基于邊緣的定位解決方案的興起
“定位技術(shù)在許多行業(yè)中起著至關(guān)重要的作用,包括交通、工業(yè)、醫(yī)療保健和零售業(yè)?!?/p>
傳統(tǒng)定位方法的挑戰(zhàn)
全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS)、Wi-Fi 和藍(lán)牙 (BT) 等傳統(tǒng)定位方法已經(jīng)存在多年,并普遍用于手機(jī)中。 但是,它們不適用于大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用和低成本設(shè)備和服務(wù)。
例如,GNSS 需要清晰的天空視野才能提供準(zhǔn)確的衛(wèi)星定位,這在城市環(huán)境或室內(nèi)具有挑戰(zhàn)性。 Wi-Fi 和藍(lán)牙在室內(nèi)定位更準(zhǔn)確,但需要大量基礎(chǔ)設(shè)施才能提供準(zhǔn)確定位。 此外,這些傳統(tǒng)方法不可擴(kuò)展,并且實(shí)施成本可能過(guò)高。
基于云與基于邊緣的比較
基于云的蜂窩定位被譽(yù)為解決傳統(tǒng)方法的可擴(kuò)展性和成本問(wèn)題的解決方案。 然而,與基于邊緣的解決方案相比,基于云的定位沒(méi)有任何優(yōu)勢(shì),事實(shí)上,幾乎在對(duì)大規(guī)模機(jī)器類型通信 (mMTC) 很重要的每個(gè)指標(biāo)上,它的表現(xiàn)都差得多。
基于云的定位解決方案所需的額外處理能力不會(huì)在準(zhǔn)確性方面產(chǎn)生任何好處,而且可能會(huì)隨著時(shí)間的推移為提高處理性能而產(chǎn)生更高的運(yùn)營(yíng)成本。 基于云的定位的唯一可感知的好處是準(zhǔn)確性,這假設(shè)由于看似無(wú)限的處理能力而可以采用高度復(fù)雜的算法。
除了提高性能會(huì)增加貨幣成本外,基于云的解決方案還推高了移動(dòng)設(shè)備的功率要求,并且無(wú)法保證提高準(zhǔn)確性的好處。 對(duì)于基于云的定位,每次定位時(shí)設(shè)備都需要連接到網(wǎng)絡(luò)。
這些連接會(huì)激活射頻發(fā)射功率放大器,這涉及與網(wǎng)絡(luò)的多次來(lái)回?cái)?shù)據(jù)交換。 對(duì)于功率高度受限的 mMTC 應(yīng)用,每個(gè)連接都很寶貴,應(yīng)盡可能避免。 此外,數(shù)據(jù)傳輸中的延遲問(wèn)題可能會(huì)使基于云的定位在需要超低延遲的機(jī)器人或地理圍欄等應(yīng)用中變得不可行。
解決方案:將位置推向邊緣
mMTC 定位的解決方案是將位置推到邊緣,讓邊緣設(shè)備計(jì)算它們的位置估計(jì)。 使用 5G 技術(shù)的基于邊緣的定位解決方案已成為下一代全球定位系統(tǒng)。 與基于云的定位不同,基于邊緣的解決方案最大限度地減少了與網(wǎng)絡(luò)的高耗能數(shù)據(jù)交換。
5G 基于邊緣的蜂窩定位技術(shù)與任何其他無(wú)線定位技術(shù)有著根本的不同,并具有以下優(yōu)勢(shì):
- 設(shè)備成本更低:大多數(shù)應(yīng)用的跟蹤器不再需要 GPS 和 Wi-Fi 芯片。
- 精度:目前使用物聯(lián)網(wǎng)專用 LTE/5G 部署可以實(shí)現(xiàn)接近 GNSS 戶外精度水平和室內(nèi)過(guò)道級(jí)精度,并且隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而提高(比當(dāng)前 4G LTE 技術(shù)好 10-40 倍)。
- 延長(zhǎng)電池壽命:在無(wú)線芯片上以低功耗僅接收模式工作,與 Wi-Fi、GNSS 或 4G LTE 替代方案相比,性能提高了幾個(gè)數(shù)量級(jí)(提高了 70-100 倍)。
- 頻譜效率高:提供最低的頻譜使用率,因此運(yùn)營(yíng)商無(wú)需添加額外的設(shè)備或通道即可提供服務(wù)(數(shù)據(jù)使用量比所有其他替代方案少 300 倍)。
- 由于地理圍欄和面包屑導(dǎo)航等無(wú)限定位功能,支持新應(yīng)用程序。
- 增強(qiáng)的隱私性:位置信息在設(shè)備上生成并僅由客戶擁有。
- 更簡(jiǎn)單的成本模型:通過(guò) 5G 連接,不需要替代的生態(tài)系統(tǒng)定價(jià)模型,并且服務(wù)費(fèi)通過(guò)運(yùn)營(yíng)商計(jì)費(fèi),無(wú)需第三方參與。
- 輕松升級(jí):軟件和固件可以通過(guò)無(wú)線 (OTA) 更新進(jìn)行升級(jí),以實(shí)現(xiàn)性能改進(jìn)和分析。
符合標(biāo)準(zhǔn)且面向未來(lái):5G邊緣定位技術(shù)符合未來(lái)7年的3GPP標(biāo)準(zhǔn)路線圖。
定位解決方案的未來(lái)
物聯(lián)網(wǎng)定位挑戰(zhàn)眾多且復(fù)雜。 雖然 GNSS、Wi-Fi 和藍(lán)牙等傳統(tǒng)定位技術(shù)可能適用于手機(jī),但它們不適合大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)擴(kuò)展以及低成本設(shè)備和服務(wù)。 基于云的定位解決方案雖然提供了使用高度復(fù)雜的算法來(lái)提高準(zhǔn)確性的潛力,但也帶來(lái)了巨大的成本、功耗要求和延遲問(wèn)題,這使得它們對(duì)于許多應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)不可行。
基于 5G 邊緣的蜂窩定位技術(shù)的出現(xiàn)為這些挑戰(zhàn)提供了一個(gè)有前景的解決方案。 它可以為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供準(zhǔn)確且可擴(kuò)展的位置信息,同時(shí)最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)交互、降低成本并顯著改善運(yùn)營(yíng)商頻譜的使用。
與傳統(tǒng)定位技術(shù)和基于云的解決方案相比,基于邊緣的定位具有許多優(yōu)勢(shì),包括設(shè)備成本更低、電池壽命更長(zhǎng)以及隱私性更強(qiáng)。 它還通過(guò)僅依賴蜂窩技術(shù)簡(jiǎn)化了成本模型,并通過(guò) OTA 固件更新實(shí)現(xiàn)輕松升級(jí)。 此外,基于邊緣的解決方案符合 3GPP 標(biāo)準(zhǔn)并面向未來(lái),使其成為現(xiàn)在和未來(lái)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的可靠和可行的選擇。
雖然物聯(lián)網(wǎng)地理定位的挑戰(zhàn)看似艱巨,但基于 5G 邊緣的蜂窩定位技術(shù)提供了一個(gè)有前途的解決方案。 通過(guò)將位置推向邊緣并允許設(shè)備計(jì)算其位置估計(jì),開(kāi)發(fā)人員可以創(chuàng)建更具成本效益和效率的物聯(lián)網(wǎng)解決方案。 基于 5G 邊緣的定位服務(wù)可以兌現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的承諾,改善我們的生活并改變行業(yè)。