垂直定位在公共安全物联网中的应用

　　在最近的一次用手机导航的旅行中，我的谷歌地图以3D形式显示了建筑物--这是一个很棒的工具，可以显示我周围建筑物的相对高度，并确保我对自己所在的位置有更好的感觉。这一功能早在2021年就引入了，现在他们甚至正在进入3D的“沉浸式视觉”。我已经足够大了，还记得纸质地图作为我主要导航工具的日子，当时我有一辆租来的车，不得不在另一张纸上准确地写下我需要去的地方，这样我在一个陌生的城市找到路时就不会迷路。但在城市内部，我只是希望某些职业能够导航——包括出租车司机、送货员和急救员，所有这些人都依赖于对地理位置的了解，把某人或某物送到它需要去的地方。通常，这些人不仅需要找到一栋建筑，还需要找到建筑中的特定楼层。急救人员尤其需要垂直位置数据，以加强应急服务和公共安全。

　　GPS及其缺点

　　GPS 是一项令人难以置信的技术，它是在 1960 年代冷战期间为军事目的而设计的。我们现在在手机上将它用于无数应用程序，从拼车应用程序到送货应用程序，再到游戏再到城市寻路。我们非常依赖它和它提供的地理定位服务，以至于在很多情况下，我们甚至没有认识到 GPS 技术的所有缺点。例如，在城市地区，信号可能会反弹并且非常不精确(见过真正的大蓝点吗?)。有时，地图可能会将您放在比实际位置更远的地方，因为构成您的手机需要接收的 GPS 信号的卫星没有清晰的视线。地图在历史上也一直是二维的(包括许多谷歌和苹果地图)，但随着越来越多的人居住在城市地区(大约 82% 的美国居民)，仅获取某人所在位置的 x 和 y 坐标是不够的.

　　许多人没有意识到，紧急服务和公共安全是 GPS 进入我们手机的驱动力，用于我们现在使用的所有应用程序。移动电话的普及——以及人们开始使用这些电话拨打紧急 911 电话——推动了芯片尺寸小到可以放入其中。多年来，随着越来越多的固定电话被“切断”，现在超过 80% 的紧急呼叫都是通过手机拨打的。来自手机 GPS 的位置坐标现在可以在紧急情况下提供 x 和 y 坐标。

　　Z轴垂直位置

　　我们经常考虑在家里可能遇到紧急情况时需要拨打 911，但紧急情况可能随时随地发生。即使在一个人的家之外，学校、办公楼和酒店也会发出紧急呼叫——多层建筑中精确的位置很重要，在 x 和 y 之外，垂直位置可能对挽救生命至关重要。在心脏病发作、急性哮喘发作或主动枪击事件期间，紧急呼叫者无法提供他们的位置或地址。虽然我们的公共安全应答点 (PSAP) 现在拥有一般定位呼叫者的 x 和 y 坐标并将其理解为实际地址的技术，但如果有人在多层建筑中，垂直“楼层”z-呼叫者的坐标轴位置可能是寻找需要帮助的人的关键救命稻草。

　　不幸的是，GPS 坐标甚至众包 WiFi 在提供楼层位置方面都很差。 FCC 现在要求无线运营商现在需要在美国 25 大主要市场中提供紧急呼叫者的“楼层”位置，准确度至少为 80%。这将使我们的紧急操作员和急救人员能够更快地找到紧急呼叫者——每年挽救数千人的生命。

　　好消息是 z 轴垂直定位技术今天已经存在 - 并且不仅可以用于美国前 25 大市场。除了手机上的 GPS 芯片，几乎所有的手机、可穿戴设备和物联网设备都配备了气压传感器。正如高中物理告诉我们的那样，大气压力可以测量——并且不断变化。当你上电梯时，压力会下降(这就是你的耳朵可能会爆裂的原因)。而且，当暴雨滚过，甚至有强风时，压力也会随之变化。但是，通过利用手机上的压力读数，并减去该地区的直接天气影响，可以提供精确的楼层位置——即使是在建筑物内。

　　精确度的重要性

　　数字地图取代了纸质地图。随着我们的地图开始转向3D，我们对智能建筑的期望越来越高，让我们不要忘记精确地理定位需要发挥的作用，特别是楼层定位，在我们未来的物联网应用和其他应用中。实时、精确的位置信息(包括海拔高度)最终将使智能建筑变得智能——智能建筑实际上可以成为紧急响应的参与者，帮助紧急响应人员更快地到达需要帮助的人身边，并跟踪第一个响应人员——确保在复杂的多层建筑中增强他们的安全。如果没有精确的垂直定位，3D地图就只是空壳。幸运的是，现在有一些技术可以引入楼层垂直定位，使紧急服务、移动应用程序和使用地理定位的可穿戴设备变得更好。