继NB-IoT之后，又一重磅5G物联网芯片要火了！华为力推、产业链起飞

电子发烧友网报道（文/黄晶晶）2020年7月，国际标准组织3GPP宣布R16标准冻结，标志着5G第一个演进版本标准完成。
 
R16标准增加了5G功能，增加了终端节能，基于5G信号的定位和位置服务等新功能，优化终端用户体验的同时拓展5G定位应用。
 
也正是在2020年5G R16标准当中，5G定位被首次纳入。
 
2022年3月，R17完成功能冻结。
 
R17持续扩展工业物联网技术，并进一步完善定位技术，在提高定位精度的同时缩短时延。提高定位效率以扩展容量，实现更优的GNSS(全球导航卫星系统)辅助定位性能。
 
5G R17标准预计将于2022年6月冻结。
 
2021年4月，在3GPP第46次PCG会议上，正式确定5G演进标准名称为5G-Advanced。R18是5G-Advanced的第一个版本。
 
未来，5G R18标准将进一步推动5G定位技术的升级。
 
精准室内定位主要的指标就是定位精度，5G定位在3GPP R16版本发布，室内定位精度目标3米@80%。R17发布的目标在1米（室内），未来还将实现亚米级定位，即小于1米。
 

5G定位商用，推进5G产业发展
 

在5G通信能力的基础上，业界提出5G能否直接承载定位的能力，将相关的组件、软件能力支撑定位功能，让整个5G产业链向前推进是5G的一个主要发展方向。
 
在日前举行的第19届全球分析师大会上，华为无线网络室内数字化产品线总裁陈传飞和华为云核心网产品线副总裁胡春哲就5G室内定位的话题做了精彩分享，并与包括电子发烧友网在内的部分行业媒体进行问答交流。
 
华为高管表示，目前整个产业界对于5G定位的商用在三个方向开展工作：标准、产业、解决方案。
 
标准的推进速度比较快，全球产业链都在共同推进，包括定位的精度，终端的功耗这些关键的痛点；产业链方面，5G的定位怎么跟现有的产业链快速衔接；通过解决方案直面现有的定位技术存在的痛点和问题。

5G室内定位有哪些关键技术？
 

当前的室内定位有着怎样的需求？
 
首先，一套针对企业内的5GtoB网络，应当既能解决通信问题，也能实现定位功能。
 
其次，在场景化方面，特别是高精类的制造企业进行7×24小时运转，要求定位网络的高可用性。同时， 企业也会要求测量数据不出园区。此外，还有开放性要求。
 
总之，它会是一个室内端到端的解决方案。华为提供从终端的模组到无线的接入网络、到核心网再到平台的能力，并且提供电信级商用可靠的应用。
 
对于5G室内定位技术，华为实现了关键技术突破。
 
华为高管介绍 ，在5G室内定位测量方面，我们在传统的UTDOA、场强、指纹定位基础上解决了两大业界难题，采用人工智能的两大算法：1.RadioSLAM指纹自动生成的技术；2.免信标部署。
 
核心网在定位里面主要解决两大关键的功能：1.定位信息的存储。2.定位信息的解码+计算。此外还会对外提供一些开放的接口。
 
室内定位主要是三种技术：三角定位，通过时间差来进行定位；指纹，先对室内进行2×2方格的划分面积，在这个面积内用人工的方式一对一、点对点地去采集相关的指纹信息；场强定位，以功耗为依据。
 
对于指纹采集来讲，存在成本高、准入困难，以及部署的便捷性问题。如果放一个信标，这个信标本身的供电就是难题，把它悬在空中或是搁在地上都不适合，对企业的生产造成干扰。那么有没有办法既可以自动测量，也可以不用信标？华为给出了肯定的答案。
 
对于室内定位的测量困难，华为提供RadioSLAM解决方案，从LOS到NLOS全场景通用。由于利用了AI技术，只需非专业人士使用测量终端即可完成信息采集。采集结束以后，利用华为专有的图优化和遗传算法可以自动进行指纹优化，并且在网络的设备部署发生了变化，设备老化，以及功率发生变化进行调整的时候，可以进行自动修正。
 
通过AI算法来自动修正到达时延误差，而不需要使用信标。这里主要是两类聚合技术，即分类层聚合技术，对数据进行初步归类。以及归类后用人工智能和聚合算法形成聚合层。
 
尤其针对LCS大区集中部署、定位信息集中采集并存放于本地、高精计算场景（数据采集与计算结果都需放在本地）等典型场景，华为采用5G公网专用风筝方案，结合LCS不同区域的部署位置，用一张网络共享技术进行部署解决。
 
5G定位系统还开放了一些标准化的接口，目前，华为与上海移动产业研究院、深圳的北斗定位平台，以及中海达服务平台都开放了类似的接口。
 
同时华为也有自己融合定位的平台，服务于合作伙伴，帮助他们更好地进行解决方案初期的研发、定制。
 
综合来看，华为5G室内定位解决方案包含无线LampSite EE(Enterprise Edition)和入驻式5G核心网LCS(Location Service )模块，第三方定位平台或应用通过与核心网LCS标准化开放接口对接，向企业提供定位服务。该解决方案提供UTDOA(Uplink Time Difference of Arrival)，无线指纹和场强三种定位技术，满足LOS和NLOS不同场景定位需求。华为通过RadioSLAM(Radio Simultaneous Localization and Mapping)和AI大数据聚类时延修正算法两大创新技术，实现定位指纹库自动生成和UTDOA定位免信标时延修正，解决人工指纹采集和信标部署两大推广难题。
 

5G定位产业链起飞

在5G标准不断演进的同时，面向不同应用的5G定位芯片也在着手研发推进当中。
 
其中包括RedCap，即Reduced Capability。它是3GPP在5G R17阶段，专门立项研究的一种新技术标准。RedCap理论支持的下行在单链路20MHz带宽下可达85Mbps。RedCap在带宽、吞吐率方面低于eMBB，远高于LPWA。在功耗和成本方面高于LPWA，但远低于eMBB。面向物联网中高速连接，主要应用于可穿戴设备、工业无线传感器、视频监控等应用场景。
 
据悉，RedCap模组的价格将是5G模组的十分之一，低至百元左右。
 
另一类是用于纯定位的低功耗LPHAP。这款定位芯片的成本预计将在数美金。
 
去年9月，智联安5G LPHAP低功耗高精度定位芯片MK8510首次亮相，将于2022年正式面世。
 
据介绍，MK8510是智联安科技自主研发的一款5G高精度、超低功耗蜂窝定位芯片，可通过5G宏站、室分一张网，实现室内外融合的高精度定位需求。
 
MK8510芯片具备5G LPHAP低功耗高精度定位能力，支持N41，N77，N78，N79频段，上行100MHz定位信号发射，定位精度可达0.5m CEP 90％ @LOS@100MHz，为定位专门优化RF设计，支持全向发射。此外，智联安特有的低功耗控制技术，极致降低定位功耗，6秒定位1次，可实现1000mAh电池续航12个月。MK8510支持大多数物联网应用场景，提供超长时间休眠模式，静止时可自动休眠。
 
当前，工信部信通院牵头成立了5G定位产业工作组，包括芯片、模组、终端、网络、平台、地图、应用、行业客户等共同探讨5G定位技术的推广应用。
 
在价格方面，5G定位芯片极具价格优势，或将令行业快速崛起。
 
小结：
 
自5G商用以来，5G应用的边界正在被拓展，5G定位功能就是其中一个推动力，随着国内厂商的密切跟进与大力投入，5G定位芯片和产业链有机会成为继NB-IoT之后，又一个中国厂商高度且积极参与、把握主动权和话语权的物联网大市场。