El posicionamiento por satélite en interiores no se ve, 5G, UWB y Bluetooth son tres centímetros de alta precisión
5G, UWB y Bluetooth
En la vida diaria, la mayor parte del flujo de información que recibimos contiene información de ubicación espacial, y la adquisición precisa de información de ubicación se ha convertido en uno de los requisitos necesarios para la producción y la vida. Especialmente en ambientes interiores con señales débiles de GPS o Beidou, existe una necesidad urgente de tecnología de posicionamiento de mayor precisión para complementar la información de ubicación. En la actualidad, las tecnologías 5G, UWB y Bluetooth persiguen un posicionamiento de alta precisión, y cada una tiene sus propias ventajas y desventajas. ¿El futuro mercado del posicionamiento de alta precisión será el único o muchos se complementarán entre sí? Analicemos el estado de desarrollo y el potencial de los tres.

Posicionamiento 5G hacia el nivel del centímetro

5G no es solo una red de comunicación. La red de posicionamiento también es uno de sus aspectos más destacados. Con la promoción general de 5G a nivel mundial, el posicionamiento de alta precisión de 5G ya no es una propuesta falsa. El posicionamiento 5G consiste en medir señales inalámbricas a través de una red de comunicación móvil 5G para determinar la información de ubicación geográfica del terminal. En el acuerdo 3GPP R16, basado en las características de gran ancho de banda de 5G, la capacidad de posicionamiento 5G puede alcanzar una precisión del 80% para interiores de 3 metros y del 80% para exteriores de 10 metros. A través de tecnologías como RTT de estación base múltiple, AoA / AoD, TDOA y estación base única UL-AoA, R16 ha allanado el camino para los servicios de posicionamiento 5G.

LampSite de celda pequeña / Huawei

Por ejemplo, Huawei tomó la iniciativa al completar la verificación de posicionamiento en interiores 5G en el metro de Suzhou en marzo de este año a través de pequeñas estaciones base como LampSite y computación de borde de acceso múltiple MEC. Al ocultar la estación base y desplegarla en el techo, el posicionamiento en interiores 5G de Huawei ha logrado una precisión de posicionamiento de 3 a 5 metros en el 90% de las cabinas de metro y pasillos de las estaciones.

Este tipo de precisión es suficiente para hacer frente a escenarios comerciales habituales, pero todavía no se denomina posicionamiento de alta precisión. En R17, cuyo lanzamiento está programado para principios de 2022, se introdujo un nuevo elemento de trabajo LPHAP (posicionamiento de alta precisión y baja potencia). El objetivo de LPHAP es mejorar aún más la precisión de posicionamiento a 0.5 metros 90% o más. Al mismo tiempo, a través del modo de suspensión a largo plazo, la duración de la batería del terminal de posicionamiento puede alcanzar varios meses o incluso un año.

El 28 de septiembre de este año, Beijing Zhilianan Technology anunció el chip de posicionamiento 5G LPHAP MK8510, que admite las bandas de frecuencia 5G de N41, N77, N78 y N79, con una precisión de 0,5 metros y 90%. Basado en la tecnología de control de bajo consumo de Zhilian, el chip se coloca una vez cada 6 segundos y una batería de 1000 mAh puede soportar 12 de duración. Este ecosistema LPHAP construido con chips, módulos y productos terminales, junto con estaciones base y operadores, probablemente se convierta en la fuerza principal para el posicionamiento 5G en un futuro próximo.

Una vez que los operadores han construido redes de comunicación 5G y redes de posicionamiento a través de estaciones base, pueden proporcionar servicios de posicionamiento 5G a través de la plataforma de desarrollo de ubicación 5G. Esto no solo incluye el servicio del propio operador, sino que los desarrolladores externos también pueden llamar a interfaces abiertas a través de la plataforma para obtener rápidamente la ubicación específica del terminal.

3GPP también ha determinado que la próxima generación de evolución 5G es 5G-Advanced, que es el llamado 5.5G, y comenzó oficialmente a partir de R18. Bajo este estándar, 5G ganará un ancho de banda ultra grande de 800MHz o incluso por encima de 1GHz, y avanzará el posicionamiento de 5G al nivel de centímetros. Al mismo tiempo, 5G-Advanced introducirá un diseño de interfaz de aire minimalista para minimizar el consumo de energía de señalización de la interfaz de aire, haciendo que el tiempo de espera del módulo de posicionamiento sea de más de 2 años.

Sin embargo, la congelación de R17 aún no se ha completado y R18 tendrá que esperar hasta 2023. La onda milimétrica 5G aún no se ha implementado por completo. Tanto la precisión de posicionamiento como el modelo de negocio requieren una exploración de seguimiento.

UWB y Bluetooth complementarios

Cuando se trata de ancho de banda, la tecnología UWB conocida como ultra-ancho de banda es naturalmente indispensable La aparición de productos como AirTag ha inspirado una vez más a UWB. UWB transmite datos con pulsos extremadamente estrechos, por lo que el ancho de banda es básicamente superior a 500 MHz. En la actualidad, la UWB en condiciones ideales puede lograr una precisión de nivel decimétrico, y otras tecnologías de posicionamiento están fuera del alcance. Sin embargo, la banda de frecuencia de UWB es de 6 GHz a 9 GHz y la penetración del pulso no es ideal, por lo que la precisión es mayor cuando se utiliza en un entorno sin obstáculos.

Además de UWB, también existe la tecnología Bluetooth que ha impactado en el mercado de posicionamiento a partir de 5.0. Bluetooth también puede lograr funciones de posicionamiento a través de tecnologías AoA y AoD. Sin embargo, debido a las limitaciones de sus propias "condiciones de hardware", la precisión se encuentra entre el posicionamiento 5G actual y el posicionamiento UWB, y es necesario resolver el problema de interferencia en el complejo entorno de la señal. Pero su verdadera ventaja radica en su bajo consumo y gran popularidad. Los terminales móviles básicamente han popularizado las conexiones Bluetooth. Las etiquetas o terminales dedicados al posicionamiento también pueden durar más de un año. Sus características son muy similares a UWB. Buen complemento.

Estación base Bluetooth AoA / Tecnología de cuatro fases

Four Phase Technology ha desarrollado un conjunto de sistema de posicionamiento integrado basado en UWB y Bluetooth BLE AOA. Según diferentes escenarios, es compatible con las etiquetas de posicionamiento de estas dos señales al mismo tiempo. La estación base de posicionamiento en interiores BLE AOA de tecnología de cuatro fases puede lograr un posicionamiento por debajo del metro, mientras que UWB puede lograr un posicionamiento de hasta 10 cm. En la cobertura a gran escala, UWB es responsable de la cobertura total y AOA es responsable del suplemento de punto ciego del área ocluida.

Aunque UWB es actualmente la tecnología de posicionamiento más precisa, la construcción de una red de posicionamiento UWB requiere estaciones base de posicionamiento y etiquetas de posicionamiento. Aunque el número de las primeras no es alto, el costo individual sigue siendo alto. Por el contrario, el costo de las estaciones base de posicionamiento Bluetooth es mucho menor, por lo que este esquema de fusión puede reducir aún más los costos.