5G定位为何被一半多企业渴望？行业大咖给出答案

当前人们的工作生活,离不开定位系统,如手机、汽车等定位。但提及实时定位系统 (RTLS,Real Time Location Systems),大家会想到GPS或者我国的北斗卫星定位系统。

其实,除了卫星,用于定位的专有技术还包括了Wi-Fi、蓝牙、超宽带 (UWB)、有源 RFID、视觉光通信 (VLC)、超声波和地磁传感等,满足不同场合更高精度的实时定位。

当工业制造、智慧矿山、智慧医疗等领域迎来数字化转型浪潮时,远程控制、自动驾驶等应用场景,对定位精度等提出更高要求。此时,以上RTLS技术存在的种种局限性凸显出来,众多企业都在翘首期盼5G时代的新RTLS技术。

6月10日,ABI Research重磅发布了最新的5G定位相关白皮书,指出87%的企业还没有部署定位系统,且现有定位技术面临技术碎片化、运营维护成本、技术成熟度可靠性三大挑战,而有56%的企业期待采用5G定位。

对此,笔者注意到ABI、德国电信、GSA、Ublox(5G ACIA)、华为等各方专家,对5G定位进行了热烈探讨,向我们描绘出5G定位如何从梦想照进现实,支撑5G加速赋能千行百业。

1定位技术是刚需,却面临挑战

随着工业领域数字化转型进程的推进,RTLS技术正在进入企业垂直领域,并为企业带来了许多价值。据ABI Research预测,到2025年,RTLS市场基础设施的收入将达到近130亿美元。

ABI Research战略技术副总裁Malik Saadi介绍说,RTLS技术已经能够支持广泛的用例,包括资产和材料跟踪、员工和访客跟踪、工具和设备跟踪、室内导航和邻近服务。这些服务涉及制造基地、仓库、医院、机场、石油、天然气、智能建筑、公共场所、零售空间和采矿业等行业。

比如在医疗领域,据世界卫生组织发布的数据,医疗保健相关感染(HAI)在发达国家的急诊医院中仍有5-10%的患者出现并发症,仅在美国,每年至少有8万人死于感染,相当于每天200人死亡。医院内高度准确的定位解决方案,能够检测到医疗工作人员进出房间情况,提高各级各类人员手部卫生依从性,可为医院节省100亿美元损失,更可挽救数百万人的生命。

又比如在制造领域,由于产品和设备的丢失,以及由此造成的运营暂停,导致了数千亿美元的损失。其中,在美国境内的集装箱,总损失估计每年高达15亿美元。当该行业应用了RTLS技术后,可自动跟踪设备资源,防止贵重工具和设备被盗或错放,提高设备利用率,减少工作延误。

“RTLS技术在企业领域的机会是无限的,能帮助企业减少设备被盗和工作事故相关损失,避免由此带来的企业停工,挽回数千亿美元损失。”Saadi强调。

虽然RTLS技术已经在许多工业场景中展现出价值,但据此次发布的5G定位白皮书数据显示,87%的受访者尚未在其企业内部署RTLS技术;约53%的受访者表示,其不会在2024年之前部署该技术。

究其原因,主要是现有RTLS技术规模部署面临不少挑战。

首先,RTLS技术碎片化问题。许多利用定位技术的企业,可能需要结合室内和室外跟踪。这就要求企业组合不同的RTLS技术。例如 UWB、Wi-Fi或BLE用于室内,GNSS或LPWA用于室外。这导致企业在基础设施建设及管理方面,面临十分复杂工作。

其次,部署及运维成本挑战。RTLS技术具备一定的复杂性,需要企业在部署中现场测量、调查、广泛配置及不断调整。比如,系统电池更换以及基础设施安装、维护的复杂性,带来大量运营运维费用。

据悉,RTLS技术通常基于专有和垂直构建的解决方案,而不是基于标准解决方案。因此,定位技术要支持特定使用情形,需要进行方案定制,让实现成本变得居高不下。

最后,RTLS技术成熟度及可靠性挑战。据悉,目前RTLS技术与IT/OT互操作性仍是最大障碍。RTLS供应商必须要以更加灵活的方式,将不同资产和子系统连接在一起。因为随着物联网技术发展,企业需要将越来越多的设备连接在一起。

因此,企业渴望准确、稳健、灵活、可扩展且具有成本效益的定位技术解决方案,能够无缝解决各种室内和室外定位场景,以实现广泛的基于位置的服务,进入更多关键垂直市场。

02乘5G东风:5G定位或是最优选择

“56%的受访者表示,5G定位是适合他们的技术。”Saadi强调到。由此可见,当现有的RTLS技术面临挑战时,5G定位成为了许多企业期待的最佳定位解决方案。5G的确在全球规模发展,但凭什么在定位技术中脱颖而出?

对此,Saadi讲述了自己的观点。第一,终端续航需求高,5G定位终端将成首选。据相关数据显示,99%的调查受访者认为,多数使用中所需的最佳终端电池寿命至少在30天或更长时间,62%的调查受访者认为应在90天及以上,20%的调查受访者认为要在一年以上。

我们来看5G定位下的终端续航情况。今年3月,3GPP正式通过了Rel-17 5G NR定位增强的WID(工作项目描述)——LPHAP(低功耗高精度定位)——这预示着5G定位,正在朝着将终端电池寿命提高到数月或数年的方向发展。

第二,5G定位可以提供亚米级精度的定位系统。据ABI Research调查数据显示,46%的受访者认为,企业所需的典型定位精度应在1-2米或以下,超过1/5受访者称其需要亚米级和以下精度。因为1-5米的定位精度虽然可以满足跟踪资产的需求,但却无法满足自动驾驶、AGV小车、关键围栏或工人安全所需的自动跟踪。

相比而言,5G具备提供米级甚至亚米级的定位的能力。从3GPP的5G技术标准演进,我们可以清晰的感受到这一点。在3GPP的5G R16版本中,5G室内定位精确度能够达到3米,室外定位精确度能够达到10米;在3GPP R17版本中,将通过改进关键的5G定位功能,满足更多室内定位需求。

而在3GPP R18版本中,3GPP正式定义了5G-Advanced。LPHAP就是5G-Advanced增强的功能之一,其包括亚米级精度,进一步降低延迟和终端功耗,使得5G定位能够满足更多终端市场对精度和延迟更高的要求。

第三,5G定位可以覆盖更多场景,满足更多维度需求。尽管超宽带和蓝牙RTLS技术,在精度和电池续航方面具备竞争力,但这些技术的解决方案通常针对少数使用场景进行优化,并不能针对所有场景。反观5G定位在技术成熟时,可以解决几乎所有用例和所有垂直行业。

比如,针对商业用例定位精度小于1米,目标延迟小于100ms;针对工业物联网应用时,目标精度小于50cm,延迟小于100ms,90%的可靠性——5G定位都能满足。

据悉,在ABI的调查中,57%的受访者能接受定位终端价格在10-30美元,他们愿意为更可靠、更强大的定位技术付费。

第四,5G定位与通信融合,最大程度体现了“一网多用”的优势。除了性能满足企业客户需求,5G定位能帮客户少建一张网以及附带的维护与人力的节省都是5G为什么更受青睐的原因。

随着5G标准的不断演进,我们可以肯定的是,5G定位在定位精度、延迟、功耗等方面将不断演进,与企业应用场景对定位技术的需求保持一致。

03共话5G定位:行业大咖均看好其未来

从前面的分析我们不难看出,5G定位能够更好的满足企业应用场景对定位技术的需求。据ABI白皮书预计,亚米级RTLS标签收入,预计将到2025年仅占整体RTLS部署的2%;而1-2米级别的比例为37%;3-5米及以上级别占62%。

这预示着,5G定位市场空间广阔。那行业联盟、运营商、设备商、分析师对5G定位优势和未来发展,有着怎样的观点呢?

Ublox蜂窝技术战略主管Sylvia  Lu表示,从Ublox在定位市场25年的发展经验来看,用户最关心的是定位技术易于部署和操作。因为过高的运营和维护工作量,可能会成为企业采用定位系统的障碍。从目前市场主流定位技术来看,更容易安装和运维的定位系统占据主导地位。

Lu还指出,用户希望定位技术能为工业物联网使用场景,提供更好的准确性支持。比如,无人机或智能制造业的应用,更关注3D定位;覆盖室内外场景的应用场景,希望提供无缝的本地化体验。“5G定位可以提供房间级精度、2D/3D,以及无缝的本地化体验”Lu总结说。

德国电信专家Arndt Kadelka博士认为,从德国电信的视角来看,行业需要长期研究5G等移动网络用于定位服务的潜力,特别是专用网络应用和园区解决方案中,蕴含着广阔需求。在这些场景提供标准化的定位解决方案,将获得巨大的推广发展潜力。这些解决方案不仅是独立的定位解决方案,更是提供了联接和定位一体化的5G解决方案。

华为无线营销副总裁朱慧敏认为,5G作为一张物理网络,可以提供多种能力和服务,比如为移动互联网、垂直行业提供服务。因此,5G提供定位服务具备更低的TCO。与此同时,5G定位与4G或其他RTLS技术相比,能提供更高的同步精度、更强大的基站算力、更宽的频谱——这对提供更高定位精度很重要。而且,5G是授权频谱,与非授权频谱相比,安全级别更高。

朱慧敏还介绍到,华为在5GtoB发展中已获得数千个合同,在落地这些项目的过程中我们发现定位几乎是刚需,比如资产跟踪、车辆跟踪和员工管理等应用在各个行业都有广泛的需求。

GSA总裁Joe Barrett谈到,GSA统计发现,5G网络建设速度非常快。目前已有133个国家的436家运营商投资5G。其中,69个国家和地区的166家运营商以及推出商用服务。

目前全球已推出500多个专用网络。而拥有RTLS功能的5G专网,是企业和工厂数字化的关键。随着5G技术标准的演进,5G定位将满足更多垂直场景对定位技术的需求。

笔者观察:5G定位依然面临挑战,需产业共同推进标准演进及生态繁荣

越来越多的人认可5G定位在企业管理、安防监护、应急救援、行程监测等领域的价值,也发现5G定位正在兴起。

在国内,笔者看到中国移动发布了《5G定位能力开放产业白皮书》。中国移动还在苏州进行了5G室内定位能力验证,在基站pRRU隐藏部署的情况下实现了地铁站台和站厅范围内90%的区域 3-5米定位精度。

但正如ABI白皮书中讲的那样,5G定位不会一蹴而就,其大规模的部署将在几年后开启。一方面5G定位面临不同RTLS技术的激烈竞争,另一方面5G定位自身标准和能力还需提升。

诸多专家呼吁业界加强5G标准、芯片、终端、网络、应用场景的研究。

对于5G定位未来发展,ABI资深分析师AndrewZignani指出,5G定位规模发展,需要行业各方从标准端到端解决方案准备就绪,更需要在完整的系统集成上努力。

而Malik Saadi更是指出,3GPP需要加快在标准上对5G定位的支持,如若不然,5G定位的机会将可能被3GPP所浪费,从而造成5G定位碎片化。

朱慧敏从技术角度分析认为,第一代5G芯片是针对eMBB服务量身定制,在定位应用方面缺乏优势,呼吁3GPP定义低功耗高精度定位技术标准。因此,需要芯片供应商、设备供应商、运营商甚至垂直行业,共同关注和推进5G定位标准的制定。

“我认为5G标准制定的第一天就应该考虑定位能力。”Sylvia Lu认为,定位技术的发展是一场马拉松,而不是短跑。这需要产业各方进行大量合作,并从生态角度考虑降低成本。

笔者认为,对于许多垂直行业而言,5G定位拥有独到优势,如无缝的室内外覆盖、强大的终端续航、较低的运营维护成本、越来越成熟的技术、独到的安全可靠性。

而要进一步加快5G定位发展,业界需要构建繁荣的5G生态系统,从标准角度开始发力,共同升级5G定位技术关键指标,助力千行百业企业更高定位需求的实现。

可以预见,未来几年5G定位技术,必将成为突破行业企业定位问题的重要利器。

作者:海峰看科技