准则。
但是在地理位置服务领域，绘图并不是唯一重要的因素，地理位置准确度还依赖于设备上安装的应用程序。iPhone地理位置功能更加准确不仅有利于苹果，希望还能够有利于开发者和每一位用户。现在，我们只需等待苹果如何使用这项技术，以及它能否给苹果地图的准确度带来实质性飞跃。