在我們日常生活中,80%以上的資訊屬於具有空間位置特徵的相關資訊。位置資訊與人們的生產和生活息息相關,無論在室內還是室外環境下,快速準確地獲得移動終端的位置資訊和提供位置服務的需求變得日益迫切。對於定位的需求已經不僅僅只是粗略的軌跡、導航,在萬物互聯的時代,高精度定位正在成為剛需。
就在5月18日,中國衛星導航定位協會發布《2021中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》(以下簡稱《白皮書》),指出2020年全行業總產值同比增長16.9%,達到4033億元。而其中高精度定位市場增速遠超全行業,2020年同比增長47.5%,總產值達到110.4億元。從2010年到2020年的11年之間,高精度定位產品年銷售收入增長了10倍,年均複合增長率高達26%,並且在2020年大幅加速增長。
資料來源:《2021中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書》
當前實際應用中,增加定位功能都需要獨立的定位技術方案,這也意味會增加額外的成本。因此,這就註定了使用者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,得產生實實在在的價值,比如說安防監控、車輛監控、監獄看管、無人機、農機、工程機械、測繪儀器、機器人與物聯網終端等。
隨著新興應用湧現(例如自動駕駛汽車和無人機)、技術突破發展(例如面向大眾市場的雙頻晶片組)和市場服務最佳化(在某些國家,高精度定位服務價格低廉甚至免費),高精度定位服務市場發展十分迅速,其將不僅僅只是專業應用級的服務,更會成為大眾級的服務。
因此,《白皮書》指出,精準時空服務正逐漸取代目前的位置服務成為產業發展的核心方向,高精度大眾化應用創新已成為行業發展必然趨勢。
藍芽無線電技術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,這一需求得以實現也依賴於長期以來的技術沉澱,伴隨著藍芽、WiFi、UWB、5G等通訊技術進步與普及,各個通訊定位解決方案供應商在高精度方面都在不斷地進步,技術的完善為高精度定位的應用實現提供了基礎。
藍芽最初以其通訊功能為大眾所熟知,目前藍芽的四大應用為:音訊傳輸、資料傳輸、位置服務、Mesh網路。而今,位置服務將會是藍芽增長最快的應用應用領域。
根據SIG最新發布的《2021年藍芽市場最新資訊》,儘管新冠疫情的爆發和由此引發的出行和工作限制導致了短期內藍芽位置服務的部署量出現了25%左右的下降。然而,由於市場對資產追蹤和室內定位用例仍持續抱有興趣,分析師預計藍芽位置服務部署量將在2021年底前實現反彈,並從現在起到2025年實現32%複合年增長率。
2021年底,藍芽位置服務部署總量將達到26.2萬。
僅從2021年來看,室內導航將超過其他位置服務部署量:雖然位置服務解決方案支援從接近類服務到資產跟蹤等許多不同用例,但室內導航是部署每項位置服務所必須的。目前,已有接近80%的藍芽位置服務部署都包含室內導航功能。
零售用例引領藍芽位置服務的部署:藍芽技術的不俗量在多個不同的垂直領域都呈現出強勁的增長趨勢。目前已有66%的藍芽部署量支援零售用例,預計藍芽部署量將在未來五年內增加一倍。
藍芽技術目前已經形成了龐大的生態,預計到2025年,藍芽裝置的年出貨量將達到64億。新興的藍芽AoA/AoD技術將會帶來更高更為優秀的定位效能,而基於藍芽龐大的生態,有助於這個新技術加速推廣與落地。僅從位置服務應用來看,到2025年,藍芽實時資產追蹤用例的部署量將會達到51.6萬;室內位置服務的部署量將會增長2倍;藍芽醫療位置服務解決方案將增長5倍左右,達到38萬。另外,“智慧手機即數字鑰匙”,現在人們已經非常能接受手機作為數字錢包的支付方式,智慧手機將繼續擴充套件其在日常生活當中的作用。
定位技術之爭:融合定位才是出路
碎片化是物聯網產業最大的特徵,不同的物聯網應用有著千差萬別的需求,正如沒有一項通訊技術適配所有物聯網應用一樣,也沒有一項定位技術能滿足與所有定位場景,在很多應用場景中,在功能上滿足需求後,為了追求更優價效比需要將多種定位技術進行融合應用,融合定位技術方案已逐漸成為行業的趨勢。
目前,融合定位技術已有不少廠家在系統研發過程中考慮或正在嘗試。
藍芽AOA + UWB融合定位
前者優勢在於較小區域場景,而後者優勢在於較大甚至超大區域場景,兩種場景各自成本優劣勢差別巨大,為解決以上兩種單一系統的侷限性,再加上現場定位場景型別多樣甚至複雜,因此將兩種定位方案進行融合異構,提高定位結果置信度及可靠性,解決單UWB定位系統抗遮擋能力差、定位資料跳變大的問題;並解決單AoA定位系統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。
據悉,目前已有多個專案落地,涵蓋監所、養老院、醫院、變電站、油氣管道等多個行業。未來也將在室內定位領域開展更深入地研究及成果轉化工作。
5G+藍芽AOA融合定位
5G時代的到來,讓電信運營商看到了室內定位技術和5G結合的價值,因為運營商天然具備室內通訊網路建設和運維的能力。如今,運營商部署5G按照先室外後室內的順序,也就是先部署室外宏基站,後部署室內小基站。隨著5G室內網路覆蓋的建設,運營商開始考慮部署一張“5G通訊+精準位置”網路,將定位基站和通訊基站融合部署。
藍芽AOA + iBeacon融合定位
該方案依靠多源融合定位演算法,支援將藍芽、慣導、衛星定位、AOA等定位技術融合,提供高精度室內外一體化定位與動態導航,可應用於醫療、交通、文化、商業等產業,針對移遠、園區、交通樞紐、博物館、展覽館、購物中心、停車場等大型室內場景,提供室內外一體化的地圖、定位、導航等位置物聯服務以及長效、可靠的人員與資產位置物聯服務。
地磁/慣導+藍芽AOA融合定位
該系統是以磁場定位為核心的融合定位方案,磁場特徵由地磁場合建築物結構產生,隨空間位置非均勻變化,隨時間穩定。融合定位終端產品具備了慣性定位、磁場定位以及融合演算法,透過獲取磁場、加速度、角速度以及藍芽訊號強度等資料,使用者位置資訊解算。
藍芽Mesh燈聯網區域+高精度融合定位
該系統以燈具為載體,採用去中心化的Mesh通訊技術和AI技術,構建一個高效、易用、低成本的室內無線網路,融合了物聯網、位置網、感測網等多種網路,是空間數字化解決方案的重要組成部分,不同定位區域的定位精度可根據不同需求及成本限制進行選擇,並且在專案落地之後還可以繼續調整而不影響已部署的系統。
大容量+全雙工+高精度融合定位
該系統採用軟體無線電技術,在藍芽頻段使用了具有容量高、覆蓋廣、定位準、全雙工等特點的技術,解決了藍芽無法在限定區域進行大規模部署的侷限。透過基站形式實現定位、感測資料採集和裝置控制的全封閉閉環操作,解決“最後一米”的多裝置雙工通訊的難題,為消防、工業、醫療、安保、工業等行業提升真實視界的控制能力,創造更多的應用場景。