5G vs UWB，定位技术的应用场景和指标一样重要

来源:电子发烧友网发布时间:2022-12-221243浏览

电子发烧友网报道（文/周凯扬）位置信息作为当下最为重要的电子数据之一，也是关键的隐私数据之一，获取的方式可谓数不胜数，诸如Wi-Fi、蓝牙、GPS、UWB乃至声音，都能作为位置数据传输的无线技术，定位技术的应用也从基础的导航发散到了资产追踪、工业自动化、体育赛事等领域。可针对哪类定位技术更加优异的争论始终未曾停歇，几种不同定位技术的各项指标也都被拿来一比再比。但单就从目前已经落地的场景，我们还是可以看出不同的定位技术的差异。我们不妨先将参数作为次要因素，先从已经投入使用的场景中来看下UWB和5G这两大新兴定位技术的表现。

精度没话说，但更偏向专用定位的UWB

与其他定位技术一样，要想实现大范围UWB定位同样需要基站，这对于此前没有任何基站部署基础的UWB来说，从起步速度上自然是要慢上一截。虽然部署速度慢，但对于一些讲究高速的场景来说，UWB反倒是占据了先机。

各项定位技术的性能对比 / Kinexon我们在此前的报道中就已经谈到了应用于世界杯足球中的UWB技术，德国公司Kinexon借助UWB和IMU来确定足球的精确位置数据，精度可以达到0.1米。其获取速度也达到了每秒500次，这样的高频率定位对于这类高速运动来说可谓至关重要。今年的北京冬奥会上，UWB定位技术也被用于多项体育赛事中，比如全迹科技的UWB定位技术用在了冰丝带速滑馆中，可对运动员的滑行轨迹进行记录；品铂科技的UWB基数用于雪游龙国家雪车雪橇中心，实现了对运动员的精准定位、惯导姿态和视频AI分析；清研讯科也在雪如意国家跳台滑雪中心大规模部署了UWB室内外定位，支撑场馆定位和赛事安保。其实这也是UWB在定位技术上的一大优势，也就是高速实时定位。虽然各种定位技术为了控制功耗，多数都选择了按需定位的设计，但UWB的瞬间脉冲却可以做到极高的频率。以Kinexon给出的数据来看，其传播速度可达0.3米/ns，速率同样高达480Mb/s，可实现这样的速度和精度，却只需要不到1mW的传输功耗。其实除了足球这样的高速运动以外，像工业自动化这样的场景同样可以充分利用UWB的优势，这里指的可不仅仅是资产跟踪和识别这样的基础场景，而是通过位置数据来实现流程自动化，比如打造电子围栏、事件触发器。像omlox这样的工业级应用开放式定位标准，就选择了集成UWB技术，以求在工业场景中，实现与其他已有跟踪定位技术的互操作性和灵活性，从而打造出将位置数据发挥出全部效用的智慧工厂。结合上面提到UWB的高速场景专精，未来在一些高速流水线上，UWB也能充分发挥其优势。很明显，当下的UWB定位技术更注重于专用场景，毕竟与蓝牙、Wi-Fi和5G等技术相比，UWB在终端、基站的设备数上本就不占优势，考虑到成本的话，第一步确实更适合走体育场馆、智慧工厂之类的场景来落地。如果想进一步扩大应用场景的话，还是应该尽快降低成本，促进手机、可穿戴设备等消费电子集成UWB技术。如果不能做到这一点的话，还是最好不要先去和其他技术去卷那些精度要求不高的定位应用，比如考勤、导航等等，毕竟考虑这个需求的客户，最后往往都会选择成本更低的方案。

借助大规模部署迅速落地的5G定位

要说无线基站的建设速度，那排名第一的自然还是5G，算上各种宏基站、小基站的基数，再加上手机、PC、可穿戴设备和NB-IoT的庞大5G终端数量，不去基于5G来拓展定位能力未免有些暴殄天物了。5G凭借多天线、基站密集、大带宽等优势，可以说是最适合大规模部署的定位技术之一了。所以3GPP R16协议版本中也首次将定位能力引入5G，并扩展出了Multi-RTT、UL-AoA和DL-AoD等一系列定位技术。借着5G全连接工厂建设的东风，5G定位技术其实反倒成了在工业场景最先也最快落地的方案。华为在苏州地铁进行5G室内定位能力验证之后，就率先在东莞华为团泊洼厂区开启了5G室内定位试商用项目，对厂区内的人员和车辆进行1到3米范围内的精准定位。

5G定位技术的主要网元 / 中国移动华为美的同样在其工厂智能仓储方案中运用了5G定位技术，通过室外和室内部署的5G基站，实现对配送牵引车、仓储夹包车、物流货车的定位和人岗跟踪。不过这也侧面说明了一个问题，那就是5G定位目前尚未应用到一些高速、高精度（厘米级）的场景中去，毕竟一个拖车的轨迹定位，和一个足球的轨迹定位，其精度和速度要求都是存在较大差异的。5G定位的另一大优势就在于其部署的灵活性，可以结合其他无线技术，实现协同定位，诸如5G+WLAN、5G+蓝牙、A-GNSS，甚至是5G+UWB，这也是5G本身作为一项网络技术才有的固有优势。可5G并非没有缺点，除了定位精度很难做上去以外，5G为了追求连接性能还做出了不少取舍，比如大规模IoT下更高的延迟等等、URLLC下更低的续航和更小的密度等等。所以5G NR R17规范中，3GPP引入了新的RedCap设备，又名NR-Light。NR-Light找到了一个折中的方案，可以去覆盖那些位于中端的定位应用，比如可穿戴设备、工业传感器等等。至于精度问题，3GPP也在继续推进新的规范，在改善精度的同时，降低定位所需的功耗，相信我们也会在明年冻结的R18规范中，看到5G在定位性能上的进一步升级，甚至是突破厘米级的定位精度。