亚米级的5G定位，你愿意买单吗？

近日，《2024中国高精度定位技术产业白皮书》的调研正在进行。

目前已经参与白皮书调研的企业有：

郑州联睿电子科技有限公司

深圳云里物里科技股份有限公司

北京智联安科技有限公司

北京瀚巍微电子技术有限公司

芯百特微电子（无锡）有限公司

长沙驰芯半导体科技有限公司

深圳捷扬微电子有限公司

深圳市纽瑞芯科技有限公司

深圳芯邦科技股份有限公司

深圳市可为信息技术有限公司

瑞驰博方（北京）科技有限公司

深圳华云时空技术有限公司

北京全迹科技有限公司

深圳沧穹科技有限公司

深圳市创互科技有限公司

上海方位角数据科技有限公司

成都四相致新科技有限公司

杭州微萤科技有限公司

深圳市天工测控技术有限公司

杭州品铂科技有限公司

杭州优智联科技有限公司

苏州工业园区优频科技有限公司

乾位智通（深圳）技术有限公司

罗维智联（北京）科技有限公司

杭州中芯微电子有限公司

成都精位科技有限公司

深圳核芯物联科技有限公司

深圳暚光科技有限公司

合肥铭芯智能科技有限公司

安徽欧思微科技有限公司

且浦电子（上海）有限公司

上海美迪索科电子科技有限公司

重庆甲虫网络科技有限公司

苏州寻息电子科技有限公司

青岛柯锐思德电子科技有限公司

南京蓝思信息科技有限公司

无锡真源科技有限公司

江苏蓝策电子科技有限公司

懋特（上海）物联网科技有限公司

上海极维信息科技有限公司

上海欧孚通信技术有限公司

嘉兴太和信息技术有限公司

莱讯科技（天津）有限公司

北京凡星位航科技有限公司

浙江大学湖州研究院

威凯检测技术有限公司

深圳市信驰达科技有限公司

北京麦钉艾特科技有限公司

深圳乾坤物联科技有限公司

云南明湖数据科技有限公司

晶海微（上海） 半导体有限责任公司

深圳空循环科技有限公司

芯与物(上海)技术有限公司

重庆智石网络科技有限公司

深圳爱图仕创新科技股份有限公司

南京沃旭通讯科技有限公司

深圳市华创恒达科技有限公司

深圳市昇润科技有限公司

上海纵橙科技有限公司

上海仁微电子科技股份有限公司

谢以上企业对于本白皮书的支持，欢迎更多高精度定位企业参与白皮书调研，联系方式见文末。

数字社会的发展有两张基础网络：

第一张是移动通信网络，主干是运营商的蜂窝网络，比如4G、5G、NB-IoT等，再加上wifi、蓝牙、LoRa等“支流”，组成万物互联的网络基础。

第二张是定位网络，室外环境主要是卫星定位（GNSS），但在室内场景，组建一张大范围覆盖的定位网络一直是一个困扰行业发展的大难题。

难道是因为室内定位技术达不到要求吗？当然不是，目前主流的室内定位技术精度都做到了1m以内，这个精度比GNSS要高很多。

既然技术上没问题，那限制定位网络的发展就是产业的问题，其最核心的问题有2点：

第一点：就是谁来建设与运营这张网络。建设与运营一张室内定位网络需要极大的投资，并且后续的运维服务也十分关键，这显然不是一个小企业能搞得定的事情，需要移动、电信、联通这样的运营商级别企业才能做这个事。

三大运营商可以做这个事，但是为什么不去做呢？

那就是第二点的原因，成本与投入产出比。专门为定位建一张网络，投入的成本可能不会比投资一张5G网络少，但是能创造出多大的收益？运营商现在连5G如何回本这个问题都在大伤脑筋，再单独搞定位网络显然不现实。

那如何破局呢？答案就是本文要介绍的5G定位网络。

5G定位其核心思想是5G的通信与定位复用一张网络，这样好处也显而易见。

对于5G网络来说，如果依然只是提供单一通信能力，哪怕它性能很强（高速率、低延时等），但对于大多数用户来说，4G网络足够用，5G再强，属于能力溢出，除非是4G退网，市场上只有5G可以选择，不然的话，仅仅只有高性能的通信能力这一个卖点，不足以让大家都非要用它。

这样的背景之下，5G要推广就需要赋予它更多能力，尤其是之前的技术所不具备的能力，高精度定位能力就是其中的一个重要的突破方向，它对客户的卖点就是：用了5G网络，不只是可以享受强大的通信能力，也能有精准的定位能力，这在B端客户中能满足很多用户的需求。

对于室内定位网络而言，既然单独搞一张网络的方案行不通，那在不增加网络建设成本的基础之上，就让用户享受到了高精度定位网络的能力，这对于整个产业的普及是一件很利好的事情。

所以5G+高精度定位，一张网络多用，是行业发展一种必然的趋势。

接下来，详细介绍一下5G定位这个技术

参考5G应用产业方阵联盟的资料，我们整理了5G高精度定位的一些详细信息。

从5G定位原理的角度来看，定位技术大致可以分为三种类型：基于三角关系和运算的定位技术、基于场景分析的定位技术和基于临近关系的定位技术。

• 基于三角关系的定位技术

这种定位技术根据测量得出的数据，利用几何三角或双曲线关系计算被测物体的位置，它是最主要的、也是应用最为广泛的一种定位技术。

• 基于场景分析的定位技术

这种定位技术对定位的特定环境进行抽象和形式化，用一些具体的、量化的参数描述定位环境中的各个位置，并用一个数据库把这些信息集成在一起。业界习惯上将上述形式化和量化后的位置特征信息形象地称为信号“指纹”。观察者根据待定位物体所在位置的“指纹”特征查询数据库，并根据特定的匹配规则确定物体的位置。

• 基于临近关系的定位技术

基于临近关系进行定位的技术原理是：根据待定位物体与一个或多个已知位置参考点的临近关系来定位。这种定位技术通常需要标识系统的辅助，以唯一的标识来确定已知的各个位置。这种定位技术最常见的例子是移动蜂窝通信网络中的Cell ID。假设待定位物体分别位于三个Cell中。由于各个Cell中参考点的位置已知，所以根据待定位物体所在Cell可以粗略确定其位置（即Cell中参考点的位置）。

5G时代大量的应用需要精准定位，比如工业AGV、资产追踪等，尤其是室内精准定位，为此3GPP R16协议版本于2020年中冻结并将定位能力引入到5G网络标准。除了传统的E-CID、OTDOA和UTDOA等定位技术，5G定位结合5G宽频谱和多波束的特性，进一步定义和支持了基于蜂窝小区的信号往返时间（multi-RTT）、到达角测量法（UL-AoA）和离开角测量法（DL-AoD）等多种定位技术。

5G定位技术优势包括：

1、高载波频率

5G采用高频或者毫米波通信，高频波具有严重的穿透损失性质，所以不会有多路径衰减的干扰；高频电磁波几乎只能以直线路径（Line of Sight, LOS）的方式传递，电磁波绕射、散射及反射的干扰问题不大，而直线是最容易计算距离的路径类型。

2、高带宽

5G频谱尤其是毫米波（mmWave）具有移动通讯中前所未有的大带宽，当传输带宽越大，信号的取样间隔越短，毫米波系统便具备较高的原始分辨率，可测量的最小距离越小，代表精确度越高。

3、天线数量极多

5G支持多输入多输出（Multi-input Multi-output, MIMO）技术，在基站设置大规模的多天线数组，利用多根发射天线与多根接收天线的组合提升频谱的效率，提供更多的空间自由度（High degree of resolvability of angles）。更多的讯号角度信息增加，定位的分辨率就能跟着提升，判别更精准的地理位置。

4、网络密度高

由于5G覆盖范围小且容易遭到建筑物遮蔽，如果要达到都市内普及，运营商须大规模部署小型5G基站。高密度基站代表有许多可供参考的资源节点，可以提供高密集度的位置信息达到更精准的定位。

5、室内室外一张网、通信定位一张网

5G室内外一张网（室外5G宏站、室内5G室分站），既可以满足设备终端通信的要求，同时可以实现低功耗高精度定位的应用，一网多用，大幅度降低客户的使用成本。

随着3GPP Rel-17版本的冻结，5G定位技术将逐渐走向成熟。

针对一般商用场景，R17定位精度目标从室内3米、室外10米提升到了亚米级，定位的时延要求小于100ms。在工业物联网场景，R17定位精度误差要求小于20cm，定位的时延要求小于10ms。

R17通过优化差分定位降低终端和基站收发时延的影响，支持多路径信号测量上报，辅助信息发送等提高到达角和离开角的测量精度，从而提高定位精度。R17通过定义按需发送的定位导频信号，降低定位测量的请求回应时间、终端测量时间及测量Gap激活时间等降低时延。通过支持RRC非激活状态终端的定位测量、信令和流程等降低功耗，并支持GNSS定位的完好性判决增强，以及A-GNSS定位增强，实现更优的GNSS（全球导航卫星系统）辅助定位性能。

5G定位的爆发需要低成本、低功耗的标签芯片

5G高精度的基础网络设施与5G通信传输网络复用，在工业场景中，要实现无死角的5G网络覆盖，需要布设大量的5G小基站，布设间距大约是20-30m，这个密度也足以支撑高精度定位能力对于基站的布设要求。

因此，在不增加网络成本的条件下，5G高精度定位的发展就具有商业可行性，但是早期5G终端芯片产品都集中在高性能方向，价格贵，且功耗高，如果用这样的芯片做定位标签产品，显然很难落地。

所以，5G高精度定位标签产品对芯片的需求是低成本与低功耗，基于这样的市场需求，北京智联安科技有限公司推出的高精定位5G RedCap芯片MK8520，在5.12秒的定位周期下，1000mAH电池容量可支持终端待机时长长达6-12个月，实现性能，功耗和成本的最佳平衡，满足绝大多数物联网应用中数据传输的需求。

据了解，在2023年10月份，北京智联安与信通院、华为一起宣布完成了5G 蜂窝低功耗高精度定位的关键技术验证，

此次技术验证严格遵循 IMT-2020（5G）推进组制定的《5G 蜂窝定位技术要求》和《5G 蜂窝定位测试方法》，采用华为无线 LampSite 基站和入驻式 5G 核心网 LCS（Location Service）模块，并通过普通 5G 手机终端和使用智联安 5G 低功耗高精度定位芯片的终端进行测试，定位精度最高可达到 0.4 米以内（LOS 场景）。

总结来说，5G高精度定位技术产业的发展与5G toB的产业路线高度吻合，因此，这个产业的发展也取决于5G在B端行业的发展进度如何。目前技术层面在逐渐成熟，预计在2024年会逐渐有规模化的5G高精度定位落地项目。

PS：《2023中国室内高精度定位技术产业白皮书》调研正在进行，欢迎行业的企业朋友参与：