오늘날 네트워크는 우리가 생활하고 일하는 대부분의 영역을 덮고 있으며, '네트워크 연결'은 우리 일상생활에서 빼놓을 수 없는 부분이 되었습니다. 하지만 고속철도나 지하철을 탈 때에는 말이죠. , 여전히 "네트워크 연결" 문제가 있거나 "네트워크 연결 끊김" 문제가 있습니다.
지상에서는 우리 통신이 기지국의 4G, 5G 네트워크 신호로 커버되고, 내비게이션도 베이두를 통해 직접 위치를 잡을 수 있지만, 지하에서는 건물 방해로 인해 실내에서 신호파가 수신되지 않는다. 약화되거나 심지어 차단되어 지하 통신 신호가 약한 현상이 널리 퍼집니다. 동시에 지하철의 고속 이동으로 인해 지하 신호 반환 위치 파악이 더욱 어려워졌습니다.
3월 20일, 중국 최초의 지하철 Beidou 측위 시스템이 베이징에서 건설을 시작했습니다. "메가시티 철도 시스템의 효율적인 교통 및 안전 서비스를 위한 핵심 기술" 프로젝트는 실내 Beidou + 5G 통합 측위 기술을 채택했습니다. 사용자가 내비게이션 및 위치 확인 신호를 수신할 수 있도록 실내 위치 확인 신호 방송을 실현하고 지하철 역사 지하 공간의 위치 확인 정확도를 2미터 이상으로 향상합니다. 이 시스템은 차량 배차, 승객 운송 조직, 비상 대응에 사용될 수 있으며, 승객이 지하 환경에서 휴대전화 지도를 사용할 수 있도록 하고, 3차원 내비게이션을 통해 지하철역 내 위치 및 내비게이션을 실현할 수 있습니다.
Beidou + 5G의 매력은 무엇인가요
Beidou 위성 항법 시스템(이하: Beidou 시스템)은 주로 전천후 전천후 측위, 항법 및 타이밍 서비스를 제공합니다. 전 세계 사용자에게. 2020년 7월 31일, Beidou-3 시스템이 완성되어 글로벌 서비스를 제공했습니다. Beidou 시스템은 포괄적인 홍보 및 적용의 새로운 단계에 진입했습니다.
그러나 Beidou 시스템은 주로 실외 측위 요구를 해결하며 기본적으로 교통, 농업, 임업 및 어업, 수문 모니터링, 기상 예측, 재난 구호 및 감소, 공공 안전 및 기타 측면에서 사용되었습니다. 실외 위치 정확도는 약 10미터, 속도 측정 정확도는 초당 0.2미터, 타이밍 정확도는 약 20나노초입니다. 그러나 위성 신호는 실내를 커버할 수 없고 환경에 대한 내성이 약하기 때문에 실내 측위, 실외 폐색 등 복잡한 지역 측위에 필요한 조건을 충족할 수 없으며 실내 적용도 크게 제한되었습니다.
5G 네트워킹은 기지국을 활용해 구축되며 밀집된 네트워킹, 넓은 대역폭, 다중 안테나 등 위치 파악에 유리한 조건을 갖추고 있으며, 무선 인터페이스 지연은 1ms에 불과하고 이동성은 500km/h의 고속을 지원합니다. h. 모바일 등 5G 통신망 기반 측위 기술은 실내에서 서브미터, 심지어 데시미터 수준의 측위 정확도를 달성할 수 있습니다.
지하철 등 고속 지하 환경에서 Beidou + 5G의 긴밀한 통합을 통해 5G의 넓은 대역폭, 낮은 대기 시간, 넓은 연결성의 장점을 결합하여 실내외 커버리지 위치 확인 시스템을 구축할 수 있습니다. Beidou 시스템의 내비게이션 및 포지셔닝 복잡한 실내 환경에서 포지셔닝 정확도를 크게 향상시키는 능력.
지하철 베이두 측위 시스템은 지하철에 적용된 최초의 베이두+5G 솔루션이지만 실제로 이 통합 측위 기술은 이미 시장에 등장한 바 있다. 2021년 4월, 차이나 모바일은 5G+ Beidou 정밀 내비게이션 시스템을 개발하고 충칭 Jiefangbei 지하 순환 도로에서 테스트를 실시했습니다.
실내 위치 확인은 이제 필수입니다
RFID(무선 주파수 식별) 기술: 무선 주파수를 사용하여 고정 안테나가 전자기장을 형성합니다. 물품에 부착된 태그가 자기장을 통과합니다. 필드를 생성하고 전류를 유도하여 데이터를 생성하고 전송함으로써 비접촉 양방향 통신을 수행하고 데이터를 교환하여 모바일 장치 식별 및 위치 확인 목적을 달성합니다. 몇 밀리초 내에 센티미터 수준의 위치 정보를 얻을 수 있으며, 전자기장은 가시선이 아닌 장점도 가지고 있으며 전송 범위가 크고 비용이 저렴하다는 특징이 있습니다. 그러나 통신 기능이 없고 간섭 방지 능력이 좋지 않으며 다른 시스템과의 통합이 쉽지 않습니다. 또한 사용자 보안 및 개인 정보 보호 및 국제 표준화가 완벽하지 않아 일반적으로 물류 및 창고에 사용됩니다. 포지셔닝.
WiFi 기술: WiFi 실내 측위는 두 가지 유형으로 구분됩니다. 하나는 모바일 장치와 무선 네트워크 액세스 포인트로 구성된 무선 근거리 통신망을 사용하여 차동 알고리즘을 통해 사람과 차량의 위치를 보다 정확하게 파악하는 것입니다. . 다른 하나는 결정된 다수의 위치 지점의 신호 강도를 미리 기록한 다음 새 장치의 신호 강도를 거대한 데이터베이스와 비교하여 위치 추적을 완료하는 것입니다. Wi-Fi 위치 확인의 가장 높은 정확도는 1미터에서 20미터 사이입니다. 그러나 Wi-Fi 액세스 포인트는 일반적으로 반경 약 90미터의 영역만 커버할 수 있으며 다른 신호의 간섭을 받기 쉽습니다. 또한 상대적으로 낮다.
ZigBee 기술: ZigBee는 단거리, 저속 무선 네트워크 기술입니다. 주로 전파를 사용하여 한 센서에서 다른 센서로 데이터를 전송하고 센서 간의 조정된 통신을 통해 장치의 위치를 지정합니다. 따라서 ZigBee의 가장 큰 특징은 낮은 전력소모와 저렴한 비용이지만, 신호전송이 다중경로효과와 이동에 의해 크게 영향을 받고, 회절능력이 약하고 벽투과능력이 약한 것이 한계점이다. 대규모 공장 및 작업장의 인력 근무 관리 시스템에 널리 사용됩니다.
블루투스 기술: 근거리, 저전력 무선 전송 기술로, 블루투스 액세스 포인트를 이용해 사용자와 연결하고, 신호 세기를 감지해 사용자의 위치 정보를 얻을 수 있다. 블루투스의 가장 큰 장점은 작은 크기, 짧은 범위, 낮은 전력 소비, 휴대폰과 같은 모바일 장치에의 쉬운 통합입니다. 그러나 복잡한 공간 환경에서는 블루투스 측위 시스템의 안정성이 다소 떨어지며 잡음 신호의 영향을 크게 받습니다. 그러나 최근 대중화되고 있는 블루투스 AOA는 수신기와 송신기를 기반으로 하여 확인된 지역에서 다수의 안테나를 통해 비콘 신호를 측정할 수 있으며, 삼각측위 방식을 이용하여 비콘 장치의 정확한 위치를 정확하게 계산할 수 있다. 0.1까지 높지만 대부분의 Bluetooth AOA 배포 환경에서는 1-3미터의 정확도가 필요합니다.
UWB(초광대역) 기술: UWB는 높은 전송 속도, 낮은 전송 전력, 강력한 침투 능력을 갖추고 최근 등장한 무선 통신 기술로 극도로 좁은 펄스를 기반으로 하지 않습니다. 기존 통신 방식에서는 반송파를 사용해야 하는데, 나노초나 마이크로초 수준의 극히 좁은 펄스를 주고받아 데이터를 전송해야 하므로 대역폭은 3.1~10.6GHz에 이른다. UWB 측위 정확도는 서브미터 수준에 도달할 수 있으며 주로 고정되거나 움직이는 생명체의 실내 측위 및 추적에 사용됩니다. 그러나 여전히 최적화가 필요한 전력 소비 및 비용 문제가 있습니다.
통합 측위가 미래 트렌드
위에서 6가지 일반적인 실내 측위 기술을 언급했지만, 사물 인터넷의 단편화로 인해 단일 기술로는 다양한 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 현장이 잘 적용되므로 통합 포지셔닝이 업계 수요의 추세가 되었습니다.
지난해 중국 위성항법측위협회가 발표한 '2021년 중국 위성항법 및 위치 서비스 산업 발전 백서'에서는 2020년 업계 전체 생산량이 전년 동기 대비 16.9% 증가한 4,033억 위안에 달했습니다. 그 중 고정밀 측위 시장의 성장률은 전체 업계 성장률을 훨씬 뛰어넘어 2020년에는 전년 동기 대비 47.5% 성장했으며 총 생산량은 110억 4천만 위안에 달했습니다. 2010년부터 2020년까지 11년 동안 고정밀 측위 제품의 연간 매출액은 10배 증가했으며, 연평균 복합 성장률은 26%에 달합니다.
단일 측위 기술은 대규모 시장의 차별화된 요구를 충족할 수 없습니다. 따라서 'Beidou+', '5G+', 'UWB+'와 같은 통합 측위 기술이 점차 출시되어 산업 체인을 점차 개선하고 있습니다. 자율주행과 스마트 교통의 급속한 기술 발전 단계에서 'Beidou + 5G' 기술은 스마트 광산의 인력 위치 확인 시스템의 새로운 솔루션이 되었으며, 'UWB + ZigBee' 기술은 UWB만 사용하는 것보다 더 유연합니다. 융합 포지셔닝은 단일 포지셔닝 기술의 단점을 보완할 수 있으며 장면 애플리케이션의 전력 소비, 비용 및 포지셔닝 정확도를 최적화하여 정교한 포지셔닝 솔루션을 만들 수 있습니다.
앞으로는 통합 포지셔닝이 빛날 것이다.