我国自主研制“羲和”系统前景可期

2016年7月26日 | 机械电子研究网  http://jxdz.chinairn.com |打印】 【关闭

中研普华报道

移动互联时代,人们对基于位置感知的应用需求激增,然而目前的情况是基于GPS、北斗等技术的室外位置服务相对成熟,而室内定位技术与产业生态仍在发展之中。

目前支持室内定位的IC技术虽然很多,包括WiFi、蓝牙、Zigbee,以及我国提出的TC-OFDM等,却还没有一个成熟的方案。在此情况下,我国提出的TC-OFDM定位技术仍然存在巨大的发展机会,应当加快推进。


2018年市场总值将达40亿美元

GPS在室外定位的商用领域已被广泛应用,不过它有一个明显缺陷是很难用于室内定位,而且一般民用的精度也不够高(10米左右),相对于室内导航的要求(1米左右)还有一段距离。这样一来,人们大约80%活动时间的位置服务就是一个空白点,其中也蕴藏着巨大的商业机会。据相关机构预测,到2018年,室内定位市场总值将达到40亿美元。

“不过,相对室外定位技术来说,室内定位有其独特的挑战。”联芯科技总工程师刘光军告诉记者。

首先,室内定位对精度的要求更高。比如消费者要在超市内寻找某个特定商品,可能需要1米(甚至1米以内)的精度。

其次,可靠性需求更强。室内环境变动性很强,也更复杂,比如商场结构布局的变化、楼层的变化、定位所依赖的基础设施发生变化等,都会对室内定位技术形成挑战。

再次,是功耗问题。室内定位的发展必然要依托于移动互联网。功耗永远是移动终端最关注的要素之一。如果要实现随时随地的位置感知,必须降低定位所增加的设备额外功耗。

这就对用于室内定位的IC技术提出了挑战,比如定位的精度和可靠性要高,覆盖广度要够,现有的技术基本上都依赖定位数据库,而数据库的产生大多依赖人工的现场勘测,这样带来的布局和维护成本很高。

最重要的是,“从用户体验的角度,要求所采用的定位技术功耗要低,因为在商用市场,它们大多要应用在移动设备之中,不能过度增加额外功耗成本。”刘光军说。


我国自主研制的“羲和”系统仍有机会

目前,业界开发了不同的技术方案试图解决室内定位的问题。其中,WiFi方案应用在商业级市场相对成熟。根据博通公司宽带与无线连接部门无线连接业务大中华区副总周晏逸的介绍,基于WiFi的定位技术以接收信号强度的三边测量定位方法,可以通过信号强度和已知信号衰弱模型来估计参考点与待测点的距离,从而实现局域网络内的室内定位服务。

据了解,目前包括博通公司在内的一些企业已推出相应的解决方案。这种方案的优点是布局和维护成本相对低,局限是信号强度和性能会受人群密度或温度等环境因素的影响,定位精度较低,大概能得到5~20米的精度。

不过,周晏逸也表示,博通5G WiFi单芯片解决方案BCM43462整合了片上AccuLocate技术与精细计时测量(FTM)技术,可实现更高精准度的定位。

针对室内定位市场,我国也提出了相关的技术方案。我国自主研制的室内外高精度定位导航——“羲和”系统中采用了TC-OFDM技术,发展室内定位市场,目标是推进室内外的无缝定位。目前,联芯已经开始以TC-OFDM定位技术为基础,与终端厂商研究室内室外定位互补的技术。联想移动业务集团技术战略总监梁超也表示:“联想与联芯等国内企业合作,推动技术进步。定位精度力争做到室内定位精度水平方向优于3米,垂直方向优于1米。”


市场与产业仍存大量不确定性

从发展趋势来看,目前还很难出现一种方案一统室内定位江湖,采用多种技术相结合的混合定位,以满足各种室内环境和应用场景的需求,将是未来的发展趋势。室内外定位相结合也是未来发展方向之一。当用户从室外走进室内时,需要两种技术有效地紧密配合。也就是说,通过室外定位和室内定位技术,帮助用户先找到商场,再找到需要在商场内购买的东西。这将是一种无缝的服务模式。

这种技术趋势可以反映出另外一个事实,即当前的室内定位市场与产业仍然很不成熟,存在着大量的不确定性。同时也意味着,我国的TC-OFDM定位技术仍然存在巨大的发展机遇。

“要想推进国内技术的发展,首先要解决标准问题。目前来说,我国的室内定位技术缺少统一的标准。”刘光军指出。从国内市场来看,政策方面,国内目前仅有科技部制定了相关的技术规范,没有统一的标准,行业相对混乱。

其次,需要产业政策的助推。“国家对TC-OFDM技术的扶持目前仍在科技研发层面,如863项目和重大专项。这些项目在技术研发上可以提供支持,对产业发展的推动力度却不够。当技术标准推出之后,真正的产业化应用仍需要芯片、地图、软件、应用等不同环节企业的广泛参与。这就需要有产业化的政策来协调推进。”刘光军表示。


最后,需要建立一套有效的利益协调机制。室内定位的发展过程中将涉及相应频段的应用、地图的测绘、室内的布局等,这就会涉及广电、工信、测绘、住建等不同部门和不同行业,必须有相关的协调机制,比如联盟的建立等,同时国家要制定政策加以规范。

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