室(shi)(shi)內定(ding)位(wei)正處(chu)于“百家(jia)爭鳴”、技術(shu)爆發(fa)的階段，尤其近(jin)年隨(sui)著(zhu)UWB、Wi-Fi以(yi)及(ji)5G等(deng)通信(xin)技術(shu)的廣泛應(ying)用，使得(de)室(shi)(shi)內定(ding)位(wei)場(chang)(chang)景的需求發(fa)生(sheng)井噴，市場(chang)(chang)也隨(sui)之(zhi)水漲船高。
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(sui)著技(ji)(ji)(ji)術(shu)和科技(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展，這些定位(wei)手段在精度、可用(yong)性等方面均取得(de)了質的(de)(de)(de)(de)(de)飛躍。然而按照場(chang)景(jing)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)劃分，上(shang)述內(nei)容皆是用(yong)于較大的(de)(de)(de)(de)(de)室外定位(wei)場(chang)景(jing)，而與之相對(dui)的(de)(de)(de)(de)(de)室內(nei)定位(wei)則發(fa)展截然不(bu)同(tong)，正處于“百(bai)家爭(zheng)鳴”、技(ji)(ji)(ji)術(shu)爆發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)階段，尤其(qi)近年隨(sui)著UWB、Wi-Fi以及5G等通(tong)信技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)廣泛(fan)應(ying)用(yong)，使得(de)室內(nei)定位(wei)場(chang)景(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)發(fa)生井(jing)噴，市(shi)場(chang)也隨(sui)之水漲(zhang)船高(gao)。
室內定位井噴，挑戰接踵而至
室(shi)內定位市場(chang)即通過(guo)技(ji)術手段獲知人們(men)和(he)物(wu)品在(zai)(zai)室(shi)內所(suo)處(chu)的(de)(de)(de)(de)實(shi)時位置(zhi)或(huo)者行動(dong)軌跡。近年來(lai)，隨著(zhu)無(wu)所(suo)不在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)基(ji)于位置(zhi)的(de)(de)(de)(de)服(fu)務(wu)被(bei)應用，位置(zhi)服(fu)務(wu)的(de)(de)(de)(de)相關內容也從室(shi)外走向(xiang)了室(shi)內，其主(zhu)要的(de)(de)(de)(de)推動(dong)力(li)則是室(shi)內位置(zhi)服(fu)務(wu)所(suo)能帶來(lai)的(de)(de)(de)(de)巨大(da)的(de)(de)(de)(de)應用和(he)商業潛能。
人們(men)生(sheng)(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)(sheng)活(huo)中的(de)大多數時間都發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)在室(shi)內(nei)場(chang)景當中，諾基亞提供的(de)數據顯示(shi)(shi)，人們(men)通常有87%到90%的(de)時間是在室(shi)內(nei)度過的(de)，這導致大量的(de)室(shi)內(nei)定位(wei)場(chang)景應用也接踵而(er)至，諸如(ru)停車場(chang)尋(xun)車、敏(min)感區域訪(fang)客接待(dai)、倉儲托盤、文物展示(shi)(shi)、生(sheng)(sheng)(sheng)產設(she)備追(zhui)蹤(zong)等。
比如在大(da)(da)型商場中，商戶或商場管理者可以通過室內(nei)定位技術(shu)獲知哪些(xie)地(di)方(fang)人流量(liang)最大(da)(da)，客人們通常會選擇(ze)哪些(xie)行動路線等，進而更科學的(de)(de)布置(zhi)柜臺或者選擇(ze)舉辦促銷活動的(de)(de)地(di)點。
再比如，現今人們(men)雖然早已習慣了導(dao)航，但是實際上(shang)如今的(de)導(dao)航應(ying)用并未能充分滿足人們(men)想要(yao)實現精度導(dao)航的(de)需(xu)求(qiu)，以(yi)(yi)我們(men)最常(chang)使用的(de)某德APP為(wei)例，當使用者(zhe)精準的(de)選(xuan)擇某一室內位置時，其通常(chang)只能提供一個戶外地址，這(zhe)也可以(yi)(yi)稱之為(wei)導(dao)航最后的(de)盲區(qu)。
不(bu)過從(cong)室(shi)(shi)外定位到室(shi)(shi)內定位，由于(yu)室(shi)(shi)內的環(huan)境動態性(xing)很強(qiang)，其還面臨(lin)諸多(duo)挑戰。就技術角度而言(yan)，主要(yao)包括定位精度、覆蓋范圍(wei)、可靠性(xing)、成本、功(gong)耗、可擴(kuo)展性(xing)和響應時間(jian)幾個(ge)方面。
第一，就精(jing)度(du)而言，不(bu)同類型的(de)應用對于精(jing)度(du)的(de)要求大有不(bu)同，比如超市(shi)或倉(cang)庫管理中，可(ke)能需要亞米(mi)級的(de)定位精(jing)度(du)迅速(su)鎖定物品(pin)；而在商場或者購物中心(xin)中，尋找一個(ge)特(te)定的(de)品(pin)牌店(dian)則(ze)需要5米(mi)甚至10米(mi)的(de)精(jing)度(du)即(ji)可(ke)。
第二，就(jiu)覆(fu)(fu)蓋(gai)范圍(wei)而(er)言，一項技術(shu)或解(jie)決方案覆(fu)(fu)蓋(gai)范圍(wei)多大，也(ye)決定(ding)了這項技術(shu)所(suo)支(zhi)持應用(yong)的(de)(de)不同，比如(ru)Wi-Fi定(ding)位，需要特定(ding)的(de)(de)設備或終(zhong)端，其相應的(de)(de)覆(fu)(fu)蓋(gai)范圍(wei)也(ye)會有所(suo)限制(zhi)。
第三，就可靠性而言，室內環境有著比(bi)外(wai)(wai)部(bu)環境更強的動態(tai)性，會不(bu)時發(fa)生變(bian)化，比(bi)如(ru)商場的設(she)置和(he)隔(ge)斷會經常(chang)發(fa)生變(bian)化，另外(wai)(wai)定(ding)位所依賴(lai)的基礎設(she)施也會經常(chang)發(fa)生變(bian)化。
第四，就成本(ben)而言，成本(ben)無(wu)論(lun)何時幾(ji)乎都是掣(che)肘一(yi)個應用、一(yi)個產業發展的(de)(de)關鍵，其不僅包括產品本(ben)身的(de)(de)軟硬件成本(ben)，也包括布局和維護定位所需的(de)(de)成本(ben)。
第五，就(jiu)功耗而(er)言，功耗是導致用(yong)戶成本提(ti)升(sheng)的一個關鍵因素，特(te)別是使(shi)用(yong)電池的移動設備，如果功耗較大，會嚴重限制和(he)影響用(yong)戶的使(shi)用(yong)體驗。
第六，就(jiu)可(ke)擴(kuo)展性而(er)言(yan)，可(ke)擴(kuo)展性指一(yi)個解決方案(an)擴(kuo)展到更大(da)覆(fu)蓋范圍使用(yong)的能力(li)，和(he)方便(bian)地移植到不同的環境和(he)應用(yong)的能力(li)。
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(shi)代(dai)給了位(wei)(wei)置服務(wu)(wu)進(jin)一步發展的(de)空間(jian)和潛力，物聯(lian)網通俗(su)來看就(jiu)是數據變現的(de)過程(cheng)，基于數據進(jin)行業(ye)務(wu)(wu)的(de)商業(ye)模式轉型(xing)和拓展已經成(cheng)為趨勢，這讓室內定位(wei)(wei)發展迎(ying)來了產業(ye)發展的(de)關鍵時(shi)期。
根據(ju)Marke&Markets的(de)(de)調(diao)查數(shu)據(ju)顯(xian)示，室(shi)(shi)內定(ding)位的(de)(de)全球市場將(jiang)以42%的(de)(de)年復合(he)增長率(lv)發展，預(yu)計從2017年到2022年，其市場規模將(jiang)從71.1億美元增長至409.9億美元。這也促使了市場上(shang)各(ge)種室(shi)(shi)內定(ding)位技(ji)術百(bai)花齊放的(de)(de)局面形成(cheng)。
目(mu)前，根據不(bu)同的定(ding)位精度，主流的部分室內定(ding)位技術包(bao)括UWB、Wi-Fi、藍(lan)牙(ya)等(deng)，同時5G的殺(sha)入也使得這一領域更加豐富(fu)。
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(ding)(ding)位(wei)技術(shu)是目前應(ying)用較多、相對成(cheng)熟的(de)定(ding)(ding)位(wei)技術(shu)。Wi-Fi定(ding)(ding)位(wei)技術(shu)已經普(pu)及，不需(xu)要專門(men)的(de)設(she)備用于定(ding)(ding)位(wei)，用戶(hu)使用智能(neng)手機時開啟(qi)Wi-Fi即可成(cheng)為數(shu)據源，因其便于擴展、可自動更新(xin)數(shu)據、成(cheng)本低等優勢，因此(ci)最先實現規模化。不過Wi-Fi定(ding)(ding)位(wei)技術(shu)精(jing)度只有2米左右，無(wu)法應(ying)用于更加精(jing)準的(de)場景。
3.藍牙定位技術
藍(lan)牙定位(wei)(wei)(wei)方案可(ke)分為兩類，一(yi)類為成熟(shu)的(de)iBeacon方案，另(ling)一(yi)類為新興的(de)AoA方案，前(qian)者(zhe)定位(wei)(wei)(wei)精(jing)度在2米到3米左右(you)，后(hou)者(zhe)則可(ke)以(yi)達(da)到亞米級。同樣的(de)，與Wi-Fi技(ji)術類似，藍(lan)牙定位(wei)(wei)(wei)技(ji)術易于(yu)普及，且功耗和(he)成本(ben)較(jiao)低(di)。
除了(le)以(yi)上主流(liu)的(de)室內(nei)定(ding)(ding)(ding)位技(ji)術之(zhi)外(wai)，還(huan)有如RFID、紅外(wai)技(ji)術、超聲波(bo)技(ji)術、慣性(xing)導航(hang)、地磁(ci)定(ding)(ding)(ding)位、視覺定(ding)(ding)(ding)位等(deng)(deng)等(deng)(deng)，不過更重要的(de)是2019年宣(xuan)布5G商(shang)用以(yi)來(lai)，基于5G的(de)定(ding)(ding)(ding)位憑借(jie)自身優勢更加吸(xi)引到業界的(de)強烈關注。
5G殺入亂局，攪動風云變幻
5G擁有大帶寬、低時(shi)延高可靠和海量連接三大技術特性，因(yin)而(er)被物聯(lian)網產(chan)業界(jie)所(suo)廣泛關注，而(er)5G定位(wei)正是(shi)其中一個重要的(de)性能指標。
5G定位(wei)是5G移(yi)動網絡通過測量無線(xian)信號來確(que)定UE地理(li)位(wei)置信息的(de)(de)(de)(de)技術，它的(de)(de)(de)(de)優勢十分明顯，即可以(yi)真正(zheng)做(zuo)到用(yong)戶隨(sui)時(shi)、隨(sui)地無差別地獲得基于定位(wei)信息的(de)(de)(de)(de)地理(li)信息服務，滿足無線(xian)世界中“何(he)人、何(he)事、何(he)時(shi)、何(he)地”的(de)(de)(de)(de)確(que)定位(wei)置的(de)(de)(de)(de)要(yao)求。
根(gen)據中國移動和華為(wei)連接發布的(de)《5G定位(wei)(wei)(wei)能力(li)開(kai)放產業白皮(pi)書》概括(kuo)，從5G定位(wei)(wei)(wei)原理的(de)角度來看(kan)，5G定位(wei)(wei)(wei)技術大致可以分(fen)(fen)為(wei)三種類(lei)型：基于(yu)三角關系和運算的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術、基于(yu)場景(jing)分(fen)(fen)析(xi)的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術和基于(yu)臨近關系的(de)定位(wei)(wei)(wei)技術。
首先是(shi)基于三角關(guan)系的定位(wei)技(ji)術(shu)。它根據(ju)測(ce)量得出的數據(ju)，利用(yong)幾(ji)何(he)三角或(huo)雙曲線關(guan)系計算被測(ce)物體的位(wei)置(zhi)，是(shi)最(zui)主要也是(shi)應用(yong)最(zui)為廣泛的一(yi)種定位(wei)技(ji)術(shu)。
其(qi)次(ci)是基于場景分析的(de)定(ding)位(wei)(wei)技術。這(zhe)種定(ding)位(wei)(wei)技術對定(ding)位(wei)(wei)的(de)特(te)定(ding)環(huan)境進行抽象和(he)形式化(hua),用一些具(ju)體(ti)的(de)、量(liang)化(hua)的(de)參數描述(shu)定(ding)位(wei)(wei)環(huan)境中(zhong)的(de)各個位(wei)(wei)置，并用一個數據(ju)庫把這(zhe)些信(xin)息(xi)集(ji)成在一起。業(ye)界習慣(guan)將上(shang)述(shu)形式化(hua)和(he)量(liang)化(hua)后的(de)位(wei)(wei)置特(te)征信(xin)息(xi)形象地稱(cheng)為信(xin)號“指紋”，觀(guan)察者根(gen)據(ju)帶定(ding)位(wei)(wei)物體(ti)所在位(wei)(wei)置的(de)“指紋”特(te)征查(cha)詢數據(ju)庫，并根(gen)據(ju)特(te)定(ding)的(de)匹配規則確定(ding)物體(ti)的(de)位(wei)(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。
比如近日(ri)廣東移動和華為(wei)在東莞(guan)華為(wei)團(tuan)泊洼廠區實(shi)現了(le)全(quan)國首個5G室內定(ding)(ding)位試商用(yong)項目，一網滿足(zu)了(le)5G通信和精準定(ding)(ding)位兩大需(xu)求(qiu)，數據(ju)顯示，90%的(de)定(ding)(ding)位結果實(shi)現了(le)1米到3米范圍內的(de)精準定(ding)(ding)位，滿足(zu)了(le)廠區車(che)輛(liang)、人員的(de)高精度定(ding)(ding)位需(xu)求(qiu)，大幅提升了(le)5G全(quan)連(lian)接工廠的(de)生產(chan)效(xiao)率。
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(ran)，無(wu)論(lun)是強大(da)的5G，還是已經成熟商用的UWB、Wi-Fi、藍牙等技(ji)術(shu)，業界(jie)對此產生出另一(yi)個觀點，即(ji)任何不同的室內定(ding)位(wei)技(ji)術(shu)之(zhi)間并不矛盾，或許未來(lai)每(mei)種技(ji)術(shu)都應該在5G時代高度協(xie)同互補，繼而(er)在不同場景(jing)下真(zhen)正實現定(ding)位(wei)精度的最大(da)化。
