【5G应用产业方阵】2023年5G低功耗高精度定位芯片研究报告341mb.pptxVIP

课题编号：2022-01-C-002;5G应用产业方阵研究报告;5G应用产业方阵研究报告;2022-01-C-002;5G低功耗高精度定位芯片研究

芯片功能及技术指标

概述

空间定位在物联网时代是一种基础能力，基于精准的定位数据才能实现各种物联网应用，而5G通信技术为高精度定位的实现提供了契机。5G通信以高速率、低时延、大量连接等为特征，其关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构等。基AOA、DL-TDOA和UL-TDOA、小区ID或E-CID等已知技术的定位方法在5G将会具有更高的精度。现有的各种卫星定位和通讯定位技术，都存在一定的短板和盲区，而相比之下5G定位技术最大的优势就在于具备室内室外一张网以及通讯定位一张网的能力。面向丰富的5G定位应用场景需求，包括石油化工、工业制造、物流仓储、公检法、地下作业、建筑施工等，5G高精度定位技术应运而生。当前3GPP在RAN第96次会议上宣布5GR17标准冻结，其中包括对于定位功能的进一步增强，定位精度目标从室内3米、室外10米提升到到了亚米级，定位的时延要求小于100ms。这标志着3GPP进一步拉开了面向工业物联网的5G持续演进增强、深度耦合蜂窝通信与定位的宏大序幕，凸显了工业物联网对于5G定位技术巨大商业需求及前景。

5G低功耗高精度定位芯片和目前仍没有相关的国家或行业标准，以及相应的研究报告。5G定位在各行业应用场景对于高精度低功耗芯片和有着功能和性能的要求，包括支持频段、射频指标、定位方法、精度、带宽、功耗等，因此应对芯片和的设计方法以及各方面技术指标加以研究。

定位芯片的功能和性能要求

各个定位应用场景对于定位终端应实现的功能和性能有着不同的要求，相关的标准组织对于此也制订出规范加以定义，因而终端所使用的5G定位芯片对于不同场景也需要满足一定的功能和性能的要求，包括定位精度、工作时长、衰落环境、终端形态尺寸、部署运营方式、成本等。研究分析如下：

1;2022-01-C-002;室内定位技术在医院中主要用来进行人员管理及救生医疗器械快速定位，定

位精度要求米级，较适合采用定位标签的外部使??方式，为人员佩戴定位标签、为医疗器械装配定位标签，对定位终端要求功耗低、便于携带。

公检法司

室内定位技术在公检法司系统主要发挥人员监管的作用，解决警力紧张、工

作压力大且无法全局监控的难点。要求定位终端便携、功耗低。精准定位模式下定位精度误差为不大于0.5m。终端形态通常为在押人员的定位腕带、警察使用的胸卡、智能终端，以及针对重要物品采用的微型标签。定位腕带定位频率为1~5Hz，一次充电应需支持工作时长不少于12个月。警察胸卡定位频率为1~5Hz，工作时间要求至少1~3个月。重要物品的微型标签至少工作时间不少于12个月。

博物展览

室内定位技术在博物展览等大型活动场所主要用于安防智能化和提升参观者体验，在该场景中定位终端类型分两种：安保人员、贵重展品等佩戴定位标签；而对于参观者则使用自带终端智能设备。定位精度要求亚米级别，考虑到需要利用参观者个人终端进行导航导览服务，定位终端要求通用、成本低。

矿井隧道、地下管廊

在矿井、隧道、地下管廊等场景下，主要是基于人的定位，精度要求基本1~3米，终端要求通用性、功耗低等，便于携带。通常采用带可充电电池的定位卡，定位卡可选择采用与矿灯一体化的方式。胶轮车、电机车以及各类设备采用带可充电电池的可固定的小盒子方式。考虑定位卡管理的便利性，按定位频率1Hz，每次充电后定位卡的工作时长应不低于6个月。终端模组价格期望在十几元~几十元之间。

小结

各种行业应用场景中，主要分为对人的定位和对物的定位。在ToB场景下，比如智能制造、仓储物理、电力能源、公检法司等场景，主要是面向物的定位，提供AGV导航、资产追踪管理、电子围栏等服务，定位终端通常考虑为专用标签，这些场景下的业务需要为了特定客户和场景部署不同定制应用，定位业务主动权在网络侧，同时定位终端考虑低成本、低功耗。ToC场景下，比如博物展览、智慧商超、交通枢纽等，主要面向人的定位，提供室内导航、导览业务等服务，

3;2022-01-C-002;5;2022-01-C-002;1.3.2.Wi-Fi

Wi-Fi定位包括RSSI测距，RTT测距及指纹匹配三种常用的定位方法。基于测距的定位方法利用无线信号在空间传输过程中的能量衰减特性计算出到多个已知位置的AP节点距离，进而通过相应的定位方法推算目标节点的位置信息。基于指纹的定位方法根据不同位置上无线信号的空间