飛象網(wǎng)訊(魏德齡/文)如今出門在外,很多人已經(jīng)習(xí)慣了導(dǎo)航,然而目前的導(dǎo)航實(shí)際上并沒有給很多人引導(dǎo)至目的地,原因是目標(biāo)地點(diǎn)還只是一個(gè)戶外地點(diǎn),人們真正的目的地往往卻是室內(nèi)的某個(gè)地點(diǎn),比如是一家專賣店、某戶人家,但這卻是目前導(dǎo)航所無法實(shí)現(xiàn)的最后盲區(qū),原因就在于還無法幫助用戶實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的室內(nèi)定位。不過,對于實(shí)現(xiàn)室內(nèi)導(dǎo)航的日子恐怕已經(jīng)不遠(yuǎn)了。
5G時(shí)代全新的基站定位
以往談到基站定位往往都是2G時(shí)代一些導(dǎo)航軟件中所利用的在三個(gè)基站中劃定大致中心圓范圍的定位,那時(shí)的多數(shù)手機(jī)還沒有標(biāo)配GPS,也僅有像采用Symbian OS的機(jī)型才能安裝Google Maps這樣的應(yīng)用。實(shí)際的意義只是給用戶一個(gè)位置參考,連在室外都不具備精確定位的能力。
然而,當(dāng)5G R16規(guī)范將在2020年6月完成,R17規(guī)范預(yù)計(jì)將會(huì)在2021年12月完成,基站定位的功能可謂能夠?qū)崿F(xiàn)“野雞變鳳凰”或“鳥槍換炮”般的升級。5G R16規(guī)范下的基站定位在原理上就發(fā)生了變化,改為采用到達(dá)角、出發(fā)角的原理,實(shí)際定位中只需要將一個(gè)基站發(fā)射的信號傳輸給手機(jī),手機(jī)馬上將信號回傳,從往返時(shí)間計(jì)算出基站到手機(jī)的距離,然后通過到達(dá)角和出發(fā)角定位,定位手機(jī)用戶所處的位置。
由于5G基站將會(huì)在覆蓋密度上明顯高于4G,其中尤其是在室內(nèi)環(huán)境下,需要大量的小站來實(shí)現(xiàn)覆蓋。這也就意味著,通過5G基站可以很好的滿足室內(nèi)定位的需求。
據(jù)悉,5G R16將可初步滿足80%的時(shí)間能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)3米和室外10米的定位精度要求。而5G R17將在LTE和5G NR Rel-16基礎(chǔ)上繼續(xù)演進(jìn),根據(jù)在TS 22.261中定義的5G定位要求,5G R17將可實(shí)現(xiàn)亞米級精度,達(dá)到滿足0.3米以內(nèi)的絕對精度要求。
從“米”到“厘米”的藍(lán)牙尋向
相比于下月才能迎來的5G R16及其在定位技術(shù)上演進(jìn),利用藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行的室內(nèi)定位也一直在逐步發(fā)展。此前在國內(nèi)的西單大悅城、上海宜家都通過藍(lán)牙Beacon的方式實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位功能,用戶使用微信搖一搖、App等方式,設(shè)備通過藍(lán)牙鏈路就能為用戶單向推送提示信息。不過,這一室內(nèi)定誒的原理其實(shí)與此前的基站定位有些類似,同樣是通過三邊測量的算法,來給出一個(gè)大致的定位范圍。
2019年2月,藍(lán)牙聯(lián)盟發(fā)布尋向功能,定位精度也之前的米級達(dá)到了厘米級。定位原理上也采用了精度更高的到達(dá)角與出發(fā)角的方法。其中到達(dá)角方法,可用于室內(nèi)的實(shí)時(shí)定位、物品追蹤和地標(biāo)信息,需要標(biāo)簽的物品可以采用RTLS解決方案,通過低功耗發(fā)射器通過單一天線發(fā)送特殊的數(shù)據(jù)封包;出發(fā)角方法,可用于室內(nèi)定位系統(tǒng),例如IPS解決方案中的智能手機(jī)就可以通過低功耗接收器來接收信號,配合周圍的具有IPS解決方案的定位Beacon,通過低功耗發(fā)射器以陳列排布的有源天線之間切換時(shí),發(fā)送特殊的數(shù)據(jù)封包。
據(jù)悉,目前全球主要的芯片廠商已經(jīng)開始對尋向功能進(jìn)行研發(fā),下一步將會(huì)把解決方案應(yīng)用于市場之中。蘋果的iOS、Google的Android平臺也已經(jīng)利用藍(lán)牙尋向功能推出了一些導(dǎo)航功能。
室內(nèi)定位除了逛商城還能做什么
值得注意的是,不同的室內(nèi)定位技術(shù)間其實(shí)并不矛盾。此前藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟高級戰(zhàn)略規(guī)劃總監(jiān)夏斌就曾表示藍(lán)牙與5G彼此之間將是一種協(xié)同互補(bǔ)的關(guān)系,而每種技術(shù)都將在5G網(wǎng)絡(luò)中有一席之地。藍(lán)牙設(shè)備的密度會(huì)比5G站點(diǎn)更加密集,可以收集到更多的數(shù)據(jù),最終匯總于5G基站中。高通中國區(qū)研發(fā)負(fù)責(zé)人徐晧博士也曾表示,各種各樣不同的定位方式是一種互相補(bǔ)充的關(guān)系,不同定位技術(shù)可以同時(shí)使用。這也就意味著,這兩種室內(nèi)定位技術(shù)未來有望實(shí)現(xiàn)互相利用,雙管齊下來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位功能。
實(shí)際上,一旦能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的室內(nèi)定位,除了文章開頭提到的能讓找到大型商場中的商鋪,或過年走親訪友串門更方便外,還具備著更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。
精準(zhǔn)定位功能將能夠助力智能工廠的打造,定位是與時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)、超可靠低時(shí)延通信并列的支持工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的重要技術(shù),5G R17的亞米級的精度就可以支持精準(zhǔn)工業(yè)制造、工業(yè)廠房設(shè)計(jì)開拓更多全新應(yīng)用場景。
在智能工廠的機(jī)械臂操作中,可以精確的對物品進(jìn)行定位,在配合低時(shí)延的特性來完成抓取。另外,運(yùn)輸物品的機(jī)器人,也可以根據(jù)室內(nèi)導(dǎo)航功能,再配合視覺識別等技術(shù)在工廠中進(jìn)行更順暢的穿梭。
如果在一座庫房中,物品本身內(nèi)置有標(biāo)簽,系統(tǒng)還可以通過標(biāo)簽反饋的位置信息,來了解貨品所在的位置,進(jìn)而完成資產(chǎn)的追蹤。就像現(xiàn)在如果消費(fèi)者剛剛從宜家的展示區(qū)來到提貨區(qū),只能通過肉眼來找尋貨品所在的位置,而一旦采用了室內(nèi)定位功能,就能根據(jù)導(dǎo)航來找到家居所在的貨架,效率將大幅提升。