應(yīng)用

技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)世界 >> 物聯(lián)網(wǎng)新聞 >> 物聯(lián)網(wǎng)熱點新聞
企業(yè)注冊個人注冊登錄

融合定位技術(shù)6種打開方式

2021-11-05 14:47 物聯(lián)傳媒
關(guān)鍵詞:定位

導(dǎo)讀:中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布《2021中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,指出2020年全行業(yè)總產(chǎn)值同比增長16.9%,達(dá)到4033億元。

在我們?nèi)粘I钪校?0%以上的信息屬于具有空間位置特征的相關(guān)信息。位置信息與人們的生產(chǎn)和生活息息相關(guān),無論在室內(nèi)還是室外環(huán)境下,快速準(zhǔn)確地獲得移動終端的位置信息和提供位置服務(wù)的需求變得日益迫切。對于定位的需求已經(jīng)不僅僅只是粗略的軌跡、導(dǎo)航,在萬物互聯(lián)的時代,高精度定位正在成為剛需。

就在5月18日,中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會發(fā)布《2021中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》(以下簡稱《白皮書》),指出2020年全行業(yè)總產(chǎn)值同比增長16.9%,達(dá)到4033億元。而其中高精度定位市場增速遠(yuǎn)超全行業(yè),2020年同比增長47.5%,總產(chǎn)值達(dá)到110.4億元。從2010年到2020年的11年之間,高精度定位產(chǎn)品年銷售收入增長了10倍,年均復(fù)合增長率高達(dá)26%,并且在2020年大幅加速增長。

1.png

數(shù)據(jù)來源:《2021中國衛(wèi)星導(dǎo)航與位置服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》

當(dāng)前實際應(yīng)用中,增加定位功能都需要獨立的定位技術(shù)方案,這也意味會增加額外的成本。因此,這就注定了用戶在考慮定位方案的時候不能讓它只是一種“錦上添花”的功能,得產(chǎn)生實實在在的價值,比如說安防監(jiān)控、車輛監(jiān)控、監(jiān)獄看管、無人機、農(nóng)機、工程機械、測繪儀器、機器人與物聯(lián)網(wǎng)終端等。

隨著新興應(yīng)用涌現(xiàn)(例如自動駕駛汽車和無人機)、技術(shù)突破發(fā)展(例如面向大眾市場的雙頻芯片組)和市場服務(wù)優(yōu)化(在某些國家,高精度定位服務(wù)價格低廉甚至免費),高精度定位服務(wù)市場發(fā)展十分迅速,其將不僅僅只是專業(yè)應(yīng)用級的服務(wù),更會成為大眾級的服務(wù)。

因此,《白皮書》指出,精準(zhǔn)時空服務(wù)正逐漸取代目前的位置服務(wù)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心方向,高精度大眾化應(yīng)用創(chuàng)新已成為行業(yè)發(fā)展必然趨勢。

藍(lán)牙無線電技術(shù)釋放高精度定位的魅力

正如前文所說,高精度定位正在成為剛需,這一需求得以實現(xiàn)也依賴于長期以來的技術(shù)沉淀,伴隨著藍(lán)牙、WiFi、UWB、5G等通信技術(shù)進(jìn)步與普及,各個通信定位解決方案供應(yīng)商在高精度方面都在不斷地進(jìn)步,技術(shù)的完善為高精度定位的應(yīng)用實現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。

藍(lán)牙最初以其通信功能為大眾所熟知,目前藍(lán)牙的四大應(yīng)用為:音頻傳輸、數(shù)據(jù)傳輸、位置服務(wù)、Mesh網(wǎng)絡(luò)。而今,位置服務(wù)將會是藍(lán)牙增長最快的應(yīng)用應(yīng)用領(lǐng)域。

2.png

來源:ABI Research

根據(jù)SIG最新發(fā)布的《2021年藍(lán)牙市場最新資訊》,盡管新冠疫情的爆發(fā)和由此引發(fā)的出行和工作限制導(dǎo)致了短期內(nèi)藍(lán)牙位置服務(wù)的部署量出現(xiàn)了25%左右的下降。然而,由于市場對資產(chǎn)追蹤和室內(nèi)定位用例仍持續(xù)抱有興趣,分析師預(yù)計藍(lán)牙位置服務(wù)部署量將在2021年底前實現(xiàn)反彈,并從現(xiàn)在起到2025年實現(xiàn)32%復(fù)合年增長率。

2021年底,藍(lán)牙位置服務(wù)部署總量將達(dá)到26.2萬。

3.png

來源:ABI Research

僅從2021年來看,室內(nèi)導(dǎo)航將超過其他位置服務(wù)部署量:雖然位置服務(wù)解決方案支持從接近類服務(wù)到資產(chǎn)跟蹤等許多不同用例,但室內(nèi)導(dǎo)航是部署每項位置服務(wù)所必須的。目前,已有接近80%的藍(lán)牙位置服務(wù)部署都包含室內(nèi)導(dǎo)航功能。

零售用例引領(lǐng)藍(lán)牙位置服務(wù)的部署:藍(lán)牙技術(shù)的不俗量在多個不同的垂直領(lǐng)域都呈現(xiàn)出強勁的增長趨勢。目前已有66%的藍(lán)牙部署量支持零售用例,預(yù)計藍(lán)牙部署量將在未來五年內(nèi)增加一倍。

藍(lán)牙技術(shù)目前已經(jīng)形成了龐大的生態(tài),預(yù)計到2025年,藍(lán)牙設(shè)備的年出貨量將達(dá)到64億。新興的藍(lán)牙AoA/AoD技術(shù)將會帶來更高更為優(yōu)秀的定位性能,而基于藍(lán)牙龐大的生態(tài),有助于這個新技術(shù)加速推廣與落地。僅從位置服務(wù)應(yīng)用來看,到2025年,藍(lán)牙實時資產(chǎn)追蹤用例的部署量將會達(dá)到51.6萬;室內(nèi)位置服務(wù)的部署量將會增長2倍;藍(lán)牙醫(yī)療位置服務(wù)解決方案將增長5倍左右,達(dá)到38萬。另外,“智能手機即數(shù)字鑰匙”,現(xiàn)在人們已經(jīng)非常能接受手機作為數(shù)字錢包的支付方式,智能手機將繼續(xù)擴展其在日常生活當(dāng)中的作用。

定位技術(shù)之爭:融合定位才是出路

碎片化是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)最大的特征,不同的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用有著千差萬別的需求,正如沒有一項通信技術(shù)適配所有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用一樣,也沒有一項定位技術(shù)能滿足與所有定位場景,在很多應(yīng)用場景中,在功能上滿足需求后,為了追求更優(yōu)性價比需要將多種定位技術(shù)進(jìn)行融合應(yīng)用,融合定位技術(shù)方案已逐漸成為行業(yè)的趨勢。

目前,融合定位技術(shù)已有不少廠家在系統(tǒng)研發(fā)過程中考慮或正在嘗試。

藍(lán)牙AOA + UWB融合定位

前者優(yōu)勢在于較小區(qū)域場景,而后者優(yōu)勢在于較大甚至超大區(qū)域場景,兩種場景各自成本優(yōu)劣勢差別巨大,為解決以上兩種單一系統(tǒng)的局限性,再加上現(xiàn)場定位場景類型多樣甚至復(fù)雜,因此將兩種定位方案進(jìn)行融合異構(gòu),提高定位結(jié)果置信度及可靠性,解決單UWB定位系統(tǒng)抗遮擋能力差、定位數(shù)據(jù)跳變大的問題;并解決單AoA定位系統(tǒng)中假定終端高度而帶來的誤差大問題,在充分滿足定位需求的同時有效降低部署成本。

據(jù)悉,目前已有多個項目落地,涵蓋監(jiān)所、養(yǎng)老院、醫(yī)院、變電站、油氣管道等多個行業(yè)。未來也將在室內(nèi)定位領(lǐng)域開展更深入地研究及成果轉(zhuǎn)化工作。

5G+藍(lán)牙AOA融合定位

5G時代的到來,讓電信運營商看到了室內(nèi)定位技術(shù)和5G結(jié)合的價值,因為運營商天然具備室內(nèi)通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運維的能力。如今,運營商部署5G按照先室外后室內(nèi)的順序,也就是先部署室外宏基站,后部署室內(nèi)小基站。隨著5G室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的建設(shè),運營商開始考慮部署一張“5G通訊+精準(zhǔn)位置”網(wǎng)絡(luò),將定位基站和通信基站融合部署。

藍(lán)牙AOA + iBeacon融合定位

該方案依靠多源融合定位算法,支持將藍(lán)牙、慣導(dǎo)、衛(wèi)星定位、AOA等定位技術(shù)融合,提供高精度室內(nèi)外一體化定位與動態(tài)導(dǎo)航,可應(yīng)用于醫(yī)療、交通、文化、商業(yè)等產(chǎn)業(yè),針對移遠(yuǎn)、園區(qū)、交通樞紐、博物館、展覽館、購物中心、停車場等大型室內(nèi)場景,提供室內(nèi)外一體化的地圖、定位、導(dǎo)航等位置物聯(lián)服務(wù)以及長效、可靠的人員與資產(chǎn)位置物聯(lián)服務(wù)。

地磁/慣導(dǎo)+藍(lán)牙AOA融合定位

該系統(tǒng)是以磁場定位為核心的融合定位方案,磁場特征由地磁場合建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生,隨空間位置非均勻變化,隨時間穩(wěn)定。融合定位終端產(chǎn)品具備了慣性定位、磁場定位以及融合算法,通過獲取磁場、加速度、角速度以及藍(lán)牙信號強度等數(shù)據(jù),用戶位置信息解算。

藍(lán)牙Mesh燈聯(lián)網(wǎng)區(qū)域+高精度融合定位

該系統(tǒng)以燈具為載體,采用去中心化的Mesh通訊技術(shù)和AI技術(shù),構(gòu)建一個高效、易用、低成本的室內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò),融合了物聯(lián)網(wǎng)、位置網(wǎng)、傳感網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò),是空間數(shù)字化解決方案的重要組成部分,不同定位區(qū)域的定位精度可根據(jù)不同需求及成本限制進(jìn)行選擇,并且在項目落地之后還可以繼續(xù)調(diào)整而不影響已部署的系統(tǒng)。

大容量+全雙工+高精度融合定位

該系統(tǒng)采用軟件無線電技術(shù),在藍(lán)牙頻段使用了具有容量高、覆蓋廣、定位準(zhǔn)、全雙工等特點的技術(shù),解決了藍(lán)牙無法在限定區(qū)域進(jìn)行大規(guī)模部署的局限。通過基站形式實現(xiàn)定位、傳感數(shù)據(jù)采集和設(shè)備控制的全封閉閉環(huán)操作,解決“最后一米”的多設(shè)備雙工通信的難題,為消防、工業(yè)、醫(yī)療、安保、工業(yè)等行業(yè)提升真實視界的控制能力,創(chuàng)造更多的應(yīng)用場景。

寫在最后

目前,室內(nèi)高精度定位技術(shù),最受業(yè)界歡迎的主要有藍(lán)牙AOA和UWB兩種技術(shù)。2020年以前,室內(nèi)高精度定位的熱點技術(shù)是UWB,而隨著藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的迭代,藍(lán)牙AOA技術(shù)開始嶄露頭角。藍(lán)牙AOA技術(shù)雖然只是高精度定位技術(shù)中的一個小分支,但是卻有著廣闊的市場機遇。