Tecnologia e aplicações de posicionamento interno Beidou+4G/5G

A tecnologia de posicionamento em ambientes internos encontra-se atualmente em uma fase de pesquisa e exploração muito intensa, apresentando um cenário promissor.Os principais problemas existentes nesta área são os custos operacionais e o investimento.As redes de comunicação móvel não só podem fornecer serviços de comunicação, como também podem aproveitar as oportunidades de implantação em larga escala das redes 4G e 5G para pesquisar e desenvolver sistemas de posicionamento integrados espaço-terrestres, de baixo custo e alta precisão, em conjunto com o sistema Beidou.

Por que o posicionamento em ambientes internos está ganhando popularidade gradualmente no setor? Desde o início do posicionamento por Wi-Fi até os dias atuais, o posicionamento em ambientes internos tem uma história de mais de dez anos, mas sempre houve a questão dos custos operacionais. 2019 foi o primeiro ano do 5G. Nessa fase, o 5G é principalmente suportado pela IoT (Internet das Coisas), que está impulsionando todos os setores. Isso traz consigo não apenas a necessidade de posicionamento de pessoas, mas também a de objetos, como em muitas aplicações relacionadas a emergências e incêndios, navegação de robôs na área médica, logística de distribuição médica, etc., todas com necessidades de posicionamento em ambientes internos.

No metrô, especialmente no segmento de metrôs inteligentes onde o 5G e a tecnologia STO cooperam, os dados de usuários anonimizados da China Telecom permitem a criação de mapas de calor, que indicam o redirecionamento do fluxo de pessoas. Em termos de novo varejo, a China Resources e a Wanda também começaram a explorar o posicionamento em ambientes internos. O novo varejo originalmente almejava transformar o varejo tradicional. Agora, o Walmart, nos Estados Unidos, planeja mudar seu modelo operacional analisando o percurso dos usuários na seleção de produtos, o que também é uma necessidade do novo varejo. Em relação aos pavilhões de exposições, a China terá um mercado enorme no futuro. Por exemplo, no Centro Internacional de Exposições de Xangai, há inúmeras exposições e atividades. Atualmente, as placas de sinalização são usadas principalmente para orientação. De fato, às vezes é difícil encontrar os pavilhões de exposições desejados, mesmo com placas indicativas, portanto, há uma necessidade de posicionamento em grandes pavilhões de exposições.

Em áreas que não incluem reconhecimento de imagem e posicionamento por IA, são utilizadas tecnologias de posicionamento interno relacionadas à tecnologia de comunicação sem fio. A tecnologia de comunicação sem fio é fornecida principalmente por operadoras. Por exemplo, a Shanghai Telecom implantou redes 4G e 5G em larga escala. Além disso, a Shanghai Telecom também implantou a chainNET. Há também muitas pessoas envolvidas em pesquisas relacionadas à Internet das Coisas. Uma das mais populares é a UWB (Ultra Wideband). A Apple mencionou a tecnologia UWB quando lançou o iPhone 11 em sua conferência de imprensa. Quais são as vantagens da China Telecom? O 5G. Estamos em contato com a Huawei e os dados de simulação 5G podem atingir uma precisão de posicionamento interno de cerca de 1 metro. Esta é a solução de posicionamento interno considerada pela Shanghai Telecom. Nossa vantagem reside na coleta de dados. A estação base, o Wi-Fi e a rede cabeada são todos pontos de coleta, e podemos entender a situação do upload de dados. Além disso, também precisamos de dados básicos, ou seja, plantas CAD. Usamos plantas CAD de edifícios com pontos de rede para criar o sistema de distribuição para cada edifício. Esses são os dados básicos. Com base nisso, um sistema de informação geográfica para operadores em ambientes internos foi desenvolvido. Existem três tipos principais de algoritmos: banco de dados de impressões digitais, TODA e posicionamento por triangulação de intensidade de campo. Os dados de posicionamento são continuamente enviados por meio deste terminal, e a posição é então calculada pelo mecanismo do algoritmo. Como atualmente todos os aplicativos são internos e a plataforma está localizada na sala de computadores, esperamos realizar a dessensibilização dos dados por meio de exploração. Do ponto de vista da segurança, também precisamos explorar como abrir as funcionalidades.

Em relação à formação da solução SIG, ela deve primeiro ser integrada ao sistema Beidou para desenvolver uma rede de mapas contínua, tanto interna quanto externa. Esse mapa deve, em primeiro lugar, criar um sistema de coordenadas unificado. O mapa da internet é o nosso mapa base. Sobre esse mapa base, as informações internas são conectadas por meio de correspondência de coordenadas, formando assim um sistema SIG básico de mapas. Além disso, para a solução de posicionamento, utilizamos a rede mais básica, e todas as arquiteturas são basicamente secundárias. Ou seja, a PRU (Unidade de Referência de Ponto) serve como estação base e coleta os dados enviados para a central de computadores, escaneando os terminais de objetos e pessoas. Essa é uma das nossas vantagens. Os dados serão adicionados ao mecanismo de posicionamento e implantados centralmente para calcular a localização de todos os celulares ou objetos. A Shanghai Telecom também testou diversas tecnologias importantes para posicionamento interno. Uma delas é a tecnologia de posicionamento inicial. Após dois ou três anos de trabalho árduo, essa tecnologia foi implementada. Os dados incluem informações de intensidade, etc. O posicionamento inicial permite localizar o andar. Além disso, existem três métodos principais para posicionamento preciso. O primeiro é o padrão de uplink. Todas as estações base podem escanear o sinal de banda larga da rede sem fio. Após a transmissão dos dados, a localização do ponto e a diferença de tempo são calculadas ao longo do percurso. Os dados podem conter sinais de GPS externos, bem como algumas informações da estação base e informações de intensidade do sinal. Este plano foi implementado criando-se primeiro um mapa de informações e, em seguida, combinando-o com outras informações para finalmente localizar os andares da área residencial e os pavimentos do sistema de loteamento.

As vantagens do 5G no posicionamento são inúmeras. A primeira é a padronização: o 3GPP definiu fontes de rede de posicionamento padrão e benefícios padrão nas versões 15 e 16, eliminando a necessidade de alterar a transmissão de informações da estação base para o celular. Posteriormente, será adicionada uma plataforma de computação para processar esses dados. O 5G apresenta outras duas grandes vantagens. Uma delas é a alta largura de banda. Quanto maior a largura de banda, mais fácil é identificar mais sinais e calcular a diferença de tempo. Isso elimina erros de atraso e melhora a precisão. Outra vantagem do 5G é a possibilidade de utilizar múltiplas antenas, o que possibilita um novo método de cálculo. O 5G pode usar antenas diferentes para cada usuário, localizando-o com maior precisão. Atualmente, o 5G demonstra vantagens significativas em ambientes internos. Por isso, neste ano, discutimos a possibilidade de cooperar com a Beidou para realizar pesquisas sobre posicionamento 5G+Beidou em ambientes internos e externos e expandi-las.

Quais são as vantagens das telecomunicações? Nossa empresa, a Shanghai Telecom, participará da construção de todas as redes básicas. Independentemente da infraestrutura de rede ou do tamanho do mercado de Xangai, ela ocupa o primeiro lugar. Com a Beidou, se tornará uma rede integrada mais forte, tanto terrestre quanto espacial. No processo de desenvolvimento do 5G, esperamos desenvolver um sistema de suporte representado por nuvem + IA + segurança, e também construir um ecossistema. Após a chegada do 5G, a competição entre operadoras será uma competição entre ecossistemas, portanto, precisamos consolidar nossas próprias capacidades. Além de consolidar informações de localização, também esperamos disponibilizar recursos por meio de nossa ampla rede existente e recursos de nuvem para construir um sistema e um ecossistema.

A seguir, apresentamos os casos de aplicação da Shanghai Telecom.

Caso 1:Planejamento de redeA aplicação comercial do posicionamento interno para otimização de redes utiliza simulação tridimensional, iteração online e previsão precisa, investimentos direcionados em construção, determina a localização do usuário por meio de posicionamento interno, lida com eficiência com reclamações de usuários, realiza testes CQT virtuais por meio de posicionamento interno, reduz custos e aumenta a eficiência, localiza itens e gerencia ativos de equipamentos com precisão.

Caso 2:A aplicação comercial do posicionamento médico em ambientes internos baseia-se na infraestrutura inteligente de alta largura de banda e baixa latência do 5G, que conecta robôs e plataformas de big data. Através dos recursos de análise de big data da plataforma em nuvem, é possível adquirir rapidamente capacidades de coleta, análise e aprendizado de dados para atender às necessidades de aplicações em múltiplos cenários.

Caso três:Aplicações comerciais do posicionamento industrial em ambientes internos. Em alguns processos de montagem de grande escala na indústria, o gerenciamento de peças e ferramentas por meio de sistemas de posicionamento em ambientes internos pode melhorar significativamente a eficiência.

Caso quatro:Aplicações comerciais de posicionamento 4G/Wi-Fi. Por exemplo, exibir um LOGOTIPO em um mapa interno facilita a localização do usuário em um mapa complexo; os usuários podem comentar e compartilhar aplicativos; notificações instantâneas de novos produtos, notificações de compras em grupo, etc., podem ser enviadas aos dispositivos para descobrir e conquistar clientes em potencial; e estratégias de promoção podem ser combinadas para atrair clientes antigos e, ao mesmo tempo, desenvolver novos clientes com o auxílio de aplicativos em seus círculos sociais.

Caso cinco:Aplicação comercial do posicionamento em ambientes internos para monitoramento do fluxo de pessoas. Quatro principais cenários de aplicação: monitoramento do fluxo de passageiros urbanos: combinado com dados externos para monitorar a distribuição e a tendência do fluxo de passageiros na cidade e fornecer sugestões de viagem; monitoramento do fluxo de passageiros em estações: monitoramento em tempo real das condições do fluxo de passageiros na estação, fornecendo dados de referência para o controle seguro do fluxo de passageiros; monitoramento transversal do fluxo de passageiros: contagem do fluxo de passageiros entre estações e exibição dos níveis de congestionamento de trens nas faixas de pedestres; contabilização precisa: contagem da proporção anual do fluxo de passageiros de cada linha de metrô para orientar a distribuição de lucros.

Caso seis:Aplicação comercial do posicionamento interno inteligente no metrô. Em 31 de outubro, a “Plataforma Inteligente de Metrô 5G+”, construída em conjunto pelo Grupo de Metrô STO de Xangai e parceiros como Shanghai Telecom, CASCO, Huawei e Shanghai Comservice, foi oficialmente lançada na Estação Xujing Leste do Metrô de Xangai. A plataforma, que utiliza aplicações baseadas na rede 5G de alta velocidade, como vídeo móvel em alta definição, intercomunicador em alta definição e posicionamento de funcionários de atendimento ao cliente, permite que as empresas operadoras de metrô implementem planos de emergência para grandes fluxos de passageiros e ofereçam orientação de evacuação e outros serviços em situações de grande afluência de pessoas, como na Exposição Internacional de Importação da China (CIIE). A plataforma monitora em tempo real os dados de fluxo de passageiros das “Três Linhas e Três Estações” e dos locais da CIIE, analisa-os com base em dados históricos e prevê com precisão a situação do fluxo de passageiros nos próximos 15 minutos. Isso permite que os comandantes avaliem com mais eficácia a organização e o plano de trabalho do dia e iniciem planos de gerenciamento de emergências para o fluxo de passageiros com antecedência, se necessário, como notificar os passageiros sobre mudanças nas rotas de ônibus.

Caso 7:Aplicação comercial de posicionamento Wi-Fi interno para segurança pública. Selecione o andar monitorado para acompanhar em tempo real as informações de localização do terminal de posicionamento; selecione o celular e o intervalo de tempo para reproduzir o histórico de movimentação do celular.

Esperamos que a integração do Beidou e do 5G traga mais benefícios e oportunidades de crescimento de lucros para aplicações industriais no futuro!

Este artigo foi republicado do "Instituto de Pesquisa e Inovação em Navegação Beidou de Xangai", que apoia a proteção dos direitos de propriedade intelectual. Ao republicar este conteúdo, por favor, indique a fonte original e o autor. Caso haja alguma infração, entre em contato conosco para que possamos removê-lo.