在日常生活中，我們接收到的信息流大多包含空間位置信息，獲取準確的位置信息已經成為生產生活的必要要求之一。特別是在GPS或北斗信號較弱的室內環境中，迫切需要更高精度的定位技術來補充位置信息。目前5G、UWB、藍牙等技術都在追求高精度定位，各有利弊。未來高精度定位市場會是主導還是互補？我們來分析一下三者的發展現狀和潛力。
5G定位邁向厘米級
5G不僅僅是通信網絡，更是定位網絡。隨著全球5G的全面推廣，5G的高精度定位不再是一個偽命題。5G定位是通過5G移動通信網絡測量無線信號，確定終端的地理位置信息。在3GPP R16協議中，根據5G大帶寬的特點，5G定位能力已經達到室內3米80%的精度和室外10米80%的精度。通過多基站的RTT、AoA/AoD、TDOA、單基站的UL-AoA等技術，R16為5G定位服務鋪就了基礎之路。
比如華為今年3月率先通過LampSite、MEC多址邊緣計算等小基站完成了蘇州地鐵5G室內定位的驗證。通過將基站隱藏在天花板中，華為的5G室內定位在90%的地鐵站亭和大廳中實現了3米至5米的定位精度。
這種精度對于普通的商業場景來說已經足夠了，但并不是高精度定位。計劃于2022年初推出的R17，引入了全新的工作項LPHAP(低功耗高精度定位)。LPHAP的目標是進一步將定位精度提高到0.5米90%甚至更高。同時，通過長時間睡眠模式，定位終端的電池壽命可以達到幾個月甚至一年。
今年9月28日，北京安智科技公布了5G LPHAP定位芯片MK8510，支持N41、N77、N78、N79的5G頻段，精度達到0.5米90%。基于智聯的低功耗控制技術，芯片每6秒定位一次，1000mAh電池可支持12次續航。這個由芯片、模塊和終端產品構建的LPHAP生態系統，加上基站和運營廠商，很可能在不久的將來成為5G定位的主力軍。
但是，運營商家通過基站建成5G通信網絡和定位網絡后，就可以通過5G位置開發平臺提供5G定位服務。這不僅包括運營商家自身的服務，第三方開發者也可以通過這個平臺訪問開放接口，從而快速獲取終端的具體位置。
3GPP也確定了下一代5G演進是5G-Advanced，叫5.5G，正式從R18開始。在這個標準下，5G將收獲800MHz甚至1GHz以上的超大帶寬，將5G定位推向厘米級。同時，5G-Advanced將引入極簡空口設計，最大限度降低空口信令功耗，使定位模塊待機時間達到2年以上。
但是R17還沒有被凍結，R18還要等到2023年，5G的毫米波還沒有全面鋪開，無論是定位精度還是商業模式都需要進一步探索。
互補超寬帶和藍牙
說到帶寬，以超帶寬為名的UWB技術是不可或缺的，AirTag等產品的出現再次給UWB帶來了火力。UWB以極窄的脈沖傳輸數據，因此帶寬基本在500MHz以上。目前，理想狀態下的UWB可以達到分米級精度，其他定位技術遠遠落后。但是UWB的頻段在6GHz到9GHz之間，脈沖穿透不理想，所以在通暢的環境下使用精度更高。
除了UWB，還有自5.0以來一直影響定位市場的藍牙技術。藍牙還可以通過AoA和AoD技術實現定位功能。但由于自身“硬件條件”的限制，精度介于目前的5G定位和UWB定位之間，還需要解決復雜信號環境下的干擾問題
四相技術開發了基于超寬帶和藍牙BLE AOA融合的定位系統。根據不同的場景，定位標簽兼容兩種信號。四相技術BLE AOA室內定位基站可實現亞米級定位，而UWB可實現長達10厘米的定位。在大覆蓋范圍內，UWB負責全覆蓋，AOA負責遮擋區域的盲點補充。
雖然UWB是目前最精確的定位技術，但是需要構建一個帶有定位基站和定位標簽的UWB定位網絡。前者雖然數量不高，但單個成本仍然很高。相比之下，藍牙定位基站的成本要低很多，所以這種融合方案可以進一步降低成本。
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隨著通信和定位基站的融合，以及未來的大帶寬，5G定位可以說是一種非常有前途的高精度定位技術。但目前5G定位部署的基站范圍并不太大，定位終端主要以模塊等形式出現，成本還有進一步降低的空間。但由于監管機構的干擾考慮，UWB技術限制了發射功率，未來可能很難在范圍和精度上快速突破。藍牙定位仍然是目前部署成本最低的方案之一，在一些精度要求較低的物聯網環境中可以很好的推廣。
行業資訊 
2021-11-22 11:52:54
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