位置服務(wù)古往今來一直是人類生活領(lǐng)域最重要的服務(wù)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(wèi)星、基站等技術(shù)手段定位，保證我們的行車導(dǎo)航、交通管理、路線規(guī)劃等等應(yīng)用……

隨著技術(shù)和科技的發(fā)展，這些定位手段在精度、可用性等方面均取得了質(zhì)的飛躍。然而按照場景不同的劃分，上述內(nèi)容皆是用于較大的室外定位場景，而與之相對的室內(nèi)定位則發(fā)展截然不同，正處于“百家爭鳴”、技術(shù)爆發(fā)的階段，尤其近年隨著UWB、Wi-Fi以及5G等通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使得室內(nèi)定位場景的需求發(fā)生井噴，市場也隨之水漲船高。

室內(nèi)定位井噴，挑戰(zhàn)接踵而至

室內(nèi)定位市場即通過技術(shù)手段獲知人們和物品在室內(nèi)所處的實時位置或者行動軌跡。近年來，隨著無所不在的基于位置的服務(wù)被應(yīng)用，位置服務(wù)的相關(guān)內(nèi)容也從室外走向了室內(nèi)，其主要的推動力則是室內(nèi)位置服務(wù)所能帶來的巨大的應(yīng)用和商業(yè)潛能。

人們生產(chǎn)生活中的大多數(shù)時間都發(fā)生在室內(nèi)場景當中，諾基亞提供的數(shù)據(jù)顯示，人們通常有87%到90%的時間是在室內(nèi)度過的，這導(dǎo)致大量的室內(nèi)定位場景應(yīng)用也接踵而至，諸如停車場尋車、敏感區(qū)域訪客接待、倉儲托盤、文物展示、生產(chǎn)設(shè)備追蹤等。

比如在大型商場中，商戶或商場管理者可以通過室內(nèi)定位技術(shù)獲知哪些地方人流量最大，客人們通常會選擇哪些行動路線等，進而更科學(xué)的布置柜臺或者選擇舉辦促銷活動的地點。

再比如，現(xiàn)今人們雖然早已習(xí)慣了導(dǎo)航，但是實際上如今的導(dǎo)航應(yīng)用并未能充分滿足人們想要實現(xiàn)精度導(dǎo)航的需求，以我們最常使用的某德APP為例，當使用者精準的選擇某一室內(nèi)位置時，其通常只能提供一個戶外地址，這也可以稱之為導(dǎo)航最后的盲區(qū)。

不過從室外定位到室內(nèi)定位，由于室內(nèi)的環(huán)境動態(tài)性很強，其還面臨諸多挑戰(zhàn)。就技術(shù)角度而言，主要包括定位精度、覆蓋范圍、可靠性、成本、功耗、可擴展性和響應(yīng)時間幾個方面。

第一，就精度而言，不同類型的應(yīng)用對于精度的要求大有不同，比如超市或倉庫管理中，可能需要亞米級的定位精度迅速鎖定物品；而在商場或者購物中心中，尋找一個特定的品牌店則需要5米甚至10米的精度即可。

第二，就覆蓋范圍而言，一項技術(shù)或解決方案覆蓋范圍多大，也決定了這項技術(shù)所支持應(yīng)用的不同，比如Wi-Fi定位，需要特定的設(shè)備或終端，其相應(yīng)的覆蓋范圍也會有所限制。

第三，就可靠性而言，室內(nèi)環(huán)境有著比外部環(huán)境更強的動態(tài)性，會不時發(fā)生變化，比如商場的設(shè)置和隔斷會經(jīng)常發(fā)生變化，另外定位所依賴的基礎(chǔ)設(shè)施也會經(jīng)常發(fā)生變化。

第四，就成本而言，成本無論何時幾乎都是掣肘一個應(yīng)用、一個產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，其不僅包括產(chǎn)品本身的軟硬件成本，也包括布局和維護定位所需的成本。

第五，就功耗而言，功耗是導(dǎo)致用戶成本提升的一個關(guān)鍵因素，特別是使用電池的移動設(shè)備，如果功耗較大，會嚴重限制和影響用戶的使用體驗。

第六，就可擴展性而言，可擴展性指一個解決方案擴展到更大覆蓋范圍使用的能力，和方便地移植到不同的環(huán)境和應(yīng)用的能力。

第七，就響應(yīng)時間而言，系統(tǒng)給出一個位置更新所需的時間是響應(yīng)時間，不同應(yīng)用場景對于響應(yīng)時間的需求亦不相同，比如移動用戶和導(dǎo)航應(yīng)用需要更快的位置更新，而靜態(tài)的資產(chǎn)定位則不需要。

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機遇雨露均沾，市場爭奪白熱

物聯(lián)網(wǎng)時代給了位置服務(wù)進一步發(fā)展的空間和潛力，物聯(lián)網(wǎng)通俗來看就是數(shù)據(jù)變現(xiàn)的過程，基于數(shù)據(jù)進行業(yè)務(wù)的商業(yè)模式轉(zhuǎn)型和拓展已經(jīng)成為趨勢，這讓室內(nèi)定位發(fā)展迎來了產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期。

根據(jù)Marke&Markets的調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，室內(nèi)定位的全球市場將以42%的年復(fù)合增長率發(fā)展，預(yù)計從2017年到2022年，其市場規(guī)模將從71.1億美元增長至409.9億美元。這也促使了市場上各種室內(nèi)定位技術(shù)百花齊放的局面形成。

目前，根據(jù)不同的定位精度，主流的部分室內(nèi)定位技術(shù)包括UWB、Wi-Fi、藍牙等，同時5G的殺入也使得這一領(lǐng)域更加豐富。

1.超寬帶（UWB）技術(shù)

超寬帶（UWB）定位技術(shù)是目前市場規(guī)模最大，也是最為成熟的室內(nèi)定位技術(shù)，其特點包括數(shù)據(jù)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(shè)成本高于RFID、藍牙等技術(shù)，難以在大范圍內(nèi)進行室內(nèi)覆蓋。

2.Wi-Fi定位技術(shù)

Wi-Fi定位技術(shù)是目前應(yīng)用較多、相對成熟的定位技術(shù)。Wi-Fi定位技術(shù)已經(jīng)普及，不需要專門的設(shè)備用于定位，用戶使用智能手機時開啟Wi-Fi即可成為數(shù)據(jù)源，因其便于擴展、可自動更新數(shù)據(jù)、成本低等優(yōu)勢，因此最先實現(xiàn)規(guī)?；２贿^Wi-Fi定位技術(shù)精度只有2米左右，無法應(yīng)用于更加精準的場景。

3.藍牙定位技術(shù)

藍牙定位方案可分為兩類，一類為成熟的iBeacon方案，另一類為新興的AoA方案，前者定位精度在2米到3米左右，后者則可以達到亞米級。同樣的，與Wi-Fi技術(shù)類似，藍牙定位技術(shù)易于普及，且功耗和成本較低。

除了以上主流的室內(nèi)定位技術(shù)之外，還有如RFID、紅外技術(shù)、超聲波技術(shù)、慣性導(dǎo)航、地磁定位、視覺定位等等，不過更重要的是2019年宣布5G商用以來，基于5G的定位憑借自身優(yōu)勢更加吸引到業(yè)界的強烈關(guān)注。

5G殺入亂局，攪動風(fēng)云變幻

5G擁有大帶寬、低時延高可靠和海量連接三大技術(shù)特性，因而被物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界所廣泛關(guān)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(wǎng)絡(luò)通過測量無線信號來確定UE地理位置信息的技術(shù)，它的優(yōu)勢十分明顯，即可以真正做到用戶隨時、隨地?zé)o差別地獲得基于定位信息的地理信息服務(wù)，滿足無線世界中“何人、何事、何時、何地”的確定位置的要求。

根據(jù)中國移動和華為連接發(fā)布的《5G定位能力開放產(chǎn)業(yè)白皮書》概括，從5G定位原理的角度來看，5G定位技術(shù)大致可以分為三種類型：基于三角關(guān)系和運算的定位技術(shù)、基于場景分析的定位技術(shù)和基于臨近關(guān)系的定位技術(shù)。

首先是基于三角關(guān)系的定位技術(shù)。它根據(jù)測量得出的數(shù)據(jù)，利用幾何三角或雙曲線關(guān)系計算被測物體的位置，是最主要也是應(yīng)用最為廣泛的一種定位技術(shù)。

其次是基于場景分析的定位技術(shù)。這種定位技術(shù)對定位的特定環(huán)境進行抽象和形式化,用一些具體的、量化的參數(shù)描述定位環(huán)境中的各個位置，并用一個數(shù)據(jù)庫把這些信息集成在一起。業(yè)界習(xí)慣將上述形式化和量化后的位置特征信息形象地稱為信號“指紋”，觀察者根據(jù)帶定位物體所在位置的“指紋”特征查詢數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)特定的匹配規(guī)則確定物體的位置。

最后是基于臨近關(guān)系的定位技術(shù)。根據(jù)待定位物體與一個或多個已知位置參考點的臨近關(guān)系來定位。這種定位技術(shù)通常需要標識系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)中的Cell ID。

基于5G高精度定位技術(shù)與垂直行業(yè)的深度融合，可以實現(xiàn)不同領(lǐng)域的業(yè)務(wù)靈活創(chuàng)新，為用戶帶來安全、高效和商業(yè)等方面的價值。

比如近日廣東移動和華為在東莞華為團泊洼廠區(qū)實現(xiàn)了全國首個5G室內(nèi)定位試商用項目，一網(wǎng)滿足了5G通信和精準定位兩大需求，數(shù)據(jù)顯示，90%的定位結(jié)果實現(xiàn)了1米到3米范圍內(nèi)的精準定位，滿足了廠區(qū)車輛、人員的高精度定位需求，大幅提升了5G全連接工廠的生產(chǎn)效率。

據(jù)介紹，5G室內(nèi)定位技術(shù)的應(yīng)用，使得工廠人員、貴重測試儀器、生產(chǎn)輔助物料的位置信息準確傳到倉儲系統(tǒng)，并關(guān)聯(lián)實物信息。在后續(xù)生產(chǎn)過程中，工作人員可在后臺根據(jù)出產(chǎn)、庫存、運輸?shù)葼顩r，隨時發(fā)出調(diào)度指令，AGV在1秒內(nèi)響應(yīng)，實現(xiàn)目標物料的自動調(diào)度，保證出產(chǎn)、倉儲和外調(diào)產(chǎn)品的有序流動，物流效率大幅提升。

在標準方面，2020年中凍結(jié)的3GPP R16協(xié)議版本首次將定位能力引入到5G網(wǎng)絡(luò)標準中，并要求5G定位能力可以達到室內(nèi)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(jié)的R17標準中，還將進一步把室內(nèi)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(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及其他千行百業(yè)更加有利。

寫在最后

當然，無論是強大的5G，還是已經(jīng)成熟商用的UWB、Wi-Fi、藍牙等技術(shù)，業(yè)界對此產(chǎn)生出另一個觀點，即任何不同的室內(nèi)定位技術(shù)之間并不矛盾，或許未來每種技術(shù)都應(yīng)該在5G時代高度協(xié)同互補，繼而在不同場景下真正實現(xiàn)定位精度的最大化。

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