Tecnologia e applicazioni di posizionamento indoor Beidou+4G/5G

La tecnologia di posizionamento indoor è attualmente in una fase di ricerca ed esplorazione molto intensa, che mostra uno stato in cui cento fiori stanno sbocciando.I principali problemi esistenti in questo settore sono i costi operativi e gli investimenti.Le reti di comunicazione mobile non solo possono offrire servizi di comunicazione, ma possono anche sfruttare le opportunità offerte dalla diffusione su larga scala delle reti 4G e 5G per ricercare e sviluppare, insieme al sistema Beidou, sistemi di posizionamento integrati spazio-terra, a basso costo e ad alta precisione.

Perché il posizionamento indoor sta gradualmente guadagnando popolarità nel settore? Dagli albori del posizionamento Wi-Fi fino ad oggi, il posizionamento indoor ha una storia di oltre dieci anni, ma ha sempre rappresentato un problema legato ai costi operativi. Il 2019 ha segnato l'avvento del 5G. In questa fase, il 5G è supportato principalmente dall'IoT, ovvero l'Internet delle cose, che potenzia tutti i settori. Ciò non solo comporta la necessità di posizionare persone, ma anche oggetti, come ad esempio le esigenze di molte applicazioni di emergenza e antincendio, la navigazione robotica nel settore medico, la logistica di distribuzione di materiale medico, ecc., che richiedono tutte il posizionamento indoor.

Nella metropolitana, soprattutto nel settore delle metropolitane intelligenti dove il 5G e STO collaborano, i dati utente anonimizzati di China Telecom possono localizzare mappe di calore, che consentono di deviare i flussi di persone. Per quanto riguarda il nuovo retail, anche China Resources e Wanda hanno iniziato a esplorare il posizionamento indoor. Il nuovo retail si proponeva originariamente di trasformare il retail tradizionale. Ora Walmart negli Stati Uniti sta pianificando di cambiare il proprio modello operativo analizzando il percorso degli utenti nella scelta dei prodotti, un'esigenza che rientra anche nel nuovo retail. In termini di padiglioni fieristici, la Cina avrà un mercato enorme in futuro. Ad esempio, presso lo Shanghai International Exhibition Center si tengono numerose mostre ed eventi fieristici. Oggi, la segnaletica stradale è utilizzata principalmente per indicare la direzione. In realtà, a volte è difficile trovare i padiglioni fieristici desiderati anche in presenza di segnaletica stradale, quindi c'è anche bisogno di un posizionamento strategico per i grandi padiglioni fieristici.

Nelle aree che non includono il riconoscimento delle immagini e il posizionamento tramite IA, vengono utilizzate tecnologie di posizionamento indoor legate alla comunicazione wireless. La comunicazione wireless è fornita principalmente dagli operatori. Ad esempio, Shanghai Telecom ha implementato reti 4G e 5G su vasta scala. Inoltre, Shanghai Telecom ha anche implementato chainNET. Molti ricercatori sono impegnati in attività di ricerca correlate all'Internet delle cose. Una delle tecnologie più diffuse è l'UWB. Apple ha menzionato la tecnologia UWB durante la conferenza stampa di presentazione dell'iPhone 11. Quali sono i vantaggi di China Telecom? Semplicemente il 5G. Stiamo comunicando con Huawei che i dati di simulazione 5G possono raggiungere una precisione di posizionamento indoor di circa 1 metro. Questa è la soluzione di posizionamento indoor considerata da Shanghai Telecom. Il nostro vantaggio risiede nel punto di raccolta. La stazione base, il Wi-Fi e la rete cablata sono tutti punti di raccolta e possiamo monitorare la situazione del caricamento dei dati. Inoltre, abbiamo bisogno anche di dati di base, ovvero planimetrie CAD. Utilizziamo le planimetrie CAD degli edifici con i punti di rete per creare il sistema di distribuzione per ogni edificio. Questi sono i dati di base. Su questa base, viene innanzitutto creato un sistema informativo geografico per gli operatori indoor. Esistono tre tipi principali di algoritmi: database delle impronte digitali, TODA e posizionamento tramite triangolazione dell'intensità di campo. I dati di posizionamento vengono caricati continuamente tramite questo terminale e quindi la posizione può essere calcolata tramite il motore dell'algoritmo. Poiché al momento si tratta di applicazioni interne e la piattaforma si trova nella sala server, in futuro speriamo di effettuare la desensibilizzazione dei dati attraverso un'esplorazione. Dal punto di vista della sicurezza, dobbiamo anche esplorare come aprire le funzionalità.

Per quanto riguarda la creazione della soluzione GIS, essa deve innanzitutto essere combinata con il sistema Beidou per sviluppare una rete cartografica interna ed esterna senza soluzione di continuità. Questa mappa deve innanzitutto creare un sistema di coordinate unificato. La mappa Internet è la nostra mappa di base. Su questa mappa di base, le informazioni interne vengono collegate tramite la corrispondenza delle coordinate, e quindi viene formato un sistema cartografico GIS di base. Inoltre, per la soluzione di posizionamento, utilizziamo la rete più semplice e tutte le architetture sono fondamentalmente basate su un'architettura secondaria. Ovvero, la PRU funge da stazione base e raccoglie i dati caricati nella sala computer scansionando i terminali di oggetti e persone. Questo è uno dei nostri vantaggi. Verrà aggiunto al motore di posizionamento e distribuito centralmente per calcolare la posizione di tutti i telefoni cellulari o oggetti. Shanghai Telecom ha anche testato diverse tecnologie principali per il posizionamento indoor. Una di queste è la tecnologia di posizionamento iniziale. Dopo due o tre anni di duro lavoro, questa tecnologia è stata realizzata. I dati includono informazioni sull'intensità, ecc. Il posizionamento iniziale può localizzare il piano. Inoltre, ci sono tre metodi principali per il posizionamento preciso. Il primo è lo standard uplink. Tutte le stazioni base possono scansionare il segnale a banda larga della rete wireless. Dopo la trasmissione dei dati, lungo il percorso vengono calcolate la posizione del punto e la differenza di tempo. I dati possono contenere segnali GPS esterni, nonché informazioni sulla stazione base e sull'intensità del segnale. Questo piano è stato implementato creando innanzitutto una mappa informativa e combinandola poi con altre informazioni per localizzare infine i piani dell'area residenziale e i singoli piani del sistema di suddivisione.

Vantaggi del posizionamento 5G. Il primo è la standardizzazione: il 3GPP ha definito sorgenti di rete di posizionamento standard e vantaggi standard nelle Release 15 e 16, quindi non è necessario modificare la trasmissione delle informazioni dalla stazione base al telefono cellulare. In seguito, aggiungeremo una piattaforma di calcolo per elaborare questi dati. Il 5G offre altri due importanti vantaggi. Il primo è l'elevata larghezza di banda. Maggiore è la larghezza di banda, più facile è identificare più segnali e calcolare la differenza di tempo. Non ci saranno errori di ritardo e la precisione sarà migliorata. Un altro vantaggio del 5G è la possibilità di utilizzare più antenne, il che consentirà di sviluppare un nuovo metodo di calcolo. Il 5G può utilizzare antenne diverse per ciascun utente, localizzando così la posizione dell'utente con maggiore precisione. Al momento, sembra che il 5G offra vantaggi significativi negli ambienti interni. Pertanto, quest'anno abbiamo anche discusso la possibilità di collaborare con Beidou per condurre ricerche sul posizionamento indoor e outdoor 5G+Beidou e ampliarne l'utilizzo.

Quali sono i vantaggi delle telecomunicazioni? La nostra Shanghai Telecom parteciperà alla costruzione di tutte le reti di base. Indipendentemente dalla rete di cavi o dalle dimensioni del mercato di Shanghai, si posiziona al primo posto. Con Beidou, diventerà una rete integrata terrestre e spaziale ancora più forte. Nel processo di sviluppo del 5G, speriamo di sviluppare un sistema di supporto basato su cloud + IA + sicurezza, e speriamo anche di costruire un ecosistema. Dopo l'arrivo del 5G, la competizione tra gli operatori sarà una competizione tra ecosistemi, quindi dobbiamo incapsulare le nostre capacità. Oltre a incapsulare le informazioni di geolocalizzazione, speriamo anche di rendere accessibili le capacità attraverso le risorse di rete e cloud esistenti per costruire un sistema e un ecosistema.

Di seguito vengono presentati i casi applicativi di Shanghai Telecom

Caso 1:Pianificazione della reteL'applicazione aziendale dell'ottimizzazione della rete tramite posizionamento indoor utilizza la simulazione tridimensionale, l'iterazione online e la previsione accurata, investimenti mirati nella costruzione, determina la posizione dell'utente tramite posizionamento indoor, gestisce in modo efficiente i reclami degli utenti, conduce test CQT virtuali tramite posizionamento indoor, riduce i costi e aumenta l'efficienza, localizza gli oggetti e gestisce con precisione le risorse delle apparecchiature.

Caso 2:L'applicazione commerciale del posizionamento medicale indoor si basa sulla pipeline intelligente ad alta larghezza di banda e bassa latenza del 5G, che collega robot e piattaforme di big data. Grazie alle capacità di analisi dei big data della piattaforma cloud, è possibile acquisire rapidamente capacità di raccolta e analisi dei dati e capacità di apprendimento per soddisfare le esigenze di applicazioni multi-scenario.

Caso tre:Applicazioni aziendali del posizionamento industriale in ambienti interni. In alcuni processi di assemblaggio manifatturiero su larga scala, la gestione di componenti e utensili tramite sistemi di posizionamento indoor può migliorare notevolmente l'efficienza.

Caso quattro:Applicazioni commerciali del posizionamento 4G/Wi-Fi. Ad esempio, pubblicare un LOGO su una mappa interna facilita agli utenti l'individuazione della propria posizione su una mappa complessa; gli utenti possono commentare e condividere le applicazioni; attivare istantaneamente notifiche di nuovi prodotti, notifiche di acquisti di gruppo, ecc. sui terminali per scoprire e acquisire potenziali clienti; e combinare strategie preferenziali per fidelizzare i clienti esistenti e, allo stesso tempo, sviluppare nuovi clienti con l'aiuto di applicazioni nelle cerchie sociali degli utenti.

Caso cinque:Applicazione aziendale del posizionamento indoor per il monitoraggio dei flussi di persone. Quattro principali scenari applicativi: monitoraggio dei flussi di passeggeri urbani: combinato con dati esterni per monitorare la distribuzione e l'andamento dei flussi di passeggeri in città e fornire suggerimenti di viaggio; monitoraggio dei flussi di passeggeri in stazione: monitoraggio in tempo reale delle condizioni dei flussi di passeggeri in stazione, fornendo dati di riferimento per un controllo sicuro dei flussi di passeggeri; monitoraggio dei flussi di passeggeri trasversali: conteggio dei flussi di passeggeri tra le stazioni e segnalazione dei livelli di congestione dei treni su strisce luminose; contabilità precisa: conteggio della percentuale di flusso di passeggeri annuale di ciascuna linea della metropolitana per guidare la ripartizione degli utili.

Caso sei:Applicazione aziendale del posizionamento intelligente all'interno della metropolitana. Il 31 ottobre, la "Piattaforma 5G+ Smart Metro", realizzata congiuntamente da Shanghai STO Metro Group e partner come Shanghai Telecom, CASCO, Huawei e Shanghai Comservice, è stata ufficialmente lanciata presso la stazione di Xujing East della metropolitana di Shanghai. Sfruttando applicazioni basate sulla rete 5G ad alta larghezza di banda, come video mobile ad alta definizione, interfono ad alta definizione, posizionamento del personale addetto all'assistenza clienti, ecc., la piattaforma consente alle società di gestione della metropolitana di implementare piani di emergenza per grandi flussi di passeggeri e di fornire assistenza per l'evacuazione dei passeggeri e altri servizi in occasione di eventi con grande afflusso di persone come la China International Import Expo (CIIE). La piattaforma monitora in tempo reale i dati relativi al flusso di passeggeri delle "Tre Linee e Tre Stazioni" e delle aree espositive della CIIE, li analizza sulla base dei dati storici e prevede con precisione la situazione del flusso di passeggeri nei successivi 15 minuti. Ciò consente ai responsabili di valutare in modo più efficace l'organizzazione operativa e il piano di lavoro giornaliero e di avviare in anticipo, se necessario, piani di gestione delle emergenze relativi al flusso di passeggeri, come ad esempio avvisare preventivamente i passeggeri di eventuali modifiche ai percorsi degli autobus.

Caso 7:Applicazione aziendale del posizionamento Wi-Fi indoor per la sicurezza pubblica. Selezionare il piano di monitoraggio per visualizzare in tempo reale le informazioni sulla posizione del terminale di posizionamento; selezionare il telefono cellulare e l'intervallo di tempo per riprodurre la cronologia degli spostamenti del telefono.

Ci auguriamo che l'integrazione di Beidou e del 5G porti in futuro maggiori vantaggi e opportunità di crescita dei profitti per le applicazioni industriali!

Questo articolo è stato ripubblicato dallo "Shanghai Beidou Navigation Innovation Research Institute", che sostiene la tutela dei diritti di proprietà intellettuale. Si prega di indicare la fonte originale e l'autore in caso di ripubblicazione. In caso di violazione del copyright, si prega di contattarci per richiederne la rimozione.