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1、 中國聯通 5G 智能室內數字化定位 技術白皮書 中國聯通中國聯通 2019 年年 11 月月 目錄目錄 1 1 引言引言 . 1 1 1.11.1 背景背景 . 1 1 1.21.2 室內定位發展愿景室內定位發展愿景 . 1 1 2 2 室內定位現狀及挑戰室內定位現狀及挑戰 . 3 3 2.12.1 室內定位場景分析室內定位場景分析 . 3 3 2.22.2 室內定位技術現狀室內定位技術現狀 . 4 4 2.32.3 室內定位系統面臨的挑戰室內定位系統面臨的挑戰 . 6 6 3 3 智能室內數字化定位能力需求智能室內數字化定位能力需求 . . 8 8 3.13.1 精確定位精確定位 . 8
2、8 3.23.2 便捷規劃便捷規劃 . 9 9 3.33.3 智能管理智能管理 . 9 9 3.43.4 開放交互開放交互 . 1010 4 4 智能定位實現方案智能定位實現方案 . 1111 4.14.1 定位平臺架構定位平臺架構 . 1111 4.24.2 定位平臺特性定位平臺特性 . 1414 5 5 總結與展望總結與展望 . 1515 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 1 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 1 引言引言 1.11.1 背景背景 隨著通信技術的演進和用戶行為習慣的改變,室內成為移動數據業務量新的 增長點,機構預測,5G 時代室內網絡將承擔全部
3、業務量的 80%以上。未來,如何 為室內用戶提供更優質而完善的網絡應用,將成為運營商的核心競爭力之一。 伴隨著 5G 網絡建設, 業務種類持續增加, 行業邊界不斷擴展, 如何與行業伙 伴合作,為移動用戶提供更便捷豐富的線上應用是運營商面臨的重要議題。 人工 智能和物聯網技術發展,促使基于位置服務(LBS)的行業應用,如室內導航、智 慧商業、智能停車、智能辦公、智慧倉儲等增值業務需求迅速增長。結合運營商 網絡建設與室內定位技術、智能網絡管理的室內綜合應用,為運營商網絡增值服 務提供了切入點。 國外科技巨頭紛紛看好室內定位前景,早在 2015 年 Facebook 就開始向企業 免費發送藍牙信標數
4、據用于定位營銷。谷歌也在 2017 年推出了與廣告服務一起 使用的訪問者推動通知功能。 我國政府也十分重視室內定位技術的發展和業務應 用,科技部、工信部等部委下發多項指導政策,提出要大力推動室內定位系統發 展的要求。2012 年科技部印發的導航與位置服務科技發展“十二五”專項規 劃中,明確指出要推動室內定位技術發展;2013 年,科技部和國家遙感中心等 聯合發布的室內外高精度定位導航白皮書中力推室內外精確定位系統實施, 在大眾位置服務、緊急救援等場合開展示范應用,并希望在 2020 年前在一百座 城市完成部署,惠及一億名用戶。 通信運營商具有優秀的網絡規劃建設能力、豐富的建設管理經驗,先進的網
5、 絡管理手段,勢必成為推進室內定位技術研發,定位基礎設施建設,定位增值服 務推廣的中堅力量。 1.21.2 室內定位發展愿景室內定位發展愿景 個人消費領域,隨著移動互聯網技術發展和自媒體等新應用形態的普及,用 戶對于個性化、定制化服務的需求不斷提升。大型商業區能夠借助室內定位技術 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 2 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 為前來購物的消費者提供實時導引服務和個性化營銷推廣服務, 為用戶帶來便利 的同時,挖掘營銷潛力,優化品牌規劃,提升效益。 公共服務領域,機場、停車場、交通樞紐等場所通過為用戶提供導航和線路 規劃,科學引導分流車輛、人
6、群,保障運營安全、提升運營效率。醫院、養老院 內可建立對需要特殊護理的病患實時定位監控系統,防止意外發生;同時可與物 聯網技術相結合,對醫療設備進行定位,方便管理及快速調配。在救災方面,通 過建筑物內定位信息,合理安排救援路線,提升救援效率。 工業領域, 利用位置信息和自動控制技術實現智能倉儲管理、 生產過程追蹤、 自動貨物搬運、自動加工、自動巡檢,推進工業轉型升級,達到降本增效目的。 對于具有危險性的工廠,還需要對人員進行定位管理,預防安全生產責任事故的 發生。 可以說,室內定位在零售、餐飲、物流、制造、化工、電力、醫療等行業均 展現出了廣闊的市場前景。行業咨詢公司估計,至 2022 年,室
7、內定位的總市場 規模將超過 400 億美元。 圖圖1 1 室內定位室內定位應用場景應用場景 注:圖 1 來自于 CCSA 基于移動網絡的高精度定位技術研究報告 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 3 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 2 室內定位現狀及挑戰室內定位現狀及挑戰 2.12.1 室內定位場景分析室內定位場景分析 室內定位目標場景按照需求方的不同可以分為面向個人用戶定位場景和面 向行業用戶定位場景兩大類。 面向個人用戶定位需求,主要發生在空間較大,結構較復雜的室內環境中, 例如大型商業區。來自谷歌的市場調研指出,消費者在購物過程中渴望了解更多 有關商品的信息
8、,并享受個性化服務。但事實上,有三分之二的消費者無法在實 體店內找到想要購買的商品,43%的人會失望離開店鋪;另外有超過 71%的消費 者認為在網絡上搜尋相關商品信息,會比店內找尋更方便。因此,線上線下融合 呈現商品信息的功能,已成為消費者購物體驗中至關重要的一環。 結合位置服務和商品信息,商場能為消費者提供特定商品查找、路徑規劃等 智能的購物引導服務,幫助消費者快速鎖定目標,避免迷路、繞路,提升線下購 物體驗。同時結合大數據分析用戶消費偏好,精準化推送營銷信息,幫助商場實 現線下線上引流, 吸引商家入駐, 帶動消費盈利, 同時提升商場的自主服務能力, 實現降本增效。 位置導航 個性化營銷 圖
9、圖3 3 商業區應用示例商業區應用示例 此外,醫院、會展中心、政務中心、大型圖書館、園區等室內場景也有明確 的定位導航和基于位置信息的精準推送需求。 面向行業用戶的定位場景中,工廠園區是定位需求最多的場景?,F代化工廠 對產品生產流程管控的要求越來越高,工廠自動化水平也逐步提高,而精確的位 置信息是生產組織信息化、自動化的前提條件。通過精確地定位生產資料、物流 配送車輛、在崗工人、自動化設備位置,并實時傳送至集中監控管理平臺,可以 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 4 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 幫助工廠全面精準掌握每個生產環節,實現人財物協同調度,及時處理異
10、常。 危險區監控 資產管理 智能物流 圖圖4 4 工廠應用示例工廠應用示例 室內精準定位在公共服務方面也有豐富的應用。在交通樞紐、大型活動或體 育賽事等場景下,通過室內精準定位進行人員引導,疏散路徑規劃,結合電子圍 欄技術進行場地管控等。在緊急情況救援方面,火災、化工廠事故等救援現場往 往存在視線受損或內部情況不明。在不掌握室內情況的條件下進行救援,既不利 于解救被困人員,也不利于對搜救人員的保護。精確的人員、物資定位信息,可 以幫助指揮員科學制定搜救方案,提升救援效率和成功率。 2.22.2 室內定位技術現狀室內定位技術現狀 室內定位方法眾多,較常見的室內定位方法主要包括:基于移動通信網定位
11、 技術、基于 Wi-Fi 的定位技術、基于藍牙的定位技術、基于超寬帶定位技術、基 于射頻識別(RFID)的定位技術、基于超聲波定位技術等。 1 1)移動通信網定位技術移動通信網定位技術 室內分布系統網絡主要分為傳統的 DAS 系統和數字化室分系統兩類。傳統 DAS 系統由于終端天線為無源器件,系統僅可以定位到小區級別,不能滿足室內 定位需求。而數字化室分系統定位能力由微 RRU 部署密度決定,其定位原理和衛 星定位技術原理類似, 采用三點定位技術。 目前常見的定位信號有三類: RSSI 信 號場強、到達時間差(TDOA) 、到達角度差(AOA) 。數字化室分系統定位,終端 無需通過改造即可接入
12、,無其他成本。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 5 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 圖圖5 5 室內分布系統室內分布系統定位結構定位結構 2 2)WiWi- -FiFi 技術技術 通過 WLAN 可實現復雜環境中的定位、監測和追蹤任務。它以無線接入點的 位置信息為基礎,采用經驗測試和信號傳播模型相結合的方式,對已接入的移動 設備位置進行定位,最高精確度為米級。Wi-Fi 接入點通常覆蓋半徑較小,而且 很容易受到其他信號的干擾,從而影響其精度,定位器的能耗也較高。Wi-Fi 可 以隨室內分布系統一起建設,現有用戶終端均支持接入。 用戶位置 定位基站 1 定位基站
13、 2 定位基站 3 R3 R2 用戶 R1 圖圖6 6 WiWi- -FiFi 三點定位三點定位示意圖示意圖 3 3)藍牙技術藍牙技術 藍牙是一種短距離低功耗的無線傳輸技術,在室內安裝適當的藍牙局域網接 入點后,通過檢測信號強度就可以獲得用戶的位置信息。藍牙定位包括基于指紋 的定位法和直接定位法兩種。直接三點定位受信號衰減和多徑效應影響較大,定 位精度不高。 指紋法構建一個指紋庫, 將位置信息的一種或多種特征 (如 RSSI) 作為指紋, 定位時通過檢測獲得的特征值與指紋庫中的特征匹配, 獲得位置信息。 指紋法定位精度與指紋庫豐富程度相關。藍牙定位主要應用于小范圍定位,只要 終端設備的藍牙功能
14、開啟,室內定位系統就能夠對其進行位置判斷。 4 4)超寬帶技術超寬帶技術 天線1 天線N基站接口 射頻接口 數據傳輸 接口 射頻接口 天線1 天線N 射頻接口 射頻接口 天線簇 1天線簇 M 基站接口 數據傳輸 接口 eNodeB N2 1)If N=2, then M4 2)If N3, then M2 LTE室內定位設備I (射頻前端+定位數字處理器) 用戶位置信息服務器 數據庫 LTE室內定位設備II (射頻前端+定位數字處理器) 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 6 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 超寬帶定位技術通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈
15、沖進行定 位,定位精度高,可達到厘米級。與傳統的窄帶系統相比,具有穿透力強、功耗 低、抗多徑效果好、安全性高、能夠提高精確定位精度等優點,通常用于室內移 動物體的定位跟蹤或導航。超寬帶定位需要建設專有網絡和專用定位終端,定位 精度與發射接收脈沖的基站數量和位置有關,建設成本高。 圖圖7 7 超寬帶定位示意超寬帶定位示意 5 5)射頻識別射頻識別技術技術 射頻識別(RFID)定位技術,設置固定位置標簽,閱讀器利用射頻方式進行 非接觸式數據交換, 實現移動設備識別和定位的目的。 RFID 定位精度高, 可達分 米級,同時時延短、傳輸范圍大、成本較低。但是 RFID 定位技術有一定的局限 性,如 R
16、FID 必須建設專有網絡,不便于整合到移動設備之中,作用距離最長為 幾十米,通常只有幾米,用戶的安全隱私保護性差等。 6 6)超聲波技術超聲波技術 超聲波定位原理是通過發射超聲波并接收由被測物產生的回波,根據回波與 發射波的時間差計算出兩者之間的距離, 并通過三點定位等算法確定物體的位置。 超聲波定位整體定位精度較高、系統結構簡單,但容易受多徑效應和非視距傳播 的影響,降低定位精度,同時,它還需要大量的底層硬件設備投資,總體成本較 高。 2.32.3 室內定位系統面臨的挑戰室內定位系統面臨的挑戰 不同于 GPS 定位或基站定位等室外定位技術擁有比較成熟的技術方案、標準 和應用場景,室內定位技術
17、發展相對緩慢,行業缺乏統一的技術標準,各企業采 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 7 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 用私有的技術方案,產品性能參差不齊。此外,由于室內的結構復雜多樣,對定 位系統設計規劃的精細化程度要求更高。目前,室內定位主要面臨以下幾個方面 的問題: 1 1)定位定位精度精度 更高的定位精度是室內定位一直不斷追求的目標,更多的細分場景應用也對 定位精度提出了更高的要求, 如商場個性化營銷和導航服務需要米級的定位精度, 而智能制造、智能倉儲場景需要亞米級,甚至厘米級的定位精度。 2 2)可靠性)可靠性 室內定位技術存在一定的定位誤差,且定位技術
18、本身不具備對誤差進行修正 的能力,定位系統設計建設過程中還可能引入新的誤差,將嚴重影響定位的可靠 性。同時,室內環境動態性很強,內部結構可能會發生改變,定位設備也有故障 的可能性,還可能會受到不同程度的干擾,這些因素都會對室內定位的可靠性產 生影響。 3 3)成本和復雜度)成本和復雜度 定位系統成本包含兩部分,一是定位終端的成本,如超寬帶定位、射頻識別 定位技術,需要專用的終端進行定位,成本較高。而 Wi-Fi、藍牙、室分系統定 位方法普通終端均可以支持,成本相對較低。二是定位系統建設和維護的成本, 包括軟硬件產品、建設費用、維護費用,以及功耗等。尤其對使用電池的硬件設 備,功耗是使用成本中一
19、項重要指標。 系統復雜度與定位需求密切相關,為了滿足特定的精度要求,需要建設專用 的定位網絡, 結合多種定位技術設計復雜定位算法, 部署更密集的定位終端設備, 這些措施將明顯提高系統的復雜度。 4 4)可擴展性)可擴展性 如何將位置信息的價值最大化是定位技術一直面臨的重要問題,位置信息只 有和用戶需求相結合才能發揮其價值。 這就需要定位系統具備與應用相結合的能 力,并可以方便地移植到不同的環境中。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 8 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 3 智能智能室內數字化室內數字化定位定位能力能力需求需求 針對定位系統面臨的各項挑戰,智能室內數
20、字化定位系統需要具備精確定位、 便捷規劃、智能管理、開放交互的能力,以滿足設計建設、應用、維護的多樣性 要求。 3.13.1 精確定位精確定位 為達到精確定位,需要從三個層面提升定位性能:合理的定位技術設計保證 基本定位能力;融合多重定位技術進一步提升定位精度;自適應定位算法修正, 保證定位算法性能的穩定性。 不同應用場景下,對定位精度的要求有所不同。超市、倉儲物流、展館講解 等場景, 需要亞米級的定位能力。 而室內導航、 個人商業娛樂、 位置監控等應用, 米極定位精度完全可以滿足需求。而不同定位技術能達到的定位精度也有差異, 數字化室分定位、 Wi-Fi 定位、 藍牙定位精度相對低, 超寬帶
21、定位、 射頻識別 (RFID) 定位和超聲波定位,相對精度也較高。因此,在定位系統實際建設中,選用合適 的定位技術是確保定位性能的基礎條件。 表表 1 1 常見定位技術比較常見定位技術比較 定位技術 數字化室分 Wi-Fi 藍牙 超寬帶 RFID 超聲波 定位精度 米 米 米 分米 厘米 分米 覆蓋范圍 中 中 小 小 小 較大 抗干擾能力 強 強 差 強 差 差 成本 低 低 低 高 中 高 根據表 1 可以看到,僅使用一種定位手段,精度、覆蓋范圍、抗干擾能力有 限,這需要通過多種技術聯合定位,取長補短,有效的提高室內定位系統整體精 度。 可采用多種定位技術分別對已知的位置進行定位測量,以測
22、量結果與已知位 置的誤差作為對每種定位技術可信度的衡量, 結合機器學習技術設計智能定位融 合算法,最終獲得位置信息的最優解。 由于室內傳播環境相對復雜,對于采用位置指紋方式的定位技術而言,離線 構建指紋庫采集的信息有限,影響定位精度。因此,需要指紋庫在使用過程中不 斷進行自我完善,提升定位精度。非指紋定位也可采用智能算法結合定位數據, 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 9 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 對參數進行自適應調整,達到更精確定位性能。此外,室內結構可能發生不可控 的變化,對定位精度產生嚴重影響。通過引入監控反饋和校正機制,結合歷史數 據分析,自適應調
23、整定位算法,保障定位系統實時處于可用、可靠的狀態。 3.23.2 便捷規劃便捷規劃 室內定位系統性能與采用的定位技術和系統設計方案密切相關,規劃時需要 根據建筑物的結構、定位精度、建設成本等多方面因素,選擇合適的定位技術, 設計合理的網絡結構。此外,對室內結構頻繁調整或定位需求變化的場景,如商 超、會展中心等,還面臨對已建系統進行維護和升級改造的問題。 在實際建設中,僅憑借設計施工人員經驗進行定位系統規劃設計,定位精度 和可靠性均無法得到保障。采用自動規劃思路,根據定位精度要求、場景信息、 成本和系統復雜度的要求等信息建立數據庫,自主設計定位方案,疊加利用理論 計算、大數據分析、仿真分析等多種
24、技術,進行自動規劃、自動調整。并形成定 位監測和反饋機制,優化自動規劃模型,提升輸出方案的準確性。 3.33.3 智能管理智能管理 智能管理應包括硬件設備管理和定位算法管理兩方面,保障定位系統位置信 息精確、安全可靠,易于維護。 硬件設備和基礎信息管理。硬件設備是定位系統提供服務的基礎,硬件設備 數量多,環境復雜,和室內結構變化密切相關,定位可靠性易受影響。這就需要 對定位系統的硬件設備進行實時管控,對可能出現的故障進行排查,對室內環境 發生的變化及時更新處理,確保位置信息的準確性。 定位算法管理。定位算法管理包括對各定位算法校正和多種定位融合算法優 化兩部分,以提升定位精度。算法優化通過設立
25、監督機制,根據定位結果對定位 算法參數進行自適應校正。融合定位算法結合大數據、人工智能理論設計,周期 性檢測定位誤差并根據誤差對融合算法中不同定位技術的權值進行修正, 提高定 位能力。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 10 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 3.43.4 開放交互開放交互 對于應用提供商,為客戶提供精準化、個性化的服務是進一步提升服務能力 的關鍵。如大型商場、醫院、行政中心等自建的信息化系統,以線上信息發布為 主, 與線下用戶行為結合的能力不足。而用戶實時位置信息正是溝通線上線下的 橋梁,利用位置信息,可以實現精準營銷,路徑規劃,人員監控引導等服
26、務,提 升效益和運營效率。 對于室內定位系統,其本身開發集成的應用功能有限,需要引入更多的服務 內容, 為如 MEC 平臺、 網絡切片、 第三方應用平臺等提供接入和便捷的數據交互, 滿足室內用戶的多元化業務需求,也豐富室內定位功能,實現運營商網絡增值。 開放交互還有助于吸引到更多的第三方開發者進入室內定位生態圈中, 豐富系統 應用形態,形成良性循環,促進產業更快更好發展。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 11 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 4 智能定位實現方案智能定位實現方案 建立智能定位平臺, 對室內定位系統進行統一規劃, 統一管理, 實現高精度、 智能化
27、、開放化的智能室內數字化定位系統構想。智能定位平臺需要包括四個主 要功能模塊: 數據采集層負責終端傳回的位置信息數據的采集和從其他數據源收 集建筑結構、定位需求等基礎信息;智能定位處理中心負責分析定位需求,制定 定位解決方案,對定位系統進行管理,處理監控、告警、安全等信息;系統應用 層主要包含定位系統本身開發和集成的應用的呈現和管理; 對外接口層用于處理 與外部第三方應用交互的需求。平臺結構圖如下: 數據采集層 位置信息采集 定位需求信息 采集 建筑物結構等 基礎信息采集 已建設定位系 統信息采集 定位系統終端MEC網絡切片外部數據 數據來源 對外 接口 第三方應用 個性化 營銷 室內導航和
28、路線規劃 特殊事態 監管預警 系統應用層 可視化呈現 解決方案輸出軌跡分析 智能定位處理中心 自動定位規劃 智能定位管理 定位場景判決 定位技術選取 解決方案規劃 設備管理 定位信息管理 定位算法管理 系統管理 應用管理 監控預警 圖圖8 8 智能定位平臺結構智能定位平臺結構 4.14.1 定位平臺架構定位平臺架構 1 1)數據采集層)數據采集層 數據采集層負責從多個數據源處采集數據信息。對已建成的定位系統,可從 終端設備獲得用于精確定位的信息,如果采用了多種定位技術,系統應讀取全部 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 12 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 通用和
29、專用定位網絡數據。此外,還需收集網絡結構、建筑物結構等信息,用于 改擴建及與第三方應用的結合。對于新建定位系統需求,從網絡切片、MEC、直 接輸入或其他需求方采集定位需求,定位場景的建筑物結構等基礎信息,用于定 位系統規劃設計。 2 2)智能定位處理中心)智能定位處理中心 智能定位處理中心包括:自動定位規劃、智能定位管理、系統管理、應用管 理等模塊。 自動定位規劃為新建或改建定位系統制定解決方案。 主要功能有: 1、 根據數 據采集層獲得的定位需求和基礎信息,對需要建設的場景進行判決。這里的場景 是指定位場景,由定位需求和室內結構映射成,用于選擇合適的定位技術,制定 方案。定位場景區分改造和新
30、建兩類。2、根據場景和精度要求決定采用的定位 技術。定位技術可能是某一種也可能是多種技術相結合,如藍牙、Wi-Fi 和室內 分布系統定位,可以在同一套硬件系統中同時部署。3、綜合考慮精度、覆蓋、 網元的數量和位置、成本、建設復雜度等因素,自主制定解決方案。 自動定位規劃既可以“從無到有”生成一套室內定位系統方案,也可以對現 有方案進行優化調整。對于已建成定位系統,但不滿足定位需求或需求變化的情 況, 在場景判決階段標識出優化需求,在定位技術選取階段對其采用的定位技術 進行評估,確定是否沿用原有的定位方式或采用其他更合適的定位方式。 在規劃 階段根據上述判決制定優化方案,可能包括采用原定位技術增
31、加定位錨點,添加 其他定位技術終端進行融合定位,新建能力更強的定位系統等。 場景判斷 新建場景? 定位技術評估定位技術判斷 改建方案新建方案 是 否 圖圖9 9 自動定位規劃流程示意自動定位規劃流程示意 智能定位管理則面向已建成的定位系統,對其進行精細化管理。包括設備管 理、位置信息管理、算法優化管理。定位系統中終端設備、標識數量多,有源無 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 13 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 源混雜容易發生故障或因建筑物結構的變化導致終端設備標識不可用。因此,需 要對定位系統進行監管控制,對終端可能發生的位置形態變化進行預警和更新。 定位信息
32、管理是定位信息處理的核心,從數據采集層獲取的信息在這一模塊 進行處理,獲得位置信息。由于定位系統可能采用了不止一項定位技術,位置信 息管理包含了融合算法以處理聯合定位問題。 融合定位架構如圖所示,采用不同 定位技術分別測量,并進行位置估計,再進行融合估計,最終獲得對于位置估計 結果。 定位技術2 測量 定位技術n 測量 定位技術1 位置估計 定位技術2 位置估計 定位技術n 位置估計 定位技術1 測量 位置估計融合算法 場景等 基礎信息 定位結果 圖圖10 10 融合定位架構融合定位架構 定位技術有一定的誤差和局限性,因此需建立監測反饋機制,用于對定位算 法進行管理和優化。 優化包含對定位算法
33、參數的優化和對于融合定位算法的優化, 利用大數據等先進分析方法,不斷提升定位的精確度和可靠性。 此外,智能定位處理中心還包含系統管理、應用管理等模塊,保障系統穩定 運行和信息安全。 3 3)系統應用層)系統應用層 系統應用層主要是開發或集成基于位置信息的應用,包括但不限于解決方案 輸出、位置信息的可視化呈現,結合電子圍欄等技術進行位置監控告警處理,對 用戶行為軌跡進行跟蹤、分析、預測等功能。 4 4)開放接口開放接口 定位平臺提供開放接口,提供多種數據源接入和位置信息的輸出,以實現與 第三方應用的交互功能。開放接口需要負責管理第三方應用的接入請求,身份校 驗,權限檢查,流量控制,行為監控,服務
34、轉發,返回結果等行為,保障系統安 全和用戶體驗。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 14 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 4.24.2 定位平臺特性定位平臺特性 1 1)融合的高精度定位)融合的高精度定位 智能定位平臺從三個方面保證了定位精度和可靠性。首先,選合適的定位方 法,定位平臺根據精度要求和場景特點選擇采用的定位技術。其次,采用融合多 種定位技術的算法,提高定位精度。從規劃建設層面即考慮多種定位技術融合, 合理安排硬件布局,并配合融合算法,取長補短,提高定位精度。再次,設立位 置信息優化機制,對已建成的定位系統性能進行監測,根據測試結果對定位算法 的參數
35、進行優化,確保算法合理有效。 2 2)智能化規劃)智能化規劃和管理和管理 室內定位系統面臨兩個問題:一個是如何建,一個是如何用。智能定位平臺 通過集成自動規劃和智能管理兩個模塊解決這兩個問題。自動規劃模塊,解決在 只有定位需求和基礎信息的情況下,如何從無到有,設計建設出合理、可靠的定 位系統的問題;以及已建成系統需求變化或結構改變時的改建問題。智能管理模 塊則解決對于已建成的定位系統,如何用,如何管,如何進行優化,如何擴展和 提供增值服務的問題。 3 3)開放的平臺)開放的平臺 智能定位平臺除從終端設備獲取位置信息外, 還提供數據接口, 從網絡切片、 MEC 和其他外部數據源收集基礎信息,與運
36、營商網絡和各類應用平臺結合更緊密, 也為更多智能化應用提供了條件。同時,平臺開放外部接口,提供位置信息和規 劃方案的輸出,可以為用戶提供更加豐富和便捷的應用,形成良性循環,促進室 內定位系統生態圈的發展。 中國聯通 5G 智能室內數字化定位技術白皮書 15 /15 版權所有 中國聯通網絡技術研究院 2019 5 總結與展望總結與展望 隨著技術發展,工商業信息化、智能化程度不斷提高。室內位置信息,尤其 是米級、亞米級的精確定位信息將為運營商移動網絡增值,與物聯網、工業 4.0 等領域企業的合作提供廣闊的前景。但從室內定位的現狀來看,在定位精度、覆 蓋、成本、可延展性等各方面仍然面臨著巨大的問題和挑戰。國際標準化組織也 在加緊制定相關標準,3GPP 在 5G 定位相關標準化中引入了多種定位技術和安全 機制,2016 年藍牙聯盟也推出藍牙 5.0 技術規范,幫助室內定位性能進一步提 升。 未來,融合化、智能化、開放化將成為室內定位的發展方向。中國聯通在室 內系統規劃、建設、管理上擁有豐富的經驗,結合大數據、人工智能、AR/VR 等 先進技術,可以為個人用戶帶來更豐富便捷的應用體驗, 并與合作伙伴和行業用 戶一道深入挖掘業務增長潛力,實現互利共贏。