Le positionnement par satellite à l'intérieur n'est pas visible, la 5G, l'UWB et le Bluetooth ont une précision de trois centimètres
5G, UWB et Bluetooth
Dans la vie quotidienne, la plupart des flux d'informations que nous recevons contiennent des informations de localisation spatiale, et l'acquisition précise d'informations de localisation est devenue l'une des exigences nécessaires à la production et à la vie. En particulier dans les environnements intérieurs avec des signaux GPS ou Beidou faibles, il existe un besoin urgent d'une technologie de positionnement de plus haute précision pour compléter les informations de localisation. À l'heure actuelle, les technologies 5G, UWB et Bluetooth visent toutes un positionnement de haute précision et chacune a ses avantages et ses inconvénients. Le futur marché du positionnement de haute précision sera-t-il le seul ou plusieurs seront-ils complémentaires ? Analysons l'état de développement et le potentiel des trois.
Positionnement 5G vers le centimètre
La 5G n'est pas seulement un réseau de communication. Le réseau de positionnement est également l'un de ses points forts. Avec la promotion globale de la 5G à l'échelle mondiale, le positionnement de haute précision de la 5G n'est plus une fausse proposition. Le positionnement 5G consiste à mesurer les signaux sans fil via un réseau de communication mobile 5G pour déterminer les informations de localisation géographique du terminal. Dans l'accord 3GPP R16, basé sur les caractéristiques de large bande passante de la 5G, la capacité de positionnement 5G peut atteindre une précision de 80 % pour les 3 mètres intérieurs et de 80 % pour les 10 mètres extérieurs. Grâce à des technologies telles que la station de base multiple RTT, AoA/AoD, TDOA et la station de base unique UL-AoA, R16 a ouvert la voie aux services de positionnement 5G.
LampSite petite cellule / Huawei
Par exemple, Huawei a pris l'initiative de terminer la vérification du positionnement intérieur 5G dans le métro de Suzhou en mars de cette année via de petites stations de base telles que LampSite et MEC multi-access edge computing. En dissimulant la station de base et en la déployant au plafond, le positionnement intérieur 5G de Huawei a atteint une précision de positionnement de 3 à 5 mètres dans 90 % des cabines de métro et des halls de gare.
Ce type de précision est suffisant pour faire face aux scénarios commerciaux ordinaires, mais on ne l'appelle pas encore positionnement de haute précision. Dans R17, dont le lancement est prévu début 2022, un nouveau work item LPHAP (positionnement basse puissance haute précision) a été introduit. L'objectif de LPHAP est d'améliorer encore la précision de positionnement à 0,5 mètre 90% ou plus.Dans le même temps, grâce au mode veille longue durée, la durée de vie de la batterie du terminal de positionnement peut atteindre plusieurs mois, voire un an.
Le 28 septembre de cette année, Beijing Zhilianan Technology a annoncé la puce de positionnement 5G LPHAP MK8510, qui prend en charge les bandes de fréquences 5G de N41, N77, N78 et N79, avec une précision de 0,5 mètre et 90 %. Basée sur la technologie de contrôle à faible consommation de Zhilian, la puce est positionnée toutes les 6 secondes et une batterie de 1000 mAh peut prendre en charge 12 autonomies. Cet écosystème LPHAP construit avec des puces, des modules et des produits terminaux, ainsi que des stations de base et des opérateurs, est susceptible de devenir la principale force du positionnement 5G dans un proche avenir.
Une fois que les opérateurs ont construit des réseaux de communication 5G et des réseaux de positionnement via des stations de base, ils peuvent fournir des services de positionnement 5G via la plate-forme de développement de localisation 5G. Cela inclut non seulement le service de l'opérateur lui-même, mais les développeurs tiers peuvent également appeler des interfaces ouvertes via la plate-forme pour obtenir rapidement l'emplacement spécifique du terminal.
Le 3GPP a également déterminé que la prochaine génération d'évolution de la 5G est la 5G-Advanced, ce qu'on appelle la 5.5G, et a officiellement commencé à partir de R18. Selon cette norme, la 5G gagnera une bande passante ultra-large de 800 MHz ou même supérieure à 1 GHz, et fera progresser le positionnement 5G au centimètre. Dans le même temps, 5G-Advanced introduira une conception d'interface aérienne minimaliste pour minimiser la consommation d'énergie de signalisation de l'interface aérienne, ce qui rendra le module de positionnement en veille à plus de 2 ans.
Cependant, le gel de R17 n'est pas encore terminé et R18 devra attendre jusqu'en 2023. La 5G à ondes millimétriques n'a pas encore été complètement déployée.La précision du positionnement et le modèle économique nécessitent une exploration de suivi.
UWB et Bluetooth complémentaires
En matière de bande passante, la technologie UWB dite ultra-bande passante est naturellement indispensable.L'émergence de produits comme AirTag a une nouvelle fois inspiré l'UWB. UWB transmet des données avec des impulsions extrêmement étroites, de sorte que la bande passante est essentiellement supérieure à 500 MHz. À l'heure actuelle, l'UWB dans des conditions idéales peut atteindre une précision décimétrique, et d'autres technologies de positionnement sont hors de portée. Cependant, la bande de fréquences de l'UWB est de 6 GHz à 9 GHz et la pénétration des impulsions n'est pas idéale, la précision est donc plus élevée lorsqu'elle est utilisée dans un environnement dégagé.
En plus de l'UWB, il existe également la technologie Bluetooth qui a eu un impact sur le marché du positionnement à partir de 5.0. Bluetooth peut également réaliser des fonctions de positionnement grâce aux technologies AoA et AoD. Cependant, en raison des limites de ses propres "conditions matérielles", la précision se situe entre le positionnement 5G actuel et le positionnement UWB, et il est nécessaire de résoudre le problème d'interférence dans l'environnement de signal complexe. Mais son véritable atout réside dans sa faible consommation électrique et sa grande popularité.Les terminaux mobiles ont fondamentalement popularisé les connexions Bluetooth.Les tags ou terminaux dédiés au positionnement peuvent également durer plus d'un an.Ses caractéristiques sont très proches de l'UWB.Bon complément.
Station de base Bluetooth AoA / Technologie quadriphasée
Four Phase Technology a développé un ensemble de système de positionnement intégré basé sur UWB et Bluetooth BLE AOA. Selon différents scénarios, il est compatible avec les balises de positionnement de ces deux signaux à la fois. La station de base de positionnement intérieur BLE AOA de la technologie à quatre phases peut atteindre un positionnement inférieur au mètre, tandis que l'UWB peut atteindre un positionnement jusqu'à 10 cm. Dans la couverture à grande échelle, UWB est responsable de la couverture complète et AOA est responsable du supplément d'angle mort de la zone occluse.
Bien que l'UWB soit actuellement la technologie de positionnement la plus précise, la construction d'un réseau de positionnement UWB nécessite des stations de base de positionnement et des balises de positionnement.Bien que le nombre des premières ne soit pas élevé, le coût individuel reste élevé. En revanche, le coût des stations de base de positionnement Bluetooth est beaucoup plus faible, de sorte que ce schéma de fusion peut encore réduire les coûts.
