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芯片原廠追捧可精確室內(nèi)定位的Wi-Fi和LTE技術(shù)

室內(nèi)定位(indoor location)某天可能會(huì)像是GPS地圖那樣被廣泛應(yīng)用,為了實(shí)現(xiàn)那一天,有六家供貨商認(rèn)證了至少八款支持一種新型Wi-Fi定位(Wi-Fi Location) 服務(wù)的芯片;同時(shí)還有另一家公司發(fā)表了透過4G蜂巢式網(wǎng)絡(luò)支持類似服務(wù)的新軟件。

兩種新技術(shù)的目標(biāo),都是提供超越目前藍(lán)牙、超寬帶(ultrawideband)信標(biāo)(beacon)之替代解決方案;而無論是那一個(gè)技術(shù)陣營,都希望能實(shí)現(xiàn)一個(gè)預(yù)期規(guī)模會(huì)很大的市場──ABI Research估計(jì),到2021年全球出貨5000萬個(gè)藍(lán)牙信標(biāo),其中以零售業(yè)為主流市場;屆時(shí)整體立即尋址服務(wù)與資產(chǎn)追蹤市場規(guī)??傆?jì)可達(dá)150億美元。9G8esmc

剛發(fā)表新解決方案的Wi-Fi聯(lián)盟(WFA)對(duì)市場前景更樂觀;該聯(lián)盟預(yù)期到2020年,移動(dòng)定位服務(wù)(mobile location-based services)市場將達(dá)到350億美元的規(guī)模,而他們的Wi-Fi定位方案屆時(shí)可達(dá)到25億美元營收。9G8esmc

無論市場規(guī)模有多大、市場何時(shí)起飛,工程師們已經(jīng)在努力前進(jìn);WFA認(rèn)證了來自博通(Broadcom)、英特爾(Intel)、邁威爾(Marvell)、聯(lián)發(fā)科(Mediatek)、高通(Qualcomm)與瑞昱(Realtek)等六家廠商的所謂Wi-Fi定位芯片。9G8esmc

這種方案能以納秒(nanosecond)等級(jí)的精確度量測訊號(hào)時(shí)間戳(signal timestamps),以提供通常是在一公尺之內(nèi)的定位數(shù)據(jù),是利用IEEE 802.11-2016的精細(xì)時(shí)序量測(Fine Timing Measurement)通訊協(xié)議。9G8esmc

另一種Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)──802.11az──正在訂定中,據(jù)說能在幾年內(nèi)提供公分等級(jí)的精確度;其目標(biāo)是利用來自以新一代多天線系統(tǒng)接收之訊號(hào)的角度相關(guān)信息。不過,適合用來打造芯片的標(biāo)準(zhǔn)草案,預(yù)計(jì)最快要到明年才會(huì)準(zhǔn)備就緒。
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Wi-Fi定位采用與相同頻率同步的封包來回時(shí)間(round-trip time)戳記(來源:WFA)9G8esmc

第一代Wi-Fi定位技術(shù)大概要到明年才會(huì)問世,目前并沒有采用更新版芯片的接取店或是智能手機(jī)出貨;移動(dòng)操作系統(tǒng)也需要打造軟件,讓應(yīng)用程序開發(fā)商能充分發(fā)揮其功能。9G8esmc

WFA營銷副總裁Kevin Robinson表示,長期來看,該種Wi-Fi方案應(yīng)該能有助于讓室內(nèi)定位服務(wù)更廣泛應(yīng)用、也更廉價(jià);而最終所有的新型接取點(diǎn)以及智能手機(jī)都會(huì)啟動(dòng)定位功能,可實(shí)現(xiàn)更一致性的精確度,范圍也比需要專屬信目標(biāo)藍(lán)牙與超寬帶方案更廣。9G8esmc

此外,Wi-Fi支持提供實(shí)際的地址以及其他數(shù)據(jù),能有助于緊急救護(hù)等使用;而定位數(shù)據(jù)的保護(hù)也是使用目前應(yīng)用于保護(hù)所有Wi-Fi數(shù)據(jù)的技術(shù)。這種Wi-Fi服務(wù)也有其局限,其最佳定位結(jié)果要在系統(tǒng)能利用多個(gè)接取點(diǎn)的情境下才會(huì)出現(xiàn);因此在家庭中等只有單一個(gè)接取點(diǎn)的地方,其精確度可能會(huì)降低。9G8esmc

規(guī)劃在下一代方案會(huì)出現(xiàn)的次米級(jí)(sub-meter)服務(wù),可能一部分會(huì)依賴60Hz Wi-Fi的寬帶技術(shù),或是工程師還在發(fā)明的新技術(shù)。在此同時(shí),藍(lán)牙信標(biāo)并沒有停滯不前──Google發(fā)起了一個(gè)以開放性通訊協(xié)議為基礎(chǔ)的計(jì)劃。9G8esmc

LTE也推定位服務(wù)

一家名為PoLTE的廠商則表示,還有一種比Wi-Fi更棒的定位解決方案,該公司與英特爾共同撰寫的白皮書上指出,其精確度目前為2~6公尺;PoLTE將在年度世界移動(dòng)通訊大會(huì)(MWC 2017)上展示其室內(nèi)“LTE方位(position over LTE)”算法,與使用GPS以及現(xiàn)有LTE硬件、安全技術(shù)的定位軟件。9G8esmc

PoLTE聲稱他們是利用雷達(dá)定位技術(shù),將嵌入于LTE傳輸中的參考訊號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為精確的位置數(shù)據(jù);該公司表示,其專利算法能提供比舊有解決方案高十倍的分辨率/定位精確度。9G8esmc

在一份新聞稿中,PoLTE 執(zhí)行長Russ Markhovsky表示:“移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)營運(yùn)商或企業(yè)不再需要嘗試拼接Wi-Fi、藍(lán)牙或GPS技術(shù);”而該公司技術(shù)長John Dow表示,消費(fèi)性裝置確實(shí)需要該公司的韌體,服務(wù)供貨商需要運(yùn)作以軟件為基礎(chǔ)的定位服務(wù)器。9G8esmc

Dow表示:“我們預(yù)期將進(jìn)行多個(gè)現(xiàn)場測試,包括與一線電信廠商、LTE芯片領(lǐng)導(dǎo)制造商,全球手機(jī)與物聯(lián)網(wǎng)裝置制造商…等等,目標(biāo)是在2018年達(dá)到一般可用性?!?br>他表示,Wi-Fi缺乏蜂巢式通訊的滲透率,而高滲透率能讓LTE定位具備更高的精確度,特別是對(duì)擁有自己小型基地臺(tái)的大樓建筑來說:“在一個(gè)辦公大樓進(jìn)行的測試中,我們提供了95%時(shí)間內(nèi)達(dá)到3公尺的精確度,以及68%時(shí)間內(nèi)約1公尺精確度;該場所擁有建筑物內(nèi)的LTE網(wǎng)絡(luò)提供之LTE覆蓋率。”9G8esmc

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在PoLTE與Intel的測試中,LTE技術(shù)展現(xiàn)了2~6公尺的精確度 (來源:Intel、PoLTE)9G8esmc

Wi-Fi與LTE競逐定位服務(wù)市場,是兩種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)越演越烈之相互角力的案例之一;而室內(nèi)定位的使用案例逐漸廣泛,也衍生了熟悉的隱私權(quán)爭議。舉例來說,一位工程師提及了讓實(shí)體店面使用精確的定位數(shù)據(jù),就能取得更多有關(guān)于現(xiàn)場買家的行為信息,就像是Amazon在在線商店所做的。9G8esmc

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Rick Merritt
EE Times硅谷采訪中心主任。Rick的工作地點(diǎn)位于圣何塞,他為EE Times撰寫有關(guān)電子行業(yè)和工程專業(yè)的新聞和分析。 他關(guān)注Android,物聯(lián)網(wǎng),無線/網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)療設(shè)計(jì)行業(yè)。 他于1992年加入EE Times,擔(dān)任香港記者,并擔(dān)任EE Times和OEM Magazine的主編。
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