飛象網訊(計育青/文)10月14日,在2020中國國際信息通信展上,中國移動、中興通訊聯合產業鏈伙伴共同發布了《5G室內融合定位白皮書》。白皮書中詳細探討了基于5G泛在連接的亞米級室內定位技術和服務融合架構,致力于滿足不同行業應用需求,為5G行業應用的發展增添新的動能。
成本與精度可以兼顧
有統計數據顯示,室內業務占比在3G時代已達70%,在5G時代預計將提升至90%以上。與此同時,導航、位置跟蹤等涉及定位技術的應用逐漸滲透到公共服務、政企行業等領域,傳統的衛星定位無法在室內使用,因此需要專有的室內定位技術作為補充。
中國移動研究院無線與終端技術研究所所長丁海煜告訴記者,室內定位目前還面臨著不少挑戰。首先,室內場景復雜,大型樓宇有著極為復雜的結構、包含大量的個性化信息,部署、維護成本高;其次,室內數據更新快、變動頻繁,如樓層裝修、公共設置位置調整、店面更換等等,這種變化占整個商場業態變化的40%,導致相應的位置服務不能正確使用;第三,現有的定位系統無法兼顧定位精度與成本。“比如UWB技術可以做到厘米級精度,但其終端和系統的成本都很高,難以做到廣泛部署。”丁海煜說。
《5G室內融合定位白皮書》中指出,5G網絡通過融合UWB、藍牙、WiFi、SLAM等定位技術,利用定位基站和通訊基站共部署、定位解算平臺的融合、應用業務的融合等,可以提供面向多樣化應用業務的融合定位解決方案,實現定位精度以及覆蓋范圍的整體提升,節約部署成本、降低維護的復雜度。
中國移動研究院無線與終端技術研究所所長丁海煜與中興通訊無線產品副總經理李曉彤接受采訪
融合定位優勢突出
中興通訊無線產品副總經理李曉彤告訴記者,不同定位技術所使用的測量方法不同,定位能力也各不相同。
UWB利用超寬帶無載波通信技術,能夠做到納秒至微秒級的數據傳輸,信號頻率高、功耗低,對信道衰落不敏感。定位系統可以在UWB信號的基礎上進行位置分析計算,常用的算法有TOF、TDOA等,定位精度較高、穩定性好,同時成本也比較高,一般可以達到20-30cm的定位精度。
藍牙技術應用廣泛,一般可以做到3-5米的定位精度。藍牙協議5.1中引入了陣列天線,可以根據多個天線的相位差來改善定位效果,精度也能提升到20-30厘米級別。WiFi則與藍牙定位類似,早期只能做到5-20米范圍,不過目前可以實現亞米級定位精度。對于蜂窩定位技術,3GPP R16標準中規定了相應標準,可以實現小于3米的定位精度。R17版本標準預計可以達到亞米級別定位精度。
談到融合定位方案,丁海煜認為可以依托5G網絡進行快速建設,從而降低施工成本,也有利于后期維護。融合定位技術還具有定位精度高、信息更新迅速等優點,可以根據場景的需求來組合不同的定位技術,從而滿足全場景應用。
產業鏈仍需努力
目前室內融合定位業務還面臨著不少挑戰,包括5G皮基站外部接口有待豐富和成熟,室內地圖還未普及,定位信息需要有充分的安全保障,室內外定位還沒有實現無縫銜接,低功耗、低成本的終端芯片也有待繼續開發等等。“融合定位的端到端產業鏈還不夠完善,需要業界共同推動發展。”李曉彤說。
從融合定位的產業成熟度來看,也需要進一步探索,畢竟在現實場景中,定位精度只是一方面,客戶還需要方案盡可能的易部署、易維護。3GPP R16版本中引入了一些新技術和新方案,有利于高精度定位方案的規模商用部署,不過低成本、低功耗芯片需要不斷推進,室內地圖也需要有行業影響力的企業投入開發。對于運營商來說,需要不斷完善網絡架構,為市場提供差異化的定位服務,并與產業伙伴一起深入挖掘市場需求。
丁海煜認為,基于室內融合定位業務正在逐步展開,包括汽車裝配線上使用5G+藍牙定位設備和產品,電力能源行業利用5G+UWB定位基礎設施,機場為乘客和管理者提供5G+藍牙定位,醫院利用5G+藍牙融合定位滿足院區和病人服務管理,商場利用5G NR場強定位滿足顧客導航、娛樂,各個應用領域不斷地嘗試。
隨著人工智能和無線技術的發展,5G網絡大規模部署,未來室內定位技術結合邊緣計算、大數據等領先技術,必將推動各種行業應用的數字化與智能化發展,從而帶動定位產業鏈的進一步發展。“我們正在致力于開發成熟、可復制、易部署的定位業務應用方案,為新型產業應用提供支撐,驅動室內定位業務發展,賦能千行百業。”丁海煜說。