導讀:隨著室內(nèi)定位技術的快速發(fā)展和應用需求的驅(qū)動,目前室內(nèi)定位各項性能指標已經(jīng)逐漸能滿足客戶的實際應用需求。室內(nèi)定位產(chǎn)品也逐漸從理論研究、原型系統(tǒng)開始真正的走向市場。在面向市場的情況下,如何準確理解各行業(yè)客戶真實的需求,如何在客戶可接受的成本下滿足客戶的需求,成為行業(yè)從研究到實用的最后一道關卡?
隨著室內(nèi)定位技術的快速發(fā)展和應用需求的驅(qū)動,目前室內(nèi)定位各項性能指標已經(jīng)逐漸能滿足客戶的實際應用需求。室內(nèi)定位產(chǎn)品也逐漸從理論研究、原型系統(tǒng)開始真正的走向市場。在面向市場的情況下,如何準確理解各行業(yè)客戶真實的需求,如何在客戶可接受的成本下滿足客戶的需求,成為行業(yè)從研究到實用的最后一道關卡?
2017年3月30日下午,由國際物聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易應用促進會與深圳物聯(lián)傳媒主辦的2017蘇州國際室內(nèi)無線實時定位技術與應用高峰論壇在蘇州國際博覽中心隆重舉辦。室內(nèi)無線定位領域一線企業(yè)聚集,2016年榮獲IPSN微軟全球定位大賽3D組季軍的杭州品鉑科技CTO樓喜中博士以“室內(nèi)定位技術從研究到實用“為主題針對上述問題從精度、覆蓋、容量、功耗、工程部署和維護等方面,從總運營成本的角度出發(fā),分享了如何構(gòu)建一個能滿足客戶性能需求,并且成本可控的產(chǎn)品?
杭州品鉑科技CTO樓喜中博士
據(jù)樓喜中博士介紹,現(xiàn)在室內(nèi)定位技術很多,比較常見的有UWB、聲學、慣性導航、WiFi/藍牙/Zigbee等等,但還沒有一項技術可以單獨的來解決所有的室內(nèi)定位問題。一個技術要規(guī)?;\用,需要考慮技術的精確度、穿透性、抗干擾性、功耗、布局的復雜程度以及應用成本等因素。
目前各種定位技術在應用中都存在一些制約因素。如UWB當前難與手機集成,慣性導航存在初始位置和初始方向、累計誤差、功耗 ;聲學(超聲波/可聽聲波)易受阻擋,在容量、實時性、功耗方面有所限制;Wifi/藍牙/Zigbee定位精度相對較低,功耗略高;RFID:2.4GHz/900MHz/125KHz,精度、阻擋 ;移動通信基站受精度、功耗限制 ;光學(激光/紅外/可見光)受阻擋、功耗、成本限制;圖像處理(攝像頭)受功耗、照明限制。
以UWB技術應用為例,如何構(gòu)建一個滿足用戶需求的定位產(chǎn)品?
定位精度
UWB定位技術在應用中,空曠無阻擋情況下,最高能達到厘米級的精度,實用能達到0.3米以下精度 ;在辦公室環(huán)境下,存在人體、墻壁、玻璃、家具等,實用能達到0.5米精度(1倍sigma);在考慮降低成本的情況下(室內(nèi)基站密度20米),定位精度為1.0米(1倍sigma)。
覆蓋
單區(qū)域含4個定位基站,區(qū)域可以級聯(lián) 。在室外或空曠場地,單區(qū)域可以覆蓋200*200米范圍 。室內(nèi)有阻擋環(huán)境 ,基站距離通常在15~30米之間(取決于實體墻數(shù)量,穿一堵墻保持能定位的性能,穿兩堵墻性能顯著下降,很可能造成定位失敗)人體影響較小,玻璃、隔板墻的影響較小;金屬物體影響明顯 。
容量
ToA容量受限,精度相對高一些。TDoA容量 ,單區(qū)域理論極限容量5000次/秒以上 ;考慮到功耗、碰撞、多用戶等因素,實際容量在1000~2000次/秒左右 。
功耗
收發(fā)時的瞬時功耗將達到GPS接收機水平。單次工作時間短,實際功耗低 。目前在4次/秒的情況下,1000mAH電池,可以達到3個月的工作時間。主要降低功耗措施: 減少單次發(fā)射時間,降低待機功耗 。
工程部署
工程部署需要考慮定位基站數(shù)量;供電方式通常為PoE供電或者就近取電 ;數(shù)據(jù)回程線路可以是網(wǎng)線、光纖、WIFI/3G/4G;后期還需要進行網(wǎng)絡維護 。
Abell定位系統(tǒng)橫空出世
在綜合考慮定位精度、成本、功耗等參數(shù)的情況下,杭州品鉑科技對UWB定位技術進行優(yōu)化之后推出了Abell定位系統(tǒng),并且憑借該技術獲得了2016微軟全球室內(nèi)定位大賽3D組的季軍,成為唯一在3D組獲獎的中國參賽隊伍。
據(jù)樓喜中博士介紹,Abell定位系統(tǒng)基于時間同步的TDOA定位技術;實現(xiàn)穩(wěn)定的小于0.5米定位精度,最高0.1米以下(實用定位精度取決于客戶成本投入);支持3D、2D、1D,可擴展ZONE定位;發(fā)射一包定位數(shù)據(jù)時間<0.3ms ;以太網(wǎng)即可實現(xiàn)1ns高精度的基站同步網(wǎng)絡;終端24h工作的平均功耗低達0.24mAH,節(jié)能低至0.1mAH;單定位區(qū)域內(nèi)輕松實現(xiàn)200個終端密度的定位 。
最后,樓博士表示,室內(nèi)定位技術及產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)逐漸成熟,應用需求也呼之欲出,但室內(nèi)位置服務市場在國內(nèi)仍處于起步階段,杭州品鉑科技希望和產(chǎn)業(yè)上下游的企業(yè)一起共同打造一個健康、可持續(xù)發(fā)展的行業(yè)。各項性能指標要逐步演進和穩(wěn)步提高,虛高的指標對整個行業(yè)的發(fā)展尤為不利,要讓行業(yè)企業(yè)愿意投入研發(fā),要解決用戶的實際問題 。