Технология позиционирования внутри помещений Beidou+4G/5G и ее применение

Технология позиционирования внутри помещений сейчас находится на очень активной стадии исследований и разработок, демонстрируя состояние, в котором расцветает множество цветов.Основные существующие проблемы в этой области — это эксплуатационные расходы и инвестиции.Мобильные сети связи могут не только предоставлять коммуникационные услуги, но и использовать возможности крупномасштабного развертывания сетей 4G и 5G для исследований и разработок интегрированных, недорогих и высокоточных систем позиционирования «космос-наземка» совместно с системой Beidou.

Почему позиционирование внутри помещений постепенно набирает популярность в отрасли? С момента появления позиционирования по Wi-Fi и до настоящего времени, позиционирование внутри помещений имеет более чем десятилетнюю историю, но всегда существовала проблема эксплуатационных расходов. 2019 год — первый год внедрения 5G. На этом этапе 5G в основном поддерживается Интернетом вещей (IoT), то есть Интернетом всего, расширяющим возможности всех отраслей. Это порождает потребности в позиционировании не только людей, но и объектов, например, во многих приложениях, связанных с чрезвычайными ситуациями и пожарами, в навигации роботов в медицинской промышленности, в логистике медицинских товаров и т.д. — все это требует позиционирования внутри помещений.

В метро, ​​особенно в сфере «умного» метро, ​​где сотрудничают 5G и STO, десенсибилизированные данные о пользователях от China Telecom позволяют определять тепловые карты, отражающие изменение потока людей. Что касается новой розничной торговли, China Resources и Wanda также начали изучать возможности позиционирования внутри помещений. Изначально новая розничная торговля надеялась трансформировать традиционную розничную торговлю. Сейчас Wal-Mart в США планирует изменить свою операционную модель, анализируя пути пользователей при выборе товаров, что также является потребностью новой розничной торговли. Что касается выставочных залов, то в будущем Китай будет иметь огромный рынок. Например, в Шанхайском международном выставочном центре проходит множество выставок и мероприятий. В настоящее время для ориентирования в основном используются дорожные знаки. На самом деле, даже при наличии дорожных знаков иногда трудно найти нужный выставочный зал, поэтому людям также необходима информация о местоположении больших выставочных залов.

В областях, где не используются распознавание изображений и позиционирование с помощью ИИ, применяются технологии позиционирования внутри помещений, связанные с беспроводной связью. Беспроводная связь в основном предоставляется операторами. Например, Shanghai Telecom развернула сети 4G и 5G в самых больших масштабах. Кроме того, Shanghai Telecom также внедрила chainNET. Многие также занимаются исследованиями в области Интернета вещей. Одна из наиболее популярных технологий — UWB. Apple упомянула технологию UWB на пресс-конференции, посвященной выпуску iPhone 11. В чем преимущества China Telecom? Только 5G. Мы общаемся с Huawei, что данные моделирования 5G позволяют достичь точности позиционирования внутри помещений около 1 метра. Это решение для позиционирования внутри помещений, рассматриваемое Shanghai Telecom. Наше преимущество заключается в точке сбора данных. Базовая станция, Wi-Fi и проводная сеть — все это точки сбора данных, и мы можем отслеживать процесс загрузки данных. Кроме того, нам также необходимы базовые данные, а именно чертежи CAD. Мы используем чертежи зданий CAD с сетевыми точками для создания системы распределения для каждого здания. Это основа данных. На этой основе сначала формируется географическая информационная система для операторов внутри помещений. Используются три основных типа алгоритмов: база данных отпечатков пальцев, TODA и триангуляция по напряженности поля. Данные о местоположении непрерывно загружаются через этот терминал, после чего местоположение может быть рассчитано с помощью алгоритмического механизма. Поскольку сейчас все приложения являются внутренними, а платформа находится в компьютерном зале, далее мы надеемся провести десенсибилизацию данных путем исследования. С точки зрения безопасности нам также необходимо изучить возможности открытия доступа к данным.

Что касается формирования решения ГИС, то сначала необходимо объединить его с системой Beidou для создания единой сети карт внутренних и внешних пространств. Эта карта должна сначала создать единую систему координат. В качестве базовой карты мы используем интернет-карту. На этой базовой карте информация о внутренних помещениях соединяется посредством сопоставления координат, и таким образом формируется базовая картографическая система ГИС. Кроме того, для решения по позиционированию мы используем самую простую сеть, и вся архитектура в основном основана на вторичном подходе. То есть, PRU служит базовой станцией и собирает загруженные данные в компьютерный зал, сканируя терминалы объектов и людей. Это одно из наших преимуществ. Он будет добавлен к системе позиционирования и развернут централизованно для расчета местоположения всех мобильных телефонов или объектов. Компания Shanghai Telecom также протестировала несколько основных технологий для позиционирования внутри помещений. Одна из них — технология первоначального позиционирования. После двух-трех лет напряженной работы эта технология была реализована. Данные включают информацию об интенсивности и т. д. Первоначальное позиционирование позволяет определить этаж. Кроме того, существует три основных метода точного позиционирования. Первый — это стандарт восходящей связи. Все базовые станции могут сканировать широкополосный сигнал беспроводной сети. После передачи данных вычисляется местоположение точки и разница во времени по пройденному пути. Данные могут содержать сигналы GPS извне, а также некоторую информацию о базовой станции и уровне сигнала. Этот план был реализован путем предварительного создания информационной карты, а затем ее объединения с другой информацией для окончательного определения этажей жилых районов и уровней застройки.

Преимущества позиционирования в 5G. Во-первых, это стандартизация, то есть 3GPP определила стандартные источники данных и преимущества сети позиционирования в версиях Rel-15 и Rel-16, поэтому нам не нужно менять передачу информации со стороны базовой станции на сторону мобильного телефона. Позже мы добавим вычислительную платформу для обработки этих данных. У 5G есть еще два важных преимущества. Во-первых, высокая пропускная способность. Чем больше пропускная способность, тем проще идентифицировать больше сигналов и вычислить разницу во времени. Это исключает ошибки в задержке и повышает точность. Еще одно преимущество 5G — использование нескольких антенн, поэтому в дальнейшем появится новый метод вычислений. 5G может использовать разные антенны для разных пользователей, тем самым более точно определяя местоположение пользователя. В настоящее время кажется, что 5G имеет относительно сильные преимущества в помещениях. Поэтому в этом году мы также обсудили надежду на сотрудничество с Beidou для проведения исследований и расширения позиционирования 5G+Beidou внутри и вне помещений.

В чём преимущества телекоммуникаций? Наша компания Shanghai Telecom будет участвовать в создании всех базовых сетей. Независимо от размера сети или масштабов рынка Шанхая, она занимает первое место. Благодаря Beidou она станет более интегрированной космической и наземной сетью. В процессе развития 5G мы надеемся разработать систему поддержки, представляющую собой сочетание облачных технологий, искусственного интеллекта и безопасности, а также создать экосистему. После появления 5G конкуренция между операторами станет конкуренцией между экосистемами, поэтому нам необходимо использовать собственные возможности. Помимо использования информации о местоположении, мы также надеемся расширить возможности за счёт существующих крупных сетевых ресурсов и облачных ресурсов для создания системы и экосистемы.

Ниже представлены примеры применения продукции компании Shanghai Telecom.

Дело 1:Сетевое планированиеПрименение оптимизации сети и позиционирования внутри помещений в бизнесе включает в себя трехмерное моделирование, онлайн-итерацию и точное прогнозирование, целевое инвестирование в строительство, определение местоположения пользователя с помощью позиционирования внутри помещений, эффективное рассмотрение жалоб пользователей, проведение виртуального тестирования CQT с помощью позиционирования внутри помещений, снижение затрат и повышение эффективности, определение местоположения объектов и точное управление активами оборудования.

Дело 2:Применение системы позиционирования внутри помещений в медицине в коммерческих целях основано на высокопроизводительном интеллектуальном канале 5G с низкой задержкой, который соединяет роботов и платформы больших данных. Благодаря возможностям анализа больших данных облачной платформы, она может быстро получать данные для сбора и анализа, а также обучаться, удовлетворяя потребности в многосценарных приложениях.

Третий случай:Применение систем позиционирования внутри помещений в бизнесе. В некоторых крупномасштабных производственных процессах сборочного производства управление деталями и инструментами с помощью систем позиционирования внутри помещений может значительно повысить эффективность.

Четвертый случай:Применение коммерческих технологий позиционирования 4G/WIFI в бизнесе. Например, размещение логотипа на карте помещения облегчает пользователям ориентирование на сложной карте; пользователи могут оставлять комментарии и делиться приложениями; мгновенно отправлять на терминалы уведомления о новых продуктах, уведомления о групповых покупках и т. д. для поиска и привлечения потенциальных клиентов; а также комбинировать стратегии лояльности для привлечения старых клиентов и одновременно развивать отношения с новыми клиентами с помощью приложений в социальных сетях пользователей.

Дело номер пять:Применение технологии позиционирования внутри помещений для мониторинга потока людей. Четыре основных сценария применения: мониторинг пассажиропотока в городе: в сочетании с данными, полученными на открытом воздухе, отслеживание распределения и тенденций пассажиропотока в городе и предоставление рекомендаций по поездкам; мониторинг пассажиропотока на станциях: мониторинг условий пассажиропотока на станции в режиме реального времени, предоставление справочных данных для безопасного управления пассажиропотоком; мониторинг пассажиропотока в поперечном направлении: подсчет пассажиропотока между станциями и отображение уровня загруженности поездов на световых индикаторах; точный учет: подсчет годовой доли пассажиропотока каждой линии метро для определения распределения прибыли.

Дело номер шесть:Применение интеллектуальных систем позиционирования внутри помещений метро в бизнесе. 31 октября на станции Сюйцзин Восток Шанхайского метрополитена состоялась официальная презентация «5G+ Smart Metro Platform», созданной совместно Shanghai STO Metro Group и такими партнерами, как Shanghai Telecom, CASCO, Huawei и Shanghai Comservice. Опираясь на приложения, работающие на базе высокоскоростной сети 5G, такие как мобильное видео высокой четкости, домофон высокой четкости, позиционирование персонала службы поддержки клиентов и т. д., платформа позволяет компаниям-операторам метрополитена реализовывать планы действий в чрезвычайных ситуациях при больших пассажиропотоках, а также предоставлять услуги по эвакуации пассажиров и другие сервисы в условиях большого пассажиропотока на Китайской международной выставке импортных товаров. Платформа в режиме реального времени отслеживает данные о пассажиропотоке на «Трех линиях и трех станциях» и в выставочных центрах CIIE, анализирует их на основе исторических данных и точно прогнозирует ситуацию с пассажиропотоком в течение следующих 15 минут. Это позволяет командирам более эффективно оценивать организацию оперативной деятельности и план работы на день, а также заблаговременно инициировать планы по управлению чрезвычайными ситуациями, связанными с пассажиропотоком, например, заранее уведомлять пассажиров об изменении автобусных маршрутов.

Дело 7:Применение технологии позиционирования по Wi-Fi внутри помещений в целях обеспечения общественной безопасности. Выберите этаж для мониторинга, чтобы отслеживать информацию о местоположении терминала в режиме реального времени; выберите мобильный телефон и временной диапазон для воспроизведения процесса перемещения мобильного телефона.

Мы надеемся, что интеграция Beidou и 5G принесет больше преимуществ и точек роста прибыли для отраслевых приложений в будущем!

Данная статья перепечатана из «Шанхайского научно-исследовательского института навигационных инноваций Beidou», который поддерживает защиту прав интеллектуальной собственности. При перепечатке, пожалуйста, указывайте первоисточник и автора. В случае нарушения авторских прав, пожалуйста, свяжитесь с нами для удаления публикации.