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當前人們的工作生活，離不開定位系統(tǒng)，如手機、汽車等定位。但提及實時定位系統(tǒng) (RTLS，Real Time Location Systems)，大家會想到GPS或者我國的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)。
其實，除了衛(wèi)星，用于定位的專有技術還包括了Wi-Fi、藍牙、超寬帶 (UWB)、有源 RFID、視覺光通信 (VLC)、超聲波和地磁傳感等，滿足不同場合更高精度的實時定位。
當工業(yè)制造、智慧礦山、智慧醫(yī)療等領域迎來數字化轉型浪潮時，遠程控制、自動駕駛等應用場景，對定位精度等提出更高要求。此時，以上RTLS技術存在的種種局限性凸顯出來，眾多企業(yè)都在翹首期盼5G時代的新RTLS技術。
6月10日，ABI Research重磅發(fā)布了最新的5G定位相關白皮書，指出87%的企業(yè)還沒有部署定位系統(tǒng)，且現有定位技術面臨技術碎片化、運營維護成本、技術成熟度可靠性三大挑戰(zhàn)，而有56%的企業(yè)期待采用5G定位。
對此，筆者注意到ABI、德國電信、GSA、Ublox（5G ACIA）、華為等各方專家，對5G定位進行了熱烈探討，向我們描繪出5G定位如何從夢想照進現實，支撐5G加速賦能千行百業(yè)。
1 定位技術是剛需，卻面臨挑戰(zhàn)
隨著工業(yè)領域數字化轉型進程的推進，RTLS技術正在進入企業(yè)垂直領域，并為企業(yè)帶來了許多價值。據ABI Research預測，到2025年，RTLS市場基礎設施的收入將達到近130億美元。
ABI Research戰(zhàn)略技術副總裁Malik Saadi介紹說，RTLS技術已經能夠支持廣泛的用例，包括資產和材料跟蹤、員工和訪客跟蹤、工具和設備跟蹤、室內導航和鄰近服務。這些服務涉及制造基地、倉庫、醫(yī)院、機場、石油、天然氣、智能建筑、公共場所、零售空間和采礦業(yè)等行業(yè)。
比如在醫(yī)療領域，據世界衛(wèi)生組織發(fā)布的數據，醫(yī)療保健相關感染(HAI)在發(fā)達國家的急診醫(yī)院中仍有5-10%的患者出現并發(fā)癥，僅在美國，每年至少有8萬人死于感染，相當于每天200人死亡。醫(yī)院內高度準確的定位解決方案，能夠檢測到醫(yī)療工作人員進出房間情況，提高各級各類人員手部衛(wèi)生依從性，可為醫(yī)院節(jié)省100億美元損失，更可挽救數百萬人的生命。
又比如在制造領域，由于產品和設備的丟失，以及由此造成的運營暫停，導致了數千億美元的損失。其中，在美國境內的集裝箱，總損失估計每年高達15億美元。當該行業(yè)應用了RTLS技術后，可自動跟蹤設備資源，防止貴重工具和設備被盜或錯放，提高設備利用率，減少工作延誤。
“RTLS技術在企業(yè)領域的機會是無限的，能幫助企業(yè)減少設備被盜和工作事故相關損失，避免由此帶來的企業(yè)停工，挽回數千億美元損失�！盨aadi強調。
雖然RTLS技術已經在許多工業(yè)場景中展現出價值，但據此次發(fā)布的5G定位白皮書數據顯示，87%的受訪者尚未在其企業(yè)內部署RTLS技術；約53%的受訪者表示，其不會在2024年之前部署該技術。
究其原因，主要是現有RTLS技術規(guī)模部署面臨不少挑戰(zhàn)。
首先，RTLS技術碎片化問題。許多利用定位技術的企業(yè)，可能需要結合室內和室外跟蹤。這就要求企業(yè)組合不同的RTLS技術。例如 UWB、Wi-Fi或BLE用于室內，GNSS或LPWA用于室外。這導致企業(yè)在基礎設施建設及管理方面，面臨十分復雜工作。
其次，部署及運維成本挑戰(zhàn)。RTLS技術具備一定的復雜性，需要企業(yè)在部署中現場測量、調查、廣泛配置及不斷調整。比如，系統(tǒng)電池更換以及基礎設施安裝、維護的復雜性，帶來大量運營運維費用。
據悉，RTLS技術通�；趯Ｓ泻痛怪睒嫿ǖ慕鉀Q方案，而不是基于標準解決方案。因此，定位技術要支持特定使用情形，需要進行方案定制，讓實現成本變得居高不下。
最后，RTLS技術成熟度及可靠性挑戰(zhàn)。據悉，目前RTLS技術與IT/OT互操作性仍是最大障礙。RTLS供應商必須要以更加靈活的方式，將不同資產和子系統(tǒng)連接在一起。因為隨著物聯網技術發(fā)展，企業(yè)需要將越來越多的設備連接在一起。
因此，企業(yè)渴望準確、穩(wěn)健、靈活、可擴展且具有成本效益的定位技術解決方案，能夠無縫解決各種室內和室外定位場景，以實現廣泛的基于位置的服務，進入更多關鍵垂直市場。
02 乘5G東風：5G定位或是最優(yōu)選擇
“56%的受訪者表示，5G定位是適合他們的技術�！盨aadi強調到。由此可見，當現有的RTLS技術面臨挑戰(zhàn)時，5G定位成為了許多企業(yè)期待的最佳定位解決方案。5G的確在全球規(guī)模發(fā)展，但憑什么在定位技術中脫穎而出？
對此，Saadi講述了自己的觀點。第一，終端續(xù)航需求高，5G定位終端將成首選。據相關數據顯示，99%的調查受訪者認為，多數使用中所需的最佳終端電池壽命至少在30天或更長時間，62%的調查受訪者認為應在90天及以上，20%的調查受訪者認為要在一年以上。
我們來看5G定位下的終端續(xù)航情況。今年3月，3GPP正式通過了Rel-17 5G NR定位增強的WID（工作項目描述）——LPHAP（低功耗高精度定位）——這預示著5G定位，正在朝著將終端電池壽命提高到數月或數年的方向發(fā)展。
第二，5G定位可以提供亞米級精度的定位系統(tǒng)。據ABI Research調查數據顯示，46%的受訪者認為，企業(yè)所需的典型定位精度應在1-2米或以下，超過1/5受訪者稱其需要亞米級和以下精度。因為1-5米的定位精度雖然可以滿足跟蹤資產的需求，但卻無法滿足自動駕駛、AGV小車、關鍵圍欄或工人安全所需的自動跟蹤。
相比而言，5G具備提供米級甚至亞米級的定位的能力。從3GPP的5G技術標準演進，我們可以清晰的感受到這一點。在3GPP的5G R16版本中，5G室內定位精確度能夠達到3米，室外定位精確度能夠達到10米；在3GPP R17版本中，將通過改進關鍵的5G定位功能，滿足更多室內定位需求。
而在3GPP R18版本中，3GPP正式定義了5G-Advanced。LPHAP就是5G-Advanced增強的功能之一，其包括亞米級精度，進一步降低延遲和終端功耗，使得5G定位能夠滿足更多終端市場對精度和延遲更高的要求。
第三，5G定位可以覆蓋更多場景，滿足更多維度需求。盡管超寬帶和藍牙RTLS技術，在精度和電池續(xù)航方面具備競爭力，但這些技術的解決方案通常針對少數使用場景進行優(yōu)化，并不能針對所有場景。反觀5G定位在技術成熟時，可以解決幾乎所有用例和所有垂直行業(yè)。
比如，針對商業(yè)用例定位精度小于1米，目標延遲小于100ms；針對工業(yè)物聯網應用時，目標精度小于50cm，延遲小于100ms，90%的可靠性——5G定位都能滿足。
據悉，在ABI的調查中，57%的受訪者能接受定位終端價格在10-30美元，他們愿意為更可靠、更強大的定位技術付費。
第四，5G定位與通信融合，最大程度體現了“一網多用”的優(yōu)勢。除了性能滿足企業(yè)客戶需求，5G定位能幫客戶少建一張網以及附帶的維護與人力的節(jié)省都是5G為什么更受青睞的原因。
隨著5G標準的不斷演進，我們可以肯定的是，5G定位在定位精度、延遲、功耗等方面將不斷演進，與企業(yè)應用場景對定位技術的需求保持一致。
03 共話5G定位：行業(yè)大咖均看好其未來
從前面的分析我們不難看出，5G定位能夠更好的滿足企業(yè)應用場景對定位技術的需求。據ABI白皮書預計，亞米級RTLS標簽收入，預計將到2025年僅占整體RTLS部署的2%；而1-2米級別的比例為37%；3-5米及以上級別占62%。
這預示著，5G定位市場空間廣闊。那行業(yè)聯盟、運營商、設備商、分析師對5G定位優(yōu)勢和未來發(fā)展，有著怎樣的觀點呢？
Ublox蜂窩技術戰(zhàn)略主管Sylvia Lu表示，從Ublox在定位市場25年的發(fā)展經驗來看，用戶最關心的是定位技術易于部署和操作。因為過高的運營和維護工作量，可能會成為企業(yè)采用定位系統(tǒng)的障礙。從目前市場主流定位技術來看，更容易安裝和運維的定位系統(tǒng)占據主導地位。
Lu還指出，用戶希望定位技術能為工業(yè)物聯網使用場景，提供更好的準確性支持。比如，無人機或智能制造業(yè)的應用，更關注3D定位；覆蓋室內外場景的應用場景，希望提供無縫的本地化體驗�！�5G定位可以提供房間級精度、2D/3D，以及無縫的本地化體驗”Lu總結說。
德國電信專家Arndt Kadelka博士認為，從德國電信的視角來看，行業(yè)需要長期研究5G等移動網絡用于定位服務的潛力，特別是專用網絡應用和園區(qū)解決方案中，蘊含著廣闊需求。在這些場景提供標準化的定位解決方案，將獲得巨大的推廣發(fā)展?jié)摿�。這些解決方案不僅是獨立的定位解決方案，更是提供了聯接和定位一體化的5G解決方案。
華為無線營銷副總裁朱慧敏認為，5G作為一張物理網絡，可以提供多種能力和服務，比如為移動互聯網、垂直行業(yè)提供服務。因此，5G提供定位服務具備更低的TCO。與此同時，5G定位與4G或其他RTLS技術相比，能提供更高的同步精度、更強大的基站算力、更寬的頻譜——這對提供更高定位精度很重要。而且，5G是授權頻譜，與非授權頻譜相比，安全級別更高。
朱慧敏還介紹到，華為在5GtoB發(fā)展中已獲得數千個合同，在落地這些項目的過程中我們發(fā)現定位幾乎是剛需，比如資產跟蹤、車輛跟蹤和員工管理等應用在各個行業(yè)都有廣泛的需求。
GSA總裁Joe Barrett談到，GSA統(tǒng)計發(fā)現，5G網絡建設速度非�？臁Ｄ壳耙延�133個國家的436家運營商投資5G。其中，69個國家和地區(qū)的166家運營商以及推出商用服務。
目前全球已推出500多個專用網絡。而擁有RTLS功能的5G專網，是企業(yè)和工廠數字化的關鍵。隨著5G技術標準的演進，5G定位將滿足更多垂直場景對定位技術的需求。
筆者觀察：5G定位依然面臨挑戰(zhàn)，需產業(yè)共同推進標準演進及生態(tài)繁榮
越來越多的人認可5G定位在企業(yè)管理、安防監(jiān)護、應急救援、行程監(jiān)測等領域的價值，也發(fā)現5G定位正在興起。
在國內，筆者看到中國移動發(fā)布了《5G定位能力開放產業(yè)白皮書》。中國移動還在蘇州進行了5G室內定位能力驗證，在基站pRRU隱藏部署的情況下實現了地鐵站臺和站廳范圍內90%的區(qū)域 3-5米定位精度。
但正如ABI白皮書中講的那樣，5G定位不會一蹴而就，其大規(guī)模的部署將在幾年后開啟。一方面5G定位面臨不同RTLS技術的激烈競爭，另一方面5G定位自身標準和能力還需提升。
諸多專家呼吁業(yè)界加強5G標準、芯片、終端、網絡、應用場景的研究。
對于5G定位未來發(fā)展，ABI資深分析師AndrewZignani指出，5G定位規(guī)模發(fā)展，需要行業(yè)各方從標準端到端解決方案準備就緒，更需要在完整的系統(tǒng)集成上努力。
而Malik Saadi更是指出，3GPP需要加快在標準上對5G定位的支持，如若不然，5G定位的機會將可能被3GPP所浪費，從而造成5G定位碎片化。
朱慧敏從技術角度分析認為，第一代5G芯片是針對eMBB服務量身定制，在定位應用方面缺乏優(yōu)勢，呼吁3GPP定義低功耗高精度定位技術標準。因此，需要芯片供應商、設備供應商、運營商甚至垂直行業(yè)，共同關注和推進5G定位標準的制定。
“我認為5G標準制定的第一天就應該考慮定位能力�！盨ylvia Lu認為，定位技術的發(fā)展是一場馬拉松，而不是短跑。這需要產業(yè)各方進行大量合作，并從生態(tài)角度考慮降低成本。
筆者認為，對于許多垂直行業(yè)而言，5G定位擁有獨到優(yōu)勢，如無縫的室內外覆蓋、強大的終端續(xù)航、較低的運營維護成本、越來越成熟的技術、獨到的安全可靠性。
而要進一步加快5G定位發(fā)展，業(yè)界需要構建繁榮的5G生態(tài)系統(tǒng)，從標準角度開始發(fā)力，共同升級5G定位技術關鍵指標，助力千行百業(yè)企業(yè)更高定位需求的實現。
可以預見，未來幾年5G定位技術，必將成為突破行業(yè)企業(yè)定位問題的重要利器。
作者：海峰看科技
