
室內定位市場在全球發展非常迅猛,目前已經形成了比較大的產業規模,預計到2025年,室內定位產業會達到每年新增70多億美元的產業增長速度。從2017年開始,國內引入相關的室內定位技術,如藍牙、UWB等。國內專用的室內定位技術產業鏈近年也不斷發展和創新,預計到2025年達到100多億元產業規模。
隨著5G覆蓋水平的不斷提升,基於5G的室內定位技術日趨成熟。日前,華為發布了業界首個麵向行業的5G室內定位商用解決方案,5G室內定位話題更加引起關注。
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、物料等在院裏的位置;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,室內定位隨著數字經濟的發展,需求越來越旺盛,據統計,以上這些場景的市場規模可以達到上千億元。
麵對龐大的市場需求,全球各大商業巨頭已經布局室內定位技術。蘋果在其手機上加入UWB芯片,開發出數字鑰匙;穀歌2014年發布基於計算機視覺的ProjectTango,用於安卓係統的室內定位,2021年進一步推出基於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技術、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:一是基於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;二是基於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,由於室內環境比較複雜,UWB、藍lan牙ya等deng技ji術shu在zai室shi內nei場chang景jing中zhong,也ye有you一yi定ding的de局ju限xian性xing。因yin此ci,尋xun找zhao新xin的de技ji術shu方fang案an,在zai降jiang低di成cheng本ben的de同tong時shi提ti高gao定ding位wei精jing度du,且qie支zhi持chi更geng多duo類lei型xing的de終zhong端duan,尤you其qi是shi支zhi持chi大da眾zhong用yong戶hu的de智zhi能neng手shou機ji,一yi直zhi是shi業ye內nei許xu多duo研yan發fa機ji構gou和he科ke技ji公gong司si探tan索suo的de目mu標biao。
對國內的室內定位市場來說,隨著5G覆蓋水平的提升,基於5G實現的室內定位擁有更好的發展空間。“5G定位在toB和toC不同的場景裏麵都有相應的需求和應用。”華為雲無線網絡室內數字化產品線總裁陳傳飛說,“國內專用的室內定位技術產業鏈不斷發展壯大,預計到2025年,室內定位會達到100多億元產業規模。”
5G室內定位技術能力在增強
陳傳飛認為,5G的室內定位可以應用在智能工廠的人、車、物、料管理的每個環節裏。
zaizhizaogongchangli,meigeyuangongdegongweixiangduiguding,ruguoyigeyuangongyidongdaolingyigegongweishang,kenengdaozhishengchanxiandehunluan,zhejiushejigongchangduirenyuanweizhideguanli。gongchangzhongderenyuanguozhanjiushidianxingdeshineidingweiyingyongguanli,zaizhegeyingyongzhongdingweijingdudeyaoqiudadao3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,在不同的場景裏需求也是不一樣的。工廠裏的AGV、大型物流企業的無人化物流倉庫,這些物流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偏差。
物(wu)料(liao)的(de)定(ding)位(wei)是(shi)要(yao)知(zhi)道(dao)物(wu)料(liao)欄(lan)在(zai)什(shen)麼(me)時(shi)候(hou)應(ying)該(gai)到(dao)哪(na)個(ge)位(wei)置(zhi),位(wei)置(zhi)信(xin)息(xi)與(yu)時(shi)間(jian)因(yin)素(su)要(yao)關(guan)聯(lian)起(qi)來(lai)。在(zai)現(xian)代(dai)化(hua)工(gong)廠(chang)中(zhong)物(wu)料(liao)的(de)運(yun)送(song)逐(zhu)漸(jian)實(shi)現(xian)自(zi)動(dong)化(hua),比(bi)如(ru)上(shang)料(liao)的(de)管(guan)理(li),在(zai)規(gui)劃(hua)的(de)物(wu)料(liao)序(xu)列(lie)中(zhong),自(zi)動(dong)化(hua)的(de)管(guan)理(li)要(yao)求(qiu)物(wu)料(liao)要(yao)在(zai)指(zhi)定(ding)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)到(dao)達(da)指(zhi)定(ding)的(de)位(wei)置(zhi)。
“我們希望高精度的定位能夠給5G帶來更多新的商機。”陳chen傳chuan飛fei說shuo。無wu線xian定ding位wei技ji術shu本ben身shen都dou是shi在zai無wu線xian的de寬kuan帶dai上shang發fa一yi個ge信xin號hao,這zhe個ge信xin號hao跟gen定ding位wei的de標biao簽qian之zhi間jian進jin行xing相xiang互hu的de溝gou通tong,溝gou通tong完wan之zhi後hou多duo個ge信xin號hao源yuan去qu跟gen相xiang對dui應ying的de終zhong端duan溝gou通tong,以yi多duo個ge信xin號hao確que定ding的de位wei置zhi信xin息xi,最zui終zhong鎖suo定ding相xiang應ying終zhong端duan的de位wei置zhi。在zai室shi內nei覆fu蓋gai中zhong,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的定位能力跟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定位的能力相銜接。其中包括開放的接口、標準化的定位平台,以及跟現有的定位服務之間的平滑連接。在應用中,一種可以把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,識別其中的內容的模式,5G也在考慮設計不使用芯片的定位標簽,希望能夠在不用給標鑒供電或者隻需極少供電的連接方麵實現突破。
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要求,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製造企業需要7×24小時連軸轉,定位精度不能受到太大的影響。再如企業比較重視的數據不出園區、測量數據不出園區的需求,都有方案可以滿足。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、平台、地圖、應用、行業客戶等定位生態的各個方麵。“大家共同探討行業的需求是怎麼樣的,5G技術怎麼從協議演進到解決方案,怎麼樣支撐應用,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,後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於企業級定位市場,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、定位業務平台生態的生態建設,並研究芯片模組規範、定位業務平台規範和方陣標準。
5G定位業務管理平台主要研究5G定位應用管理平台的網絡架構、功gong能neng要yao求qiu,以yi及ji與yu運yun營ying商shang網wang絡luo和he定ding位wei終zhong端duan的de接jie口kou規gui範fan等deng。梳shu理li定ding位wei平ping台tai的de基ji礎chu功gong能neng,定ding義yi數shu據ju處chu理li流liu程cheng和he規gui範fan接jie口kou格ge式shi,統tong一yi位wei置zhi信xin息xi數shu據ju的de接jie口kou協xie議yi。這zhe一yi項xiang目mu的de參can與yu企qi業ye包bao括kuo三san大da電dian信xin運yun營ying商shang、中國信通院、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,麵向倉儲場景的5G定位方案也在推進過程中,倉儲場景中的5G定位應用處於起步階段,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。麵向企業級定位市場,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。需盡快開展這方麵的標準製定工作。
為促進5G定位的商業成功,整個產業方陣現在在標準、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,包括定位的精度、終端的功耗這些關鍵的痛點;在產業鏈環節,5G的定位要解決怎麼跟現有的產業鏈快速銜接的問題;在解決方案上,針對現有定位技術存在的痛點和問題,5G定位如何快速解決這些問題,以及5G定位要向已經應用的技術學習哪些能力,都在產業鏈思考範圍內。