室內定位(wei)正處(chu)于(yu)“百(bai)家爭鳴(ming)”、技術爆發的(de)階段，尤(you)其近年(nian)隨(sui)著UWB、Wi-Fi以及5G等通信技術的(de)廣泛(fan)應(ying)用，使得室內定位(wei)場景的(de)需求發生井(jing)噴(pen)，市場也(ye)隨(sui)之水(shui)漲(zhang)船高。
位置服務古往今來一直是人類生活領域最重要的服務之一，比如古時人們刻畫記號來記錄位置信息，避免在山野叢林中迷失方向；15世紀至17世紀的大航海時代，人們通過航海圖和星象圖來確定位置；如今我們通過衛星、基站等技術手段定位，保證我們的行車導航、交通管理、路線規劃等等應用……
隨著技(ji)(ji)術(shu)(shu)和科技(ji)(ji)的(de)(de)(de)發(fa)展，這些定位手段在精度(du)、可用性等(deng)方面(mian)均取得了質的(de)(de)(de)飛躍(yue)。然(ran)而(er)按照場景不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)劃(hua)分，上述內(nei)容皆是用于(yu)較大的(de)(de)(de)室外(wai)定位場景，而(er)與之相(xiang)對(dui)的(de)(de)(de)室內(nei)定位則發(fa)展截然(ran)不(bu)同(tong)(tong)，正處(chu)于(yu)“百家爭鳴”、技(ji)(ji)術(shu)(shu)爆發(fa)的(de)(de)(de)階段，尤(you)其近年隨著UWB、Wi-Fi以及5G等(deng)通(tong)信技(ji)(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)廣(guang)泛應用，使得室內(nei)定位場景的(de)(de)(de)需求發(fa)生井噴，市場也隨之水漲船高。
室內定位井噴，挑戰接踵而至
室(shi)內定位(wei)(wei)市場(chang)即(ji)通過技(ji)術手段獲(huo)知人(ren)們和物(wu)品在室(shi)內所處的(de)實時位(wei)(wei)置(zhi)或者行(xing)動軌跡。近年(nian)來，隨著無所不(bu)在的(de)基于(yu)位(wei)(wei)置(zhi)的(de)服(fu)務被應用，位(wei)(wei)置(zhi)服(fu)務的(de)相關內容也從室(shi)外走向了室(shi)內，其主(zhu)要(yao)的(de)推動力則是(shi)室(shi)內位(wei)(wei)置(zhi)服(fu)務所能(neng)(neng)帶(dai)來的(de)巨(ju)大的(de)應用和商業潛能(neng)(neng)。
人們生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)活中的(de)大多(duo)數時間都發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)在室(shi)內場(chang)(chang)景當中，諾基亞提供(gong)的(de)數據顯(xian)示，人們通常(chang)有87%到90%的(de)時間是在室(shi)內度過的(de)，這導致大量(liang)的(de)室(shi)內定(ding)位場(chang)(chang)景應用也接(jie)踵而(er)至，諸(zhu)如(ru)停車場(chang)(chang)尋車、敏感區域訪(fang)客接(jie)待、倉(cang)儲(chu)托盤、文物展示、生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)產設備追蹤等。
比如在大型商(shang)場(chang)中，商(shang)戶或商(shang)場(chang)管(guan)理者可以(yi)通過室內定位技(ji)術獲知哪些(xie)地方(fang)人(ren)(ren)流量最大，客人(ren)(ren)們通常(chang)會(hui)選擇哪些(xie)行動(dong)路線等，進而(er)更科(ke)學的布(bu)置柜(ju)臺(tai)或者選擇舉辦(ban)促(cu)銷活動(dong)的地點(dian)。
再比如，現今(jin)人們雖然早已習慣了導(dao)(dao)航，但是實(shi)際上如今(jin)的導(dao)(dao)航應用并未能充(chong)分滿(man)足人們想(xiang)要實(shi)現精(jing)(jing)度導(dao)(dao)航的需求(qiu)，以我們最常使用的某德APP為(wei)例，當使用者精(jing)(jing)準(zhun)的選擇(ze)某一室內位置時(shi)，其通常只(zhi)能提(ti)供一個戶外地址，這也(ye)可以稱之為(wei)導(dao)(dao)航最后的盲區(qu)。
不過從(cong)室外定(ding)位(wei)(wei)到(dao)室內定(ding)位(wei)(wei)，由(you)于室內的環境動態性(xing)很(hen)強，其(qi)還(huan)面臨諸多挑戰。就(jiu)技術角度(du)(du)而言，主要包(bao)括定(ding)位(wei)(wei)精度(du)(du)、覆(fu)蓋范圍(wei)、可靠性(xing)、成本、功耗、可擴展性(xing)和響應時(shi)間幾個(ge)方面。
第一，就精(jing)度而言，不(bu)同類型的(de)(de)(de)應用(yong)對于精(jing)度的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)大有不(bu)同，比如超市或(huo)倉庫管理(li)中(zhong)，可能需(xu)要(yao)亞米(mi)級的(de)(de)(de)定位精(jing)度迅速鎖定物品；而在商場(chang)或(huo)者購物中(zhong)心中(zhong)，尋找一個特定的(de)(de)(de)品牌(pai)店(dian)則需(xu)要(yao)5米(mi)甚至10米(mi)的(de)(de)(de)精(jing)度即可。
第二，就(jiu)覆蓋范圍(wei)而(er)言，一項技術或(huo)解決方案覆蓋范圍(wei)多(duo)大，也決定(ding)了這(zhe)項技術所支持應用的不同，比如Wi-Fi定(ding)位，需要(yao)特定(ding)的設備(bei)或(huo)終端，其(qi)相應的覆蓋范圍(wei)也會有所限制。
第三，就(jiu)可靠性而言，室內環境(jing)有著比(bi)外部環境(jing)更強的動態性，會不時發(fa)生(sheng)變(bian)化，比(bi)如商(shang)場的設(she)(she)置和隔斷會經(jing)常發(fa)生(sheng)變(bian)化，另外定位所依賴的基礎設(she)(she)施(shi)也會經(jing)常發(fa)生(sheng)變(bian)化。
第四，就成(cheng)(cheng)本(ben)而言，成(cheng)(cheng)本(ben)無論何(he)時幾(ji)乎都是掣肘一(yi)個應用、一(yi)個產業發(fa)展的關鍵(jian)，其不僅包括產品(pin)本(ben)身(shen)的軟硬件(jian)成(cheng)(cheng)本(ben)，也包括布局和維(wei)護定位所需(xu)的成(cheng)(cheng)本(ben)。
第五，就功耗而言，功耗是(shi)導致用(yong)戶(hu)成本提(ti)升的(de)一個關鍵因素，特別(bie)是(shi)使用(yong)電池的(de)移動設備，如果功耗較大，會(hui)嚴(yan)重限制(zhi)和(he)影響用(yong)戶(hu)的(de)使用(yong)體驗。
第六，就可擴(kuo)展性(xing)而言，可擴(kuo)展性(xing)指一個解決(jue)方案擴(kuo)展到(dao)(dao)更大覆(fu)蓋范圍使用(yong)(yong)的(de)(de)能力，和方便地(di)移植(zhi)到(dao)(dao)不同(tong)的(de)(de)環(huan)境和應用(yong)(yong)的(de)(de)能力。
第七，就響應時間而言，系統給出一個位置更新所需的時間是響應時間，不同應用場景對于響應時間的需求亦不相同，比如移動用戶和導航應用需要更快的位置更新，而靜態的資產定位則不需要。
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機遇雨露均沾，市場爭奪白熱
物聯網時代(dai)給了位(wei)(wei)置服務(wu)進一步發(fa)(fa)展的(de)(de)空間和潛力，物聯網通俗來(lai)看就是數(shu)據變(bian)現的(de)(de)過(guo)程，基于數(shu)據進行業務(wu)的(de)(de)商業模式轉型和拓展已經成為趨勢，這讓室內(nei)定位(wei)(wei)發(fa)(fa)展迎來(lai)了產業發(fa)(fa)展的(de)(de)關鍵時期。
根據(ju)Marke&Markets的(de)調(diao)查數據(ju)顯示，室內定位的(de)全球市(shi)(shi)場將(jiang)以42%的(de)年(nian)復合增長(chang)率(lv)發展，預計從(cong)(cong)2017年(nian)到2022年(nian)，其市(shi)(shi)場規模將(jiang)從(cong)(cong)71.1億美(mei)元(yuan)增長(chang)至(zhi)409.9億美(mei)元(yuan)。這也促使了(le)市(shi)(shi)場上各(ge)種室內定位技術(shu)百花齊放的(de)局面形成。
目前，根據不(bu)同的定位精度，主流的部分室內定位技術包(bao)括UWB、Wi-Fi、藍牙等，同時5G的殺入也(ye)使得這(zhe)一領(ling)域更加豐富。
1.超寬帶（UWB）技術
超寬帶（UWB）定位技術是目前市場規模最大，也是最為成熟的室內定位技術，其特點包括數據帶寬大、定位精度高（亞米級，0.1m-0.5m）、安全抗干擾等，不過其劣勢也十分明顯，其建設成本高于RFID、藍牙等技術，難以在大范圍內進行室內覆蓋。
2.Wi-Fi定位技術
Wi-Fi定位(wei)(wei)技術(shu)(shu)是目前應用(yong)較多、相(xiang)對成(cheng)熟的定位(wei)(wei)技術(shu)(shu)。Wi-Fi定位(wei)(wei)技術(shu)(shu)已經(jing)普及，不(bu)需要專門的設(she)備用(yong)于定位(wei)(wei)，用(yong)戶(hu)使用(yong)智能手機(ji)時開(kai)啟Wi-Fi即(ji)可(ke)成(cheng)為數據(ju)源，因其(qi)便于擴展、可(ke)自(zi)動更新數據(ju)、成(cheng)本低等優勢，因此(ci)最先(xian)實(shi)現規模化(hua)。不(bu)過Wi-Fi定位(wei)(wei)技術(shu)(shu)精度只有(you)2米左右(you)，無法應用(yong)于更加精準的場(chang)景。
3.藍牙定位技術
藍牙定位(wei)方(fang)案(an)可(ke)分為(wei)(wei)兩類(lei)，一類(lei)為(wei)(wei)成(cheng)熟的iBeacon方(fang)案(an)，另一類(lei)為(wei)(wei)新興(xing)的AoA方(fang)案(an)，前者定位(wei)精度在2米到3米左右，后(hou)者則(ze)可(ke)以達到亞米級。同樣的，與Wi-Fi技(ji)術類(lei)似，藍牙定位(wei)技(ji)術易(yi)于普及，且(qie)功耗和成(cheng)本較低。
除了以上(shang)主流的室內定(ding)位技術之(zhi)外，還有(you)如RFID、紅(hong)外技術、超聲波技術、慣性(xing)導航、地磁定(ding)位、視(shi)覺定(ding)位等等，不過更(geng)重要(yao)的是2019年宣布5G商用以來，基于5G的定(ding)位憑借自(zi)身優勢更(geng)加吸引到業界的強烈關注。
5G殺入亂局，攪動風云變幻
5G擁(yong)有大帶寬(kuan)、低時延高可靠和海量連接(jie)三大技術特性，因(yin)而被物(wu)聯網產業界(jie)所廣泛(fan)關注，而5G定位正是其中一個重要的性能指標。
5G定位是5G移動網絡(luo)通(tong)過測量無線信(xin)(xin)號來(lai)確定UE地(di)理位置(zhi)信(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)技術，它的(de)(de)優勢十分明(ming)顯，即可以真正(zheng)做到用戶隨(sui)時、隨(sui)地(di)無差別地(di)獲得基(ji)于定位信(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)地(di)理信(xin)(xin)息(xi)服務，滿(man)足無線世界中“何人、何事、何時、何地(di)”的(de)(de)確定位置(zhi)的(de)(de)要求。
根(gen)據中國移動和(he)華為連(lian)接發布的(de)《5G定位(wei)(wei)(wei)能力開放產業白皮(pi)書(shu)》概括，從(cong)5G定位(wei)(wei)(wei)原理(li)的(de)角(jiao)度來看，5G定位(wei)(wei)(wei)技術(shu)大致可(ke)以分為三(san)(san)種類型：基于(yu)三(san)(san)角(jiao)關系(xi)和(he)運算的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術(shu)、基于(yu)場景分析的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術(shu)和(he)基于(yu)臨(lin)近(jin)關系(xi)的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術(shu)。
首先(xian)是基于(yu)三角關系的定位(wei)技(ji)(ji)術(shu)。它(ta)根據測量(liang)得(de)出的數(shu)據，利(li)用幾何三角或(huo)雙曲線(xian)關系計算(suan)被(bei)測物體的位(wei)置，是最主要也是應用最為廣泛的一種定位(wei)技(ji)(ji)術(shu)。
其次是基(ji)于場景(jing)分析的定(ding)(ding)位(wei)技(ji)術。這種定(ding)(ding)位(wei)技(ji)術對定(ding)(ding)位(wei)的特(te)定(ding)(ding)環境進行(xing)抽(chou)象和形(xing)(xing)式化(hua),用(yong)一些具體的、量化(hua)的參(can)數描述定(ding)(ding)位(wei)環境中的各個位(wei)置，并用(yong)一個數據(ju)庫把這些信(xin)息集(ji)成在一起(qi)。業(ye)界(jie)習慣將上述形(xing)(xing)式化(hua)和量化(hua)后的位(wei)置特(te)征信(xin)息形(xing)(xing)象地(di)稱為信(xin)號“指紋(wen)”，觀察者根據(ju)帶(dai)定(ding)(ding)位(wei)物體所在位(wei)置的“指紋(wen)”特(te)征查詢(xun)數據(ju)庫，并根據(ju)特(te)定(ding)(ding)的匹配規則確定(ding)(ding)物體的位(wei)置。
最后是基于臨近關系的定位技術。根據待定位物體與一個或多個已知位置參考點的臨近關系來定位。這種定位技術通常需要標識系統的輔助，以唯一的標識來確定已知的各個位置。最常見的例子是移動蜂窩通信網絡中的Cell
ID。
基于5G高精度定位技術與垂直行業的深度融合，可以實現不同領域的業務靈活創新，為用戶帶來安全、高效和商業等方面的價值。
比(bi)如(ru)近(jin)日廣(guang)東移動和華為(wei)在東莞華為(wei)團泊洼(wa)廠(chang)區實(shi)現了(le)全(quan)國首個5G室內定位(wei)(wei)試商(shang)用項目，一(yi)網滿足了(le)5G通信和精準定位(wei)(wei)兩(liang)大需求(qiu)，數據顯(xian)示，90%的(de)(de)定位(wei)(wei)結果實(shi)現了(le)1米到3米范圍內的(de)(de)精準定位(wei)(wei)，滿足了(le)廠(chang)區車輛、人員(yuan)的(de)(de)高(gao)精度定位(wei)(wei)需求(qiu)，大幅提(ti)升了(le)5G全(quan)連接工廠(chang)的(de)(de)生產效率(lv)。
據介紹，5G室內定位技術的應用，使得工廠人員、貴重測試儀器、生產輔助物料的位置信息準確傳到倉儲系統，并關聯實物信息。在后續生產過程中，工作人員可在后臺根據出產、庫存、運輸等狀況，隨時發出調度指令，AGV在1秒內響應，實現目標物料的自動調度，保證出產、倉儲和外調產品的有序流動，物流效率大幅提升。
在標準方面，2020年中凍結的3GPP
R16協議版本首次將定位能力引入到5G網絡標準中，并要求5G定位能力可以達到室內3米以及室外10米的精度，滿足了普通商用場景米級定位的需求。而在明年年中即將凍結的R17標準中，還將進一步把室內定位精準度提升到厘米級，達到20-30厘米左右的定位精度——這對5G使能工業物聯網以及其他千行百業更加有利。
寫在最后
當然，無論是強大的(de)5G，還是已經成熟商用(yong)的(de)UWB、Wi-Fi、藍牙等技術(shu)，業界對此產生出另一(yi)個(ge)觀點，即任何不同(tong)(tong)的(de)室內定(ding)位技術(shu)之間并不矛盾，或許未來(lai)每種技術(shu)都應該在5G時代高度協同(tong)(tong)互補，繼而在不同(tong)(tong)場景下真(zhen)正實現定(ding)位精度的(de)最大化。
