Beidou+4G/5G indoor positioneringstechnologie en toepassingen

De technologie voor positionering binnenshuis bevindt zich momenteel in een zeer actieve onderzoeks- en ontwikkelingsfase, een stadium waarin honderd bloemen in bloei staan.De belangrijkste problemen op dit gebied zijn de operationele kosten en de investeringen.Mobiele communicatienetwerken kunnen niet alleen communicatiediensten leveren, maar kunnen ook profiteren van de mogelijkheden die de grootschalige uitrol van 4G en 5G biedt voor het onderzoek naar en de ontwikkeling van geïntegreerde, goedkope en zeer nauwkeurige positioneringssystemen voor ruimte en aarde, in samenwerking met het Beidou-systeem.

Waarom wint indoor positionering geleidelijk aan aan populariteit in de industrie? Van de begindagen van wifi-positionering tot nu toe heeft indoor positionering een geschiedenis van meer dan tien jaar, maar de operationele kosten bleven een probleem. 2019 was het eerste jaar van 5G. In deze fase wordt 5G voornamelijk ondersteund door IoT, oftewel het Internet of Everything, dat alle industrieën versterkt. Dit brengt niet alleen de behoefte aan positionering van personen met zich mee, maar ook van objecten. Denk bijvoorbeeld aan vele toepassingen in noodsituaties en brandbestrijding, robotnavigatie in de medische sector en logistiek voor medische distributie. Al deze toepassingen vereisen indoor positionering.

In de metro, met name in de slimme metro waar 5G en STO samenwerken, kan China Telecom met behulp van geanonimiseerde gebruikersgegevens de locatie van mensen in kaart brengen met behulp van heatmaps. Dit is een manier om de looproutes van mensen te herleiden. Wat betreft de nieuwe detailhandel zijn China Resources en Wanda ook begonnen met het verkennen van indoor positionering. De nieuwe detailhandel was oorspronkelijk bedoeld om de traditionele detailhandel te transformeren. Walmart in de Verenigde Staten is nu van plan zijn bedrijfsmodel te veranderen door de route die klanten afleggen bij het selecteren van producten te analyseren, wat ook een behoefte is binnen de nieuwe detailhandel. Voor tentoonstellingshallen zal China in de toekomst een enorme markt hebben. Neem bijvoorbeeld het Shanghai International Exhibition Center, waar veel tentoonstellingen en evenementen plaatsvinden. Tegenwoordig worden voornamelijk wegwijzers gebruikt voor de routebeschrijving. Soms is het echter lastig om de gewenste tentoonstellingshal te vinden, zelfs met wegwijzers. Daarom is er ook in grote tentoonstellingshallen behoefte aan positionering.

In gebieden waar beeldherkenning en AI-positionering niet beschikbaar zijn, worden indoor positioneringstechnologieën gebruikt die gerelateerd zijn aan draadloze communicatietechnologie. Draadloze communicatietechnologie wordt voornamelijk geleverd door operators. Shanghai Telecom heeft bijvoorbeeld op grote schaal 4G- en 5G-netwerken uitgerold. Daarnaast heeft Shanghai Telecom ook chainNET geïmplementeerd. Er zijn ook veel mensen die zich bezighouden met gerelateerd onderzoek naar het Internet of Things. Een van de meest populaire is UWB. Apple noemde UWB-technologie tijdens de persconferentie voor de iPhone 11. Wat zijn de voordelen van China Telecom? Alleen al 5G. We communiceren met Huawei en 5G-simulatiegegevens kunnen een indoor positioneringsnauwkeurigheid van ongeveer 1 meter bereiken. Dit is de indoor positioneringsoplossing die Shanghai Telecom overweegt. Ons voordeel ligt in de dataverzameling. Het basisstation, wifi en het bekabelde netwerk zijn allemaal dataverzamelingspunten, waardoor we inzicht hebben in de data-uploadsituatie. Daarnaast hebben we ook basisgegevens nodig, namelijk CAD-tekeningen. We gebruiken CAD-tekeningen van gebouwen met netwerkpunten om het distributiesysteem voor elk gebouw te creëren. Dit vormt de basis voor de data. Op basis hiervan wordt eerst een geografisch informatiesysteem voor indoor operators gevormd. Er zijn drie hoofdtypen algoritmen: vingerafdrukdatabase, TODA en positionering op basis van veldsterktetriangulatie. Positioneringsgegevens worden continu via deze terminal geüpload, waarna de positie door de algoritme-engine kan worden berekend. Omdat het nu allemaal interne applicaties zijn en het platform zich in de computerruimte bevindt, hopen we vervolgens gegevens te anonimiseren door middel van onderzoek. Vanuit een beveiligingsperspectief moeten we ook onderzoeken hoe we de mogelijkheden kunnen openstellen.

Wat betreft de ontwikkeling van de GIS-oplossing, moet deze eerst worden gecombineerd met het Beidou-systeem om een ​​naadloos netwerk van binnen- en buitenkaarten te creëren. Deze kaart moet eerst een uniform coördinatensysteem genereren. De internetkaart dient als basiskaart. Op deze basiskaart wordt binneninformatie gekoppeld via coördinatenmatching, waarna een basis GIS-systeem wordt gevormd. Daarnaast gebruiken we voor de positioneringsoplossing het meest eenvoudige netwerk, waarbij alle architecturen in principe secundair zijn. Dat wil zeggen dat de PRU (Platform Radio Unit) fungeert als basisstation en gegevens verzamelt die naar de computerruimte worden geüpload door de terminals van objecten en personen te scannen. Dit is een van onze voordelen. De PRU wordt toegevoegd aan de positioneringsengine en centraal ingezet om de locatie van alle mobiele telefoons of objecten te berekenen. Shanghai Telecom heeft ook verschillende belangrijke technologieën voor binnenpositionering getest. Een daarvan is de initiële positioneringstechnologie. Na twee tot drie jaar hard werken is deze technologie gerealiseerd. De gegevens omvatten onder andere intensiteitsinformatie. De initiële positionering kan de verdieping lokaliseren. Daarnaast zijn er drie belangrijke methoden voor nauwkeurige positionering. De eerste is de uplink-standaard. Alle basisstations kunnen het breedbandsignaal van het draadloze netwerk scannen. Nadat de gegevens zijn verzonden, worden de locatie en het tijdsverschil berekend aan de hand van het pad. De gegevens kunnen GPS-signalen van buitenaf bevatten, evenals informatie over de basisstations en de signaalsterkte. Dit plan is uitgevoerd door eerst een informatiekaart te maken en deze vervolgens te combineren met andere informatie om uiteindelijk de woonverdiepingen en -lagen van het woningcomplex te lokaliseren.

De positioneringsvoordelen van 5G. Ten eerste is er de standaardisatie: 3GPP heeft in Release 15 en 16 standaard positioneringsnetwerkbronnen en standaardvoordelen gedefinieerd, waardoor we de gegevensoverdracht van het basisstation naar de mobiele telefoon niet hoeven aan te passen. Later zullen we een computerplatform toevoegen om deze gegevens te verwerken. 5G heeft nog twee belangrijke voordelen. Ten eerste de hoge bandbreedte. Hoe groter de bandbreedte, hoe gemakkelijker het is om meer signalen te identificeren en het tijdsverschil te berekenen. Er zal geen vertragingsfout optreden en de nauwkeurigheid zal verbeteren. Een ander voordeel van 5G is de aanwezigheid van meerdere antennes, wat in de toekomst een nieuwe berekeningsmethode mogelijk maakt. 5G kan verschillende antennes gebruiken voor verschillende gebruikers, waardoor de locatie van de gebruiker nauwkeuriger kan worden bepaald. Momenteel lijkt 5G relatief sterke voordelen te bieden binnenshuis. Daarom hebben we dit jaar ook de hoop besproken om samen met Beidou onderzoek te doen naar 5G+Beidou positionering binnenshuis en buitenshuis, en dit verder uit te breiden.

Wat zijn de voordelen van telecommunicatie? Ons Shanghai Telecom zal deelnemen aan de aanleg van alle basisnetwerken. Ongeacht het pijpleidingnetwerk of de omvang van de markt in Shanghai, staat het op de eerste plaats. Samen met Beidou zal het een sterker geïntegreerd ruimte- en grondnetwerk worden. Tijdens de ontwikkeling van 5G hopen we een ondersteuningssysteem te ontwikkelen dat bestaat uit cloud + AI + beveiliging, en tevens een ecosysteem op te bouwen. Na de komst van 5G is de concurrentie tussen operators een concurrentie tussen ecosystemen, dus moeten we onze eigen capaciteiten bundelen. Naast het bundelen van locatiegegevens hopen we ook mogelijkheden te ontsluiten door gebruik te maken van bestaande grote netwerk- en cloudbronnen om een ​​systeem en ecosysteem te bouwen.

Hieronder worden de toepassingsvoorbeelden van Shanghai Telecom beschreven.

Zaak 1:NetwerkplanningDe zakelijke toepassing van netwerkoptimalisatie met behulp van indoor positionering maakt gebruik van driedimensionale simulatie, online iteratie en nauwkeurige voorspellingen, gerichte investeringen in infrastructuur, het bepalen van de locatie van gebruikers via indoor positionering, het efficiënt afhandelen van gebruikersklachten, het uitvoeren van virtuele CQT-testen via indoor positionering, het verlagen van kosten en het verhogen van de efficiëntie, het lokaliseren van objecten en het nauwkeurig beheren van apparatuur.

Zaak 2:De zakelijke toepassing van medische binnenpositionering is gebaseerd op de intelligente pijplijn met hoge bandbreedte en lage latentie van 5G, die robots en big data-platformen met elkaar verbindt. Dankzij de big data-analysemogelijkheden van het cloudplatform kunnen snel gegevens worden verzameld, geanalyseerd en van leerprocessen worden voorzien om te voldoen aan de behoeften van uiteenlopende toepassingen.

Geval drie:Zakelijke toepassingen van industriële indoor positionering. In sommige grootschalige assemblageprocessen kan het beheer van onderdelen en gereedschap via indoor positioneringssystemen de efficiëntie aanzienlijk verbeteren.

Geval vier:Zakelijke toepassingen van commerciële 4G/wifi-positionering. Zo maakt het publiceren van een logo op een plattegrond het voor gebruikers bijvoorbeeld gemakkelijker om hun locatie te vinden op een complexe kaart; gebruikers kunnen reageren op en apps delen; direct meldingen over nieuwe producten, groepsaankopen, enz. naar terminals sturen om potentiële klanten te vinden en te werven; en ze kunnen voorkeursstrategieën combineren om bestaande klanten te behouden en tegelijkertijd nieuwe klanten te werven met behulp van apps in hun sociale kringen.

Geval vijf:Zakelijke toepassingen van indoor positionering voor het monitoren van personenstromen. Vier belangrijke toepassingsscenario's: monitoring van stedelijke passagiersstromen: in combinatie met buitengegevens om de verdeling en trend van passagiersstromen in de stad te monitoren en reisadviezen te geven; monitoring van passagiersstromen in stations: realtime monitoring van de passagiersstroom in het station, met als referentiegegevens een veilige regulering van de passagiersstroom; dwarsdoorsnedemonitoring van passagiersstromen: het tellen van passagiersstromen tussen stations en het rapporteren van de mate van treindrukte op de lichtlijnen; nauwkeurige boekhouding: het berekenen van het jaarlijkse passagiersaandeel van elke metrolijn ter ondersteuning van de winstdeling.

Geval zes:Zakelijke toepassing van slimme positionering in de metro. Op 31 oktober werd het "5G+ Smart Metro Platform", gezamenlijk ontwikkeld door Shanghai STO Metro Group en partners zoals Shanghai Telecom, CASCO, Huawei en Shanghai Comservice, officieel gelanceerd in station Xujing East van de metro van Shanghai. Het platform maakt gebruik van 5G-toepassingen met hoge bandbreedte, zoals mobiele video in hoge resolutie, intercom in hoge resolutie en positionering van klantenservicemedewerkers. Hierdoor kunnen metrobedrijven noodplannen uitvoeren voor grote passagiersstromen en evacuatiebegeleiding en andere diensten bieden, bijvoorbeeld tijdens de China International Import Expo (CIIE). Het platform monitort de passagiersstromen van de "Drie Lijnen en Drie Stations" en de CIIE-locaties in realtime, analyseert deze op basis van historische gegevens en voorspelt nauwkeurig de passagiersstromen voor de komende 15 minuten. Dit stelt commandanten in staat om de operationele organisatie en het werkplan van de dag effectiever te beoordelen en, indien nodig, vooraf noodplannen voor passagiersstromen te activeren, zoals het vooraf informeren van passagiers over gewijzigde busroutes.

Zaak 7:Zakelijke toepassing van wifi-positionering binnenshuis voor openbare veiligheid. Selecteer de bewakingsverdieping om de locatiegegevens van de positioneringsterminal in realtime te volgen; selecteer de mobiele telefoon en het tijdsbereik om het locatieverloop van de mobiele telefoon af te spelen.

We hopen dat de integratie van Beidou en 5G in de toekomst meer voordelen en winstgroei zal opleveren voor industriële toepassingen!

Dit artikel is overgenomen van het "Shanghai Beidou Navigation Innovation Research Institute", dat de bescherming van intellectuele-eigendomsrechten ondersteunt. Vermeld bij overname de oorspronkelijke bron en auteur. Neem bij inbreuk contact met ons op zodat we het artikel kunnen verwijderen.