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      5G vs UWB，定位技術(shù)的應(yīng)用場景和指標(biāo)一樣重要

      lPCU_elecfans ? 來源：未知 ? 2022-12-22 07:10 ? 次閱讀
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      電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/周凱揚）位置信息作為當(dāng)下最為重要的電子數(shù)據(jù)之一，也是關(guān)鍵的隱私數(shù)據(jù)之一，獲取的方式可謂數(shù)不勝數(shù)，諸如Wi-Fi、藍(lán)牙、GPS、UWB乃至聲音，都能作為位置數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線技術(shù)，定位技術(shù)的應(yīng)用也從基礎(chǔ)的導(dǎo)航發(fā)散到了資產(chǎn)追蹤、工業(yè)自動化、體育賽事等領(lǐng)域。
      可針對哪類定位技術(shù)更加優(yōu)異的爭論始終未曾停歇，幾種不同定位技術(shù)的各項指標(biāo)也都被拿來一比再比。但單就從目前已經(jīng)落地的場景，我們還是可以看出不同的定位技術(shù)的差異。
      我們不妨先將參數(shù)作為次要因素，先從已經(jīng)投入使用的場景中來看下UWB和5G這兩大新興定位技術(shù)的表現(xiàn)。

      精度沒話說，但更偏向?qū)Ｓ枚ㄎ坏腢WB

      與其他定位技術(shù)一樣，要想實現(xiàn)大范圍UWB定位同樣需要基站，這對于此前沒有任何基站部署基礎(chǔ)的UWB來說，從起步速度上自然是要慢上一截。雖然部署速度慢，但對于一些講究高速的場景來說，UWB反倒是占據(jù)了先機。

      各項定位技術(shù)的性能對比 / Kinexon
      我們在此前的報道中就已經(jīng)談到了應(yīng)用于世界杯足球中的UWB技術(shù)，德國公司Kinexon借助UWB和IMU來確定足球的精確位置數(shù)據(jù)，精度可以達到0.1米。其獲取速度也達到了每秒500次，這樣的高頻率定位對于這類高速運動來說可謂至關(guān)重要。
      今年的北京冬奧會上，UWB定位技術(shù)也被用于多項體育賽事中，比如全跡科技的UWB定位技術(shù)用在了冰絲帶速滑館中，可對運動員的滑行軌跡進行記錄；品鉑科技的UWB基數(shù)用于雪游龍國家雪車雪橇中心，實現(xiàn)了對運動員的精準(zhǔn)定位、慣導(dǎo)姿態(tài)和視頻AI分析；清研訊科也在雪如意國家跳臺滑雪中心大規(guī)模部署了UWB室內(nèi)外定位，支撐場館定位和賽事安保。
      其實這也是UWB在定位技術(shù)上的一大優(yōu)勢，也就是高速實時定位。雖然各種定位技術(shù)為了控制功耗，多數(shù)都選擇了按需定位的設(shè)計，但UWB的瞬間脈沖卻可以做到極高的頻率。以Kinexon給出的數(shù)據(jù)來看，其傳播速度可達0.3米/ns，速率同樣高達480Mb/s，可實現(xiàn)這樣的速度和精度，卻只需要不到1mW的傳輸功耗。
      其實除了足球這樣的高速運動以外，像工業(yè)自動化這樣的場景同樣可以充分利用UWB的優(yōu)勢，這里指的可不僅僅是資產(chǎn)跟蹤和識別這樣的基礎(chǔ)場景，而是通過位置數(shù)據(jù)來實現(xiàn)流程自動化，比如打造電子圍欄、事件觸發(fā)器。
      像omlox這樣的工業(yè)級應(yīng)用開放式定位標(biāo)準(zhǔn)，就選擇了集成UWB技術(shù)，以求在工業(yè)場景中，實現(xiàn)與其他已有跟蹤定位技術(shù)的互操作性和靈活性，從而打造出將位置數(shù)據(jù)發(fā)揮出全部效用的智慧工廠。結(jié)合上面提到UWB的高速場景專精，未來在一些高速流水線上，UWB也能充分發(fā)揮其優(yōu)勢。
      很明顯，當(dāng)下的UWB定位技術(shù)更注重于專用場景，畢竟與藍(lán)牙、Wi-Fi和5G等技術(shù)相比，UWB在終端、基站的設(shè)備數(shù)上本就不占優(yōu)勢，考慮到成本的話，第一步確實更適合走體育場館、智慧工廠之類的場景來落地。如果想進一步擴大應(yīng)用場景的話，還是應(yīng)該盡快降低成本，促進手機、可穿戴設(shè)備等消費電子集成UWB技術(shù)。如果不能做到這一點的話，還是最好不要先去和其他技術(shù)去卷那些精度要求不高的定位應(yīng)用，比如考勤、導(dǎo)航等等，畢竟考慮這個需求的客戶，最后往往都會選擇成本更低的方案。

      借助大規(guī)模部署迅速落地的5G定位

      要說無線基站的建設(shè)速度，那排名第一的自然還是5G，算上各種宏基站、小基站的基數(shù)，再加上手機、PC、可穿戴設(shè)備和NB-IoT的龐大5G終端數(shù)量，不去基于5G來拓展定位能力未免有些暴殄天物了。
      5G憑借多天線、基站密集、大帶寬等優(yōu)勢，可以說是最適合大規(guī)模部署的定位技術(shù)之一了。所以3GPP R16協(xié)議版本中也首次將定位能力引入5G，并擴展出了Multi-RTT、UL-AoA和DL-AoD等一系列定位技術(shù)。
      借著5G全連接工廠建設(shè)的東風(fēng)，5G定位技術(shù)其實反倒成了在工業(yè)場景最先也最快落地的方案。華為在蘇州地鐵進行5G室內(nèi)定位能力驗證之后，就率先在東莞華為團泊洼廠區(qū)開啟了5G室內(nèi)定位試商用項目，對廠區(qū)內(nèi)的人員和車輛進行1到3米范圍內(nèi)的精準(zhǔn)定位。

      5G定位技術(shù)的主要網(wǎng)元 / 中國移動&華為
      美的同樣在其工廠智能倉儲方案中運用了5G定位技術(shù)，通過室外和室內(nèi)部署的5G基站，實現(xiàn)對配送牽引車、倉儲夾包車、物流貨車的定位和人崗跟蹤。不過這也側(cè)面說明了一個問題，那就是5G定位目前尚未應(yīng)用到一些高速、高精度（厘米級）的場景中去，畢竟一個拖車的軌跡定位，和一個足球的軌跡定位，其精度和速度要求都是存在較大差異的。
      5G定位的另一大優(yōu)勢就在于其部署的靈活性，可以結(jié)合其他無線技術(shù)，實現(xiàn)協(xié)同定位，諸如5G+WLAN、5G+藍(lán)牙、A-GNSS，甚至是5G+UWB，這也是5G本身作為一項網(wǎng)絡(luò)技術(shù)才有的固有優(yōu)勢。
      可5G并非沒有缺點，除了定位精度很難做上去以外，5G為了追求連接性能還做出了不少取舍，比如大規(guī)模IoT下更高的延遲等等、URLLC下更低的續(xù)航和更小的密度等等。所以5G NR R17規(guī)范中，3GPP引入了新的RedCap設(shè)備，又名NR-Light。
      NR-Light找到了一個折中的方案，可以去覆蓋那些位于中端的定位應(yīng)用，比如可穿戴設(shè)備、工業(yè)傳感器等等。至于精度問題，3GPP也在繼續(xù)推進新的規(guī)范，在改善精度的同時，降低定位所需的功耗，相信我們也會在明年凍結(jié)的R18規(guī)范中，看到5G在定位性能上的進一步升級，甚至是突破厘米級的定位精度。

      結(jié)語

      其實無論是哪種定位技術(shù)，都不應(yīng)該僅僅局限于傳輸位置數(shù)據(jù)，像世界杯足球這樣的場景就充分證明了，一旦與廣大的傳感器生態(tài)結(jié)合，定位技術(shù)就能完美融入當(dāng)下的物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中。與此同時，不同的定位技術(shù)也不存在誰取代的誰的關(guān)系，而是可以根據(jù)場景來實現(xiàn)差異化定位，再借助開放式的接口實現(xiàn)互補。

      聲明：本文由電子發(fā)燒友原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請注明以上來源。如需入群交流，請?zhí)砑游⑿舉lecfans999，投稿爆料采訪需求，請發(fā)郵箱huangjingjing@elecfans.com。


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