La precisión del espacio subterráneo es inferior a 2 m, Beidou 5G abre una nueva era de posicionamiento integrado
Hoy en día, la red ha cubierto la mayoría de las áreas donde vivimos y trabajamos, y "red conectada" se ha convertido en una parte indispensable de nuestra vida diaria, sin embargo, cuando tomamos el tren de alta velocidad o el metro. , todavía tenemos problemas de "red conectada" mala señal" o incluso "red desconectada".
En tierra, nuestras comunicaciones están cubiertas por señales de red 4G y 5G desde estaciones base, y la navegación también se puede ubicar directamente a través de Beidou. Sin embargo, la recepción subterránea en interiores es deficiente. Debido a obstrucciones en los edificios, la onda de la señal se debilita o incluso se bloquea, lo que resulta en el fenómeno generalizado de señales débiles de comunicación subterránea. Al mismo tiempo, el movimiento de alta velocidad del metro dificulta aún más el posicionamiento del retorno de la señal subterránea.
El 20 de marzo, el primer sistema de posicionamiento Beidou del metro de mi país comenzó a construirse en Beijing. Este proyecto de "Tecnología clave para el transporte eficiente y el servicio de seguridad del sistema de tránsito ferroviario de megaciudad" adoptó el interior. La tecnología de posicionamiento integrada Beidou 5G realiza la transmisión de señales de posicionamiento en interiores, lo que permite a los usuarios recibir señales de navegación y posicionamiento, mejorando la precisión del posicionamiento en el espacio subterráneo de las estaciones de metro a más de 2 metros. El sistema se puede utilizar para el despacho de vehículos, la organización del transporte de pasajeros y la respuesta de emergencia. También permite a los pasajeros utilizar mapas de teléfonos móviles en entornos subterráneos y realizar posicionamiento y navegación en estaciones de metro a través de navegación tridimensional.
¿Cuál es el encanto de Beidou 5G?
El sistema de navegación por satélite Beidou (denominado: Sistema Beidou) proporciona principalmente todo tipo de clima y todo tipo de clima. posicionamiento meteorológico y navegación para usuarios de todo el mundo y servicios de cronometraje. El 31 de julio de 2020, se completó y abrió el sistema Beidou-3 y brindó servicios globales. El sistema Beidou entró en una nueva etapa de promoción y aplicación integral.
Sin embargo, el sistema Beidou resuelve principalmente las necesidades de posicionamiento en exteriores y se ha utilizado en transporte, agricultura, silvicultura y pesca, monitoreo hidrológico, pronóstico meteorológico, alivio y reducción de desastres, público. seguridad y otros aspectos básicos. Su precisión de posicionamiento en exteriores es de unos 10 metros, su precisión de medición de velocidad es de 0,2 metros por segundo y su precisión de sincronización es de unos 20 nanosegundos. Sin embargo, debido a que las señales satelitales no pueden cubrir interiores y tienen poca inmunidad al medio ambiente, no pueden cumplir con las condiciones necesarias para el posicionamiento en áreas complejas, como el posicionamiento en interiores y la oclusión en exteriores, y sus aplicaciones en interiores también han sido muy limitadas.
Las redes 5G se implementan utilizando estaciones base y tienen condiciones favorables para el posicionamiento, como redes densas, gran ancho de banda y múltiples antenas, y su retraso de interfaz aérea es tan bajo como 1 ms. Puede soportar completamente movimientos de alta velocidad de 500 km/h, etc. La tecnología de posicionamiento basada en la red de comunicación 5G puede lograr una precisión de posicionamiento submétrica o incluso decimétrica en interiores.
En entornos subterráneos de alta velocidad, como el metro, la profunda integración de Beidou 5G puede construir un sistema de posicionamiento de cobertura interior y exterior, combinando las ventajas del gran ancho de banda y la baja latencia de 5G. y amplia conectividad Las capacidades de navegación y posicionamiento del sistema Beidou pueden mejorar en gran medida la precisión del posicionamiento en entornos interiores complejos.
El sistema de posicionamiento Beidou del metro es la primera solución Beidou 5G aplicada en el metro, pero de hecho, esta tecnología de posicionamiento integrada ya ha aparecido en el mercado. En abril de 2021, China Mobile desarrolló el sistema de navegación de precisión 5G Beidou y realizó pruebas en la carretera de circunvalación subterránea de Jiefangbei en Chongqing.
El posicionamiento en interiores es una necesidad
Tecnología RFID (identificación por radiofrecuencia): utilizando métodos de radiofrecuencia, antenas fijas forman antenas electromagnéticas. campos y se adhieren a Después de que la etiqueta del objeto pasa a través del campo magnético, se genera una corriente inducida y se transmiten los datos, realizando así una comunicación bidireccional sin contacto e intercambiando datos para lograr el propósito de identificación y posicionamiento de dispositivos móviles. Puede obtener información de posicionamiento a nivel de centímetros en unos pocos milisegundos, y el campo electromagnético tiene la ventaja de que la tecnología de posicionamiento en interiores RFID no tiene línea de visión y también tiene las características de un gran rango de transmisión y un bajo costo. Sin embargo, no tiene capacidades de comunicación, tiene poca capacidad antiinterferencias y no es fácil de integrar en otros sistemas. Además, la seguridad y la protección de la privacidad del usuario y la estandarización internacional no son lo suficientemente perfectas, por lo que generalmente se usa en logística y almacén. posicionamiento.
Tecnología WiFi: el posicionamiento WiFi en interiores se divide en dos tipos. Uno consiste en utilizar una red de área local inalámbrica compuesta por dispositivos móviles y puntos de acceso a redes inalámbricas para lograr resultados más precisos. Algoritmos diferenciales. Posicionamiento y seguimiento de personas y vehículos. La otra es registrar la intensidad de la señal de una gran cantidad de puntos de ubicación determinados de antemano y completar el seguimiento del posicionamiento comparando la intensidad de la señal del dispositivo recién agregado con una enorme base de datos. La precisión más alta del posicionamiento WiFi está entre 1 metro y 20 metros. Sin embargo, los puntos de acceso Wi-Fi generalmente solo pueden cubrir un área con un radio de aproximadamente 90 metros y otras señales interfieren fácilmente. también relativamente bajo.
Tecnología ZigBee: ZigBee es una tecnología de red inalámbrica de corto alcance y baja velocidad. Utiliza principalmente ondas de radio para transmitir datos de un sensor a otro y posiciona el dispositivo mediante comunicación coordinada entre sensores. Por lo tanto, la característica más importante de ZigBee es el bajo consumo de energía y el bajo costo, pero su limitación es que la transmisión de la señal se ve muy afectada por los efectos y el movimiento de trayectorias múltiples, y su capacidad de difracción es débil y su capacidad de penetración en la pared es débil. Se utiliza ampliamente en sistemas de gestión de personal de servicio en grandes fábricas y talleres.
Tecnología Bluetooth: como tecnología de transmisión inalámbrica de baja potencia y corta distancia, utiliza puntos de acceso Bluetooth para conectarse con los usuarios y la información de ubicación del usuario se puede obtener detectando intensidad de la señal. Las mayores ventajas de Bluetooth son su pequeño tamaño, corto alcance, bajo consumo de energía y fácil integración en dispositivos móviles como teléfonos móviles. Sin embargo, para entornos espaciales complejos, la estabilidad del sistema de posicionamiento Bluetooth es ligeramente pobre y se ve muy afectada por las señales de ruido. Sin embargo, el AOA Bluetooth que se ha vuelto popular en los últimos años se basa en receptores y transmisores. Puede medir señales de baliza a través de múltiples antenas en un área confirmada y utilizar el método de posicionamiento triangular para calcular la ubicación correcta del dispositivo de baliza, con precisión. tan alto como 0,1, pero la mayoría de los entornos de implementación de Bluetooth AOA requieren una precisión de 1 a 3 metros.
Tecnología UWB (banda ultraancha): UWB es una tecnología que ha surgido en los últimos años con alta velocidad de transmisión, baja potencia de transmisión, fuerte capacidad de penetración y se basa en canales extremadamente estrechos. pulsos Es una tecnología de comunicación inalámbrica que no requiere el uso de portadores en el sistema de comunicación tradicional, pero transmite datos enviando y recibiendo pulsos extremadamente estrechos con niveles de nanosegundos o microsegundos, teniendo así un ancho de banda de 3,1~10,6GHz. La precisión del posicionamiento UWB puede alcanzar un nivel inferior al metro y se utiliza principalmente para el posicionamiento en interiores y el seguimiento de objetos vivos estacionarios o en movimiento. Sin embargo, todavía existen problemas de consumo de energía y costos que deben optimizarse.
El posicionamiento integrado es la tendencia del futuro
Las seis tecnologías comunes de posicionamiento en interiores se han mencionado anteriormente, pero la fragmentación del Internet de las cosas hace que Una sola tecnología no puede cumplir bien con los requisitos de aplicación de los escenarios, por lo que el posicionamiento integrado se ha convertido en una tendencia de las necesidades de la industria.
En el "Libro blanco sobre el desarrollo de la industria de servicios de localización y navegación por satélite de China 2021" publicado por la Asociación de posicionamiento y navegación por satélite de China el año pasado, se señaló que el valor de producción total de la industria en 2020 aumentó en 16,9% interanual, alcanzando 403,3 mil millones de yuanes. Entre ellos, la tasa de crecimiento del mercado de posicionamiento de alta precisión supera con creces la de toda la industria, con un crecimiento interanual del 47,5 en 2020, y el valor de producción total alcanzó los 11.040 millones de yuanes. En los 11 años transcurridos entre 2010 y 2020, los ingresos por ventas anuales de productos de posicionamiento de alta precisión se han multiplicado por 10, con una tasa de crecimiento compuesta anual promedio de hasta 26.
La tecnología de posicionamiento única no puede satisfacer las necesidades diferenciadas del mercado masivo. Por lo tanto, se están lanzando gradualmente tecnologías de posicionamiento integradas como "Beidou", "5G" y "UWB" para mejorar gradualmente la cadena industrial. En la etapa de rápida evolución tecnológica de la conducción autónoma y el transporte inteligente, la tecnología "Beidou 5G" se ha convertido en una nueva solución en el sistema de posicionamiento de personal de las minas inteligentes, la tecnología "UWB ZigBee" es más flexible que usar solo UWB, etc. El posicionamiento fusionado puede complementar las deficiencias de una tecnología de posicionamiento única y puede optimizar el consumo de energía, el costo y la precisión del posicionamiento en aplicaciones de escena para crear soluciones de posicionamiento refinadas.
En el futuro brillará el posicionamiento integrado.