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2022-05-30 09:50:44
室內定位市場已形成較大的產業規模 5G室內定位技術日趨成熟
2022-05-30 09:50:44 來源: 中國電子報
室內定位市場在全球發展非常迅猛，目前已經形成了較大的產業規模，預計到2025年，室內定位產業將以每年新增70多億美元的速度增長。隨著5G覆蓋水平的不斷提升，基于5G的室內定位技術日趨成熟。日前，華為發布了業界首個面向行業的5G室內定位商用解決方案，5G室內定位話題引起業內廣泛關注。
室內定位市場規模擴大 企業積極布局
人們對室內定位的需求越來越多。比如在智能工廠中，員工管理、AGV(無人搬運車)的運行都需要室內定位技術;在養老院、醫院，需要了解老人、病人、物料等的位置;在大型商場、機場、高鐵站和停車場等環境中，更需要室內定位，了解自己的位置，了解自己要找的商鋪、候車室的位置。可以說，隨著數字經濟的發展，室內定位需求越來越旺盛，據統計，以上這些場景的市場規模每年可達到上千億元。
面對龐大的市場需求，全球各大商業巨頭已經開始布局室內定位技術。蘋果在其手機中加入UWB芯片，開發出數字鑰匙;谷歌2014年發布基于計算機視覺的ProjectTango，用于安卓系統的室內定位，2021年進一步推出基于WiFi信號的RTT技術加以補充;而愛立信、諾基亞等通信企業在推動藍牙AOA技術的應用。此外，還有大量的中小企業利用地磁、Zigbee、Lora、WiFi等多種技術，提供室內定位服務。
按定位原理的不同，專家認為，主流的室內定位技術可分為四大類：一是基于傳感器的室內定位技術，包括紅外線、超聲波、慣性導航、計算機視覺等;二是基于射頻信號的室內定位技術，如WiFi、藍牙、ZigBee、蜂窩網絡、射頻識別、UWB等;三是融合定位技術，將不同傳感器進行位置信息融合;四是地磁定位技術，利用室內環境中不同點位地磁場強度差異進行定位。
室內定位解決方案是多樣化的，由于室內環境比較復雜，UWB、藍牙等技術在室內場景中，具有一定的局限性。因此，尋找新的技術方案，在降低成本的同時提高定位精度，且支持更多類型的終端，尤其是支持大眾用戶的智能手機，一直是業內許多研發機構和科技公司探索的目標。
就國內的室內定位市場來說，隨著5G覆蓋水平的提升，基于5G實現的室內定位擁有更好的發展空間。“5G定位在toB和toC不同的場景里面都有相應的需求和應用。”華為云無線網絡室內數字化產品線總裁陳傳飛說，“近幾年，國內專用的室內定位技術產業鏈不斷完善并發展壯大，預計到2025年，室內定位的產業規模將達到100多億元。”
5G室內定位技術能力不斷增強
陳傳飛認為，5G的室內定位可以應用在智能工廠的人、車、物、料管理的每個環節。
在制造工廠里，每個員工的工位相對固定，如果一個員工移動到另一個工位上，可能導致生產線的混亂，這就涉及工廠對人員位置的管理。工廠中的人員過站就是典型的室內定位應用管理，在這個應用中定位精度的要求達到3米就可以，關鍵是要準確實時地把員工過站的行為迅速識別出來。
室內定位有一個很重頭的應用是導航，但導航需要的精確度，在不同的場景是不一樣的。工廠里的AGV、大型物流企業的無人化物流倉庫，這些場景的導航當前主要還是用磁釘、二維碼、多路攝像頭，建立起一個實時的室內空間畫像，以便能迅速地找到自己的位置。這些室內導航的精度要求比較高，比如AGV要給一個指定的工位送物料，要求的定位精度要達到厘米級。
物料的定位是要知道物料欄在什么時候應該到哪個位置，位置信息與時間因素要關聯起來。在現代化工廠中物料的運送逐漸實現自動化，比如上料的管理，在規劃物料序列時，自動化的管理要求物料要在指定的時間內到達指定的位置。
“我們希望高精度的定位能夠給5G帶來更多新的商機。”陳傳飛說。無線定位技術本身都是在無線寬帶上發出一個信號，這個信號與定位的標簽之間相互“溝通”，“溝通”完成后多個信號源去跟相對應的終端溝通，以多個信號確定的位置信息，最終鎖定相應終端的位置。在室內覆蓋中，5G小基站、微基站、點站的部署會越來越多，這些基站可以在室內定位中發揮作用。
要想實現5G的定位能力與行業應用迅速建立連接，需要5G定位有開放的接口，讓行業現有的定位應用能快速跟5G定位的能力銜接。其中包括開放的接口、標準化的定位平臺，以及與現有的定位服務之間的平滑連接。在應用中，一種是可以把5G的定位功能融入5G大帶寬、低時延的通信中，以相應的終端鎖定人、車、物;另一種是滿足低功耗需求，借鑒掃描槍激發標簽建立連接，識別其中的內容，目前，技術人員也在考慮5G定位不使用芯片的定位標簽，希望能夠在不用給標鑒供電或者只需極少供電的連接方面實現突破。
而相比藍牙、UWB等技術，5G定位的優勢明顯。一是可以解決定位的精度問題，從3到5米的定位精度、1到3米的精度再到亞米級定位，5G室內定位的精度提高是有挖掘空間的。二是滿足一些場景化的要求，例如5G定位網絡具備高可用性，比WiFi、藍牙的可靠性更高，特別是一些高精尖的制造企業需要7×24小時連軸轉，定位精度不能受到太大的影響。三是5G定位有更好的開放性。
5G定位的產業方陣正在形成
除了室內定位，5G定位的產業化正在以產業方陣的形式推進。
2019年9月，在5G應用產業方陣中成立了一個5G定位產業工作子組，是行業應用工作組下設的子工作組之一。
該工作組包括了芯片、模組、終端、網絡、平臺、地圖、應用、行業客戶等定位生態的各個方面。“大家共同探討行業的需求是怎么樣的，5G技術如何從協議演進到解決方案，怎樣支撐應用，包括共同來生成一些標準的接口、開放的文檔和白皮書。”陳傳飛說，“其中企業級室內定位需求的白皮書已經報批，后續其他幾個子項目也在同步前進。”
據介紹，現階段，5G定位產業工作子組主要聚焦于企業級定位市場，利用5G通信定位一張網的能力提供企業級服務。在該工作子組中，推動企業級定位場景需求、端到端方案在產業間形成共識，同時推進芯片、終端、定位業務平臺的生態建設，并研究芯片模組規范、定位業務平臺規范和方陣標準。
5G定位業務管理平臺主要研究網絡架構、功能要求，以及與運營商網絡和定位終端的接口規范等，梳理定位平臺的基礎功能，定義數據處理流程和規范接口格式，統一位置信息數據的接口協議。這一項目的參與企業包括三大電信運營商、中國信息通信研究院、清研訊科、華為、中興、京信、杭州中芯微、瑞馳博方、北京全跡、京東物流集團等20多家企業和研究機構。
此外，面向倉儲場景的5G定位方案也在推進過程中。倉儲場景中的5G定位應用處于起步階段，已在夾包車定位調度等場景中開展了試點，尚未形成針對倉儲場景特點、結合5G定位現狀的完整定位方案指導。面向企業級定位市場，低功耗高精度定位芯片已成剛需，5G低功耗高精度定位芯片模組的研究也在展開，目前3GPP已基本完成了R17NR定位增強的WID，其中包括低功耗定位特性。
專家認為，5G低功耗高精度定位芯片模組目前仍沒有相關的國家或行業標準，以及相應的研究報告，需盡快開展這方面的標準制定工作。
為促進5G定位的商業成功，整個產業方陣現在正在標準、產業、解決方案三個方向開展工作。據了解，標準推進速度比較快，全球產業鏈都在共同推進，包括定位精度、終端功耗這些關鍵的痛點;在產業鏈環節，5G定位要解決如何與現有的產業鏈快速銜接的問題;在解決方案上，5G定位如何快速解決現有定位技術存在的問題，以及應從已經應用的技術中學習哪些能力，都是業內企業在構建產業鏈時需要思考的。
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