定位,“這是基本功”
5G擁有兩個關鍵特性。5G數據服務架構,能夠支撐eMBB、uRLLC、mMTC各種業務需求;5G定位服務架構支持3GPP定位技術和非3GPP定位技術,可以滿足各種定位需求,真正實現無所不在的定位。而5G定位技術利用MIMO多波速特性強化室內定位能力,單基站也可實現定位。在隨后的R17版本,5G可以做到亞米級精度,并進一步降低定位時延,支持大連接。
換句話說,5G更高的基站定位精度,將給室內定位技術帶來新的變革,5G網絡一網多用、移遠模組一端多能,能夠更好地助推行業發展,精準定位功能將助力全新定位場景的打造。
在5G時代,物聯網終端量大增,而且有些物理網終端位置不固定,需要有遠程定位管理,但大部分mMTC物聯網終端為瘦終端,不配備GNSS芯片,需要使用5G定位技術。顯然,室外衛星定位GNSS+室內5G基站定位的“融合定位”將是高精度定位的趨勢。5G通信模組也可謂一端多能,既能滿足高速通信需求,又能實現可靠的室內定位。
實際上,為了終端設備在室內外切換時位置信息不丟失,室外場景必定采用GNSS高精度定位。如此一來,當切換到室內時利用5G基站實現米級定位,不丟失位置信息,確保移動設備、機器人、資產物流信息的實時位置監測;其次,精準定位功能將助力全新定位場景的打造,定位是與時間敏感網絡、超可靠低時延通信并列的支持工業物聯網的重要技術。
定位服務在終端的使命是在不同的定位場景和精度定位需求下,賦予應用的感知能力。我們知道,終端主要劃分為手機、可穿戴和汽車三大品類。手機在不同的場景下,定位精度和需求從50米到米級;可穿戴設備(手表、頭盔、眼鏡等)精度定位需求范圍更大一些,從50米到厘米級;汽車及類似設備的定位精度需求從5米到分米、亞米級不同。
根據應用場景不同,例如智慧城市、智慧出行、智慧工廠、智慧商超、智慧博物館、智慧園區、智慧醫院所需要的定位能力,需要5G基站定位、4G基站定位、衛星定位、慣導定位、WiFi定位、UWB定位、藍牙定位、SLAM、超聲波定位、可見光定位等多種定位技術協同來完成。
應用本身的正向助力
如前文所述,5G定位應用場景廣泛,尤其在復雜的室內環境,如制造園區、醫療、交通樞紐、展廳、商場等環境中,常常需要確定移動終端或其持有者、設備與物品在室內的位置信息。很多人談及5G定位在行業應用領域的需求時,都會提到,消防、工業、交通、商業、安防等行業都有很強的定位需求。
例如,消防行業需要受災人員及消防人員的定位、導航、撤離與搶險方案評估;工業領域室內設備設施的巡檢及維修,人員的管理、保護需求強烈;交通領域車庫定位及室內、地下導航是現在急需解決的難題。傳統定位技術無法擺脫精度、功耗、成本的悖論,但5G可以解決這個問題。
當然,現在5G標準推出并通過運營商實現泛在的高精度定位能力,業界極為期待。不過大家對5G定位最關心的還是精度問題,是否能達到我們所期望的米級甚至是亞米級定位能力,還有干擾、斷電、環境、成本等問題。
精準的室內結構和設備信息是室內智慧化應用的前提。要知道,時間(發生節點)和地點(位置),是物聯網數據采集的基礎,而其中的位置采集在GNSS高精度定位滿足了室外定位需求的情況下,室內定位能力的短板彌補成為雙劍合璧的倍增器。而低成本泛在的高精度室內定位網是賦予5G的殺手級能力,必將激發數量龐大的應用場景和創意的誕生。
尤其是現在很多應用產品都需要支持智慧城市、智慧園區、智能樓宇、智慧旅游、室內外無縫導航服務等智慧城市綜合應用解決方案,產品應用在城市級的應急指揮調度平臺、公共事業水電氣的運行和維護管理、智慧交通指揮、城市建筑BIM施工管理、醫院學校、化工場站、景區公園、水利設施、城市景觀照明、樓宇物管運維等領域也需要發揮重要作用。這一切,都離不開室內定位的5G特質。
之前我們在別的專題里也討論過,定位技術賦予應用的位置感知能力,而各種應用的價值,體現在用戶產品和服務的體驗。同時,萬物互融的室內(車內)定位服務需要三個層次來支撐。
首先,萬物互融必然是多終端與計算融合的時代,要想實現跨終端的一致體驗,必須做到云邊端協同,只有這樣才能提升時延體驗;其次,萬物互融時代,用戶多場景和多環境切換訴求無處不在,定位技術融合在做到無縫銜接的同時,還必須維持最佳功耗表現,達到定位精度和終端功耗的完美平衡。最后,萬物互融基于位置服務自動化體驗和基于位置服務智能化體驗越來越多,例如智慧商超、自動駕駛等等,需要做到服務融合。
后記
5G作為通信基礎設施,單獨在網絡上進行創新是非常有限的,室內定位應用的外延,則需要在三大應用場景的基礎上結合現在逐漸成熟的新興技術實現商業模式的創新。簡而言之,5G時代,機器之間都具備通信的連接能力,單位連接數會增長到百萬級,室內定位作為一個基礎化應用,是實現如智慧城市這樣超高連接數量需求的根本要素??傊?,室內定位服務范圍也將從身體擴展到眼睛所不及之處。未來精準定位技術將扮演著極其重要的角色,讓感知能力發生質的飛躍,助力萬物互融。