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衛星定位室內沒眼看,5G、UWB和藍牙三雄爭雄厘米級高精度

E4Life ? 2021-10-28 09:37 ? 次閱讀
電子發燒友網報道(文/周凱揚)日常生活中,我們接收到的信息流里大半都包含了空間位置信息,準確的獲取位置信息成了生產生活必備的需求之一。尤其在GPS或北斗信號弱的室內環境內,急需更高精度的定位技術來補足位置信息。目前5G、UWB和藍牙等技術均在追求高精度定位,也各有優劣,未來的高精度定位市場究竟會是一家獨大,還是多家互補呢?我們從三者的發展現狀和潛力來分析一下。

朝厘米級進發的5G定位

5G并不是只有通信網絡而已,定位網絡也是它的一大亮點,在全球5G的全面推進下,5G的高精度定位也不再是偽命題。5G定位是通過5G移動通信網絡測量無線信號,確定終端地理位置信息。在3GPP R16的協議中,根據5G大帶寬的特性,5G定位能力已經可以達到室內3米80%和室外10米80%的精度。通過多基站的RTT、AoA/AoD、TDOA以及單基站的UL-AoA等技術,R16已經為5G定位業務鋪好了基礎道路。

LampSite小基站 / 華為

比如華為就通過LampSite這樣的小基站和MEC多接入邊緣計算,于今年3月率先在蘇州地鐵完成了5G室內定位的驗證。通過對基站隱藏部署在天花板內,華為的5G室內定位在地鐵展臺和站廳90%的區域實現了3米至5米的定位精度。

這種精度足夠應對普通的商用場景,但還稱不上是高精度定位。定于2022年初推出的R17中,引入了一項全新的工作項目LPHAP(低功耗高精度定位)。LPHAP的目標是進一步提升定位精度,做到0.5米90%乃至更高,與此同時,通過長時間休眠的運行模式,定位終端的電池續航能力可以達到數月乃至一年。

今年9月28日,北京智聯安科技預告了5G LPHAP定位芯片MK8510,該芯片支持N41、N77、N78、N79的5G頻段,精度磕到0.5米90%?;谥锹摪驳牡凸目刂萍夹g,芯片6秒定位一次,1000mAh的電池即可支持12個的續航時間。這種以芯片、模組和終端產品打造的LPHAP生態,加上基站與運營商,很可能成為不久后5G定位的主力。

而運營商通過基站建設好5G通信網絡和定位網絡后,就可以通過5G位置開發平臺提供5G定位服務。這不僅包含運營商本身的服務,第三方開發者也可以通過該平臺調取開放接口,從而快速獲取終端具體位置。

3GPP也已經確定了5G演進的下一代為5G-Advanced,也就是所謂的5.5G,并從R18正式開始。該標準下,5G將收獲800MHz乃至1GHz以上的超大帶寬,將5G定位推進至厘米級。與此同時,5G-Advanced將引入極簡的空口設計,最小化空口信令功耗,使得定位模組待機時間到2年以上。

然而R17凍結尚未完成,R18更是要等到2023年,毫米波的5G也尚未完全鋪開,無論是定位精度和商業模式上都需要后續的探索。

互補的UWB和藍牙

提到帶寬,自然少不了以超帶寬為名的UWB技術,AirTag等產品的出現再次帶火了UWB。UWB以極窄的脈沖來傳輸數據,因此帶寬基本在500MHz以上。目前理想狀態下的UWB均可以做到分米級的精度,其余定位技術也都望塵莫及。但UWB所處頻段為6GHz至9GHz,脈沖穿透性并不理想,所以用于無遮擋的環境下精度要更高。

除了UWB之外,還有從5.0開始沖擊定位市場的藍牙技術。藍牙同樣可以通過AoA與AoD技術實現定位功能。不過由于本身“硬件條件”的限制,精度介于當前的5G定位與UWB定位之間,而且還要解決復雜信號環境下的干擾問題。但它的真正優勢在于其低功耗與高普及度,移動終端基本都普及了藍牙連接,專門用于定位的標簽或終端也可以做到一年以上的續航,其特性與UWB可以做到很好的互補。

藍牙AoA基站 / 四相科技

四相科技就開發了一套基于UWB和藍牙BLE AOA融合定位的系統。根據場景不同,同時兼容這兩種信號的定位標簽。四相科技的BLE AOA室內定位基站,可以實現亞米級的定位,UWB則可以最高做到10cm的定位。在大范圍的覆蓋中,UWB負責全覆蓋,AOA負責遮擋區域的盲點補充。

UWB固然是目前精度最高的定位技術,但搭建一個UWB定位網絡需要定位基站和定位標簽,前者雖然數量要求不高,單個的成本依然高居不下。相較之下藍牙定位基站的成本就要低上不少,因此這種融合方案可以進一步降低成本。

結語

5G定位憑借通信與定位基站混為一體,加上未來的大帶寬,可以說是非常有前景的高精度定位技術。但目前5G定位部署的基站范圍不算太大,定位終端也主要是以模組之類的形式出現,因此成本都有進一步降低的優化空間。而UWB技術由于監管機構對于干擾的考量,對發射功率進行了限制,未來可能在范圍和精度上難以做出迅速的突破。藍牙定位依然是目前部署成本最低的方案之一,在一些對精度需求不高的物聯網環境中可以很好地普及。

在引入這些定位技術的同時,也要考慮供電方式、維護成本和支持終端數量等。由此來看,并不是一種定位技術就能解決所有場景下的定位需求,尤其是在室內這樣的復雜環境下,高精度定位的“通解”尚未出現。
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BCM43752 雙頻802.11ax Wi-Fi /藍牙5組合芯片

BCM43752實現兩個帶藍牙5的802.11ax流 在移動設備(如智能手機和平板電腦)上實現高達1.2 Gb / s的Wi-Fi速度。 功能 支持兩個802.11ax流 藍牙5 包括低能量遠程(LELR) FM無線電接收器 1.2 Gb / s PHY速率 1024 QAM調制 OFDMA MU-MIMO
發表于 07-04 13:18 ? 1726次 閱讀
BCM43752 雙頻802.11ax Wi-Fi /藍牙5組合芯片

BCM4375 雙頻802.11ax Wi-Fi /藍牙5組合芯片

BCM4375同時實現兩個帶藍牙5的802.11ax流 在移動設備(如智能手機和平板電腦)上實現高達1.429 Gb / s的Wi-Fi速度。 功能 支持兩個802.11ax流 藍牙5 包括低能量遠程(LELR) 實時同步雙頻(RSDB) 1.429 Gb / s PHY速率 1024 QAM調制 OFDMA MU-MIMO
發表于 07-04 13:16 ? 575次 閱讀
BCM4375 雙頻802.11ax Wi-Fi /藍牙5組合芯片

BCM4358 5G WiFi 802.11ac客戶端

實現單流和雙流802.11ac規范,分別實現高達433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推薦用于新設計802.11 b / g / a / n設備。 該產品系列用作智能手機,平板電腦,機頂盒,數字電視,PC產品和其他需要小尺寸和低功耗連接的產品的客戶端設備解決方案。每款產品都有一個單芯片雙頻收發器,集成了完整的802.11ac無線子系統中的所有主要功能模塊,包括無線電,基帶和MAC,以及根據客戶應用要求,藍牙和FM收音機。這些高度集成的解決方案可提供家庭和企業中高質量視頻和媒體應用所需的更高覆蓋率和吞吐量性能,并且無論使用何種應用處理器,都可以添加到任何終端產品中。 功能 單流和雙流IEEE 802.11ac解決方案,數據速率高達433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n雙頻段不推薦用于新設計與增強性能的兼容性 支持20,40和80 MHz頻道—將802.11n解決方案的帶寬提高一倍—可選的SGI(256 QAM調制) 256 QAM,一種提高數據傳輸效率的高階調制方案 符合802.11ac標準的發送波束成形,低密度奇偶校驗碼( LDPC)和空時分組編碼(STBC)用于擴展覆蓋范圍。 Broadcom的TurboQAM ® 技術在2.4 GHz中實現了最高...
發表于 07-04 13:16 ? 690次 閱讀
BCM4358 5G WiFi 802.11ac客戶端

BCM4356 5G WiFi 802.11ac客戶端

實現單流和雙流802.11ac規范,分別實現高達433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推薦用于新設計802.11 b / g / a / n devices。   此產品系列用作智能手機,平板電腦,機頂盒,數字電視,PC產品和其他設備中的客戶端設備需要小尺寸和低功耗連接解決方??案的產品。每款產品都有一個單芯片雙頻收發器,集成了完整的802.11ac無線子系統中的所有主要功能模塊,包括無線電,基帶和MAC,以及根據客戶應用要求,藍牙和FM收音機。這些高度集成的解決方案可提供家庭和企業中高質量視頻和媒體應用所需的更高覆蓋率和吞吐量性能,并且無論使用何種應用處理器,都可以添加到任何終端產品中。 功能 單流和雙流IEEE 802.11ac解決方案,數據速率高達433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n雙頻段不推薦用于新設計與增強性能的兼容性 支持20,40和80 MHz頻道—將802.11n解決方案的帶寬提高一倍—可選的SGI(256 QAM調制) 256 QAM,一種提高數據傳輸效率的高階調制方案 符合802.11ac標準的發送波束成形,低密度奇偶校驗碼( LDPC)和空時分組編碼(STBC)用于擴展覆蓋范圍。 Broadcom的TurboQAM®技術實現...
發表于 07-04 13:15 ? 2045次 閱讀
BCM4356 5G WiFi 802.11ac客戶端

BCM4350 5G WiFi 802.11ac客戶端

實現單流和雙流802.11ac規范,分別實現高達433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推薦用于新設計802.11 b / g / a / n devices。   此產品系列用作智能手機,平板電腦,機頂盒,數字電視,PC產品和其他設備中的客戶端設備需要小尺寸和低功耗連接解決方??案的產品。每款產品都有一個單芯片雙頻收發器,集成了完整的802.11ac無線子系統中的所有主要功能模塊,包括無線電,基帶和MAC,以及根據客戶應用要求,藍牙和FM收音機。這些高度集成的解決方案可提供家庭和企業中高質量視頻和媒體應用所需的更高覆蓋率和吞吐量性能,并且無論使用何種應用處理器,都可以添加到任何終端產品中。 功能 單流和雙流IEEE 802.11ac解決方案,數據速率高達433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n雙頻段不推薦用于新設計與增強性能的兼容性 支持20,40和80 MHz頻道—將802.11n解決方案的帶寬提高一倍—可選的SGI(256 QAM調制) 256 QAM,一種提高數據傳輸效率的高階調制方案 符合802.11ac標準的發送波束成形,低密度奇偶校驗碼( LDPC)和空時分組編碼(STBC)用于擴展覆蓋范圍。 Broadcom的TurboQAM®技術實現...
發表于 07-04 13:13 ? 944次 閱讀
BCM4350 5G WiFi 802.11ac客戶端

BCM43162 5G WiFi 802.11ac客戶端

實現單流和雙流802.11ac規范,分別實現高達433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推薦用于新設計802.11 b / g / a / n devices。   此產品系列用作智能手機,平板電腦,機頂盒,數字電視,PC產品和其他設備中的客戶端設備需要小尺寸和低功耗連接解決方??案的產品。每款產品都有一個單芯片雙頻收發器,集成了完整的802.11ac無線子系統中的所有主要功能模塊,包括無線電,基帶和MAC,以及根據客戶應用要求,藍牙和FM收音機。這些高度集成的解決方案可提供家庭和企業中高質量視頻和媒體應用所需的更高覆蓋率和吞吐量性能,并且無論使用何種應用處理器,都可以添加到任何終端產品中。 功能 單流和雙流IEEE 802.11ac解決方案,數據速率高達433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n雙頻段不推薦用于新設計與增強性能的兼容性 支持20,40和80 MHz頻道—將802.11n解決方案的帶寬提高一倍—可選的SGI(256 QAM調制) 256 QAM,一種提高數據傳輸效率的高階調制方案 符合802.11ac標準的發送波束成形,低密度奇偶校驗碼( LDPC)和空時分組編碼(STBC)用于擴展覆蓋范圍。 Broadcom的TurboQAM®技術實現...
發表于 07-04 13:12 ? 578次 閱讀
BCM43162 5G WiFi 802.11ac客戶端

BCM11211 Persona?媒體處理器

BCM11211是Broadcom Persona®系列的一部分。 IP通信應用處理器。  BCM11211是Broadcom的Persona IP通信處理器系列的一部分。 BCM11211連接Broadcom的藍牙,Wi-Fi和GPS連接產品,允許原始設備制造商(OEM)添加技術以擴展下一代產品的功能。  功能 運行基于Linux®的Broadcom MediaxChange™軟件,這是經過現場驗證的PhonexChange&trade的最新語音,視頻和多媒體版本;軟件 采用Broadcom創新的音頻清晰度技術SmartAudio®,可顯著提高IP網絡的音質。 BCM11181 VideoCore®的無膠接口; III多媒體協處理器 10/100 Base-TX以太網媒體訪問控制器(MAC)和物理層(PHY),支持自動關機綠色模式 應用 IP語音(VoIP)...
發表于 07-04 10:13 ? 304次 閱讀
BCM11211 Persona?媒體處理器

BCM2040-1 用于鼠標和鍵盤的單芯片藍牙

集成是實現當今PC原始設備制造商系統成本目標的關鍵。通過將當今鼠標和鍵盤中的所有組件集成到BCM2040中,可以實現較低的系統成本,從而接近不推薦用于新設計有線鼠標和鍵盤的價格點。 BCM2040可直接連接鼠標光學或球形編碼器和鍵盤掃描矩陣。   BCM2040是低成本藍牙鼠標和鍵盤設備設計的重大突破。 BCM2040是一款真正的單芯片,集成了整個配置文件,應用程序和藍牙協議棧,完全符合人機界面設備的Bluetooth SIG規范。該設備完全符合1.1版藍牙規范,并支持關鍵的藍牙1.2版功能,包括自適應跳頻和快速連接,這對個人計算機中的鼠標和鍵盤應用至關重要。    功能 具有完全集成的人機接口設備(HID)配置文件和藍牙1.1版堆棧的單芯片藍牙設備  On-板8051處理器和RAM / ROM內存  自定義集成藍牙核心處理器已經過優化,可支持HID配置文件并最大限度地降低功耗 應用程序 無線手機 無線耳機 無線鍵盤和鼠標 無線揚聲器 智能設備 ...
發表于 07-04 10:08 ? 207次 閱讀
BCM2040-1 用于鼠標和鍵盤的單芯片藍牙

BCM2035 藍牙®單芯片HCI解決方案

單芯片獨立基帶處理器,集成2.4-GHz收發器,適用于藍牙1.1和1.2應用。   Broadcom BCM2035是一款單芯片獨立基帶處理器,集成2.4 GHz收發器,適用于藍牙1.1和1.2應用。通過將關鍵組件集成到設備中,無需外部閃存和有源組件,從而最大限度地減少了實施藍牙系統的占地面積和系統成本。 BCM2035是通過USB或UART和PCM音頻接口需要Bluetooth SIG標準主機控制器接口(HCI)的任何語音和/或數據應用的最佳解決方案。 BCM2035基于BCM2033藍牙基帶核心,外圍傳輸單元和微處理器單元的生產和UnPlugFest驗證架構。微處理器單元將低級協議棧存儲在只讀存儲器(ROM)和補丁隨機存取存儲器(RAM)中,以提供最大的靈活性。 功能 任何單芯片解決方案的最高可用BT無線電性能 小數N頻率合成器支持12至40 MHz的任何晶體或TCXO光源 應用 智能設備...
發表于 07-04 10:08 ? 390次 閱讀
BCM2035 藍牙®單芯片HCI解決方案

BCM2042 高級無線鍵盤/鼠標藍牙®解

真正的單芯片,集成了整個配置文件,應用程序和藍牙協議棧,完全符合人機界面設備的藍牙SIG規范。  BCM2042是低成本藍牙鼠標和鍵盤設備設計的重大突破。 BCM2042完全符合2.0版藍牙規范,包括自適應跳頻和快速連接,這些對于個人計算機中的鼠標和鍵盤應用至關重要。集成是實現當今PC制造商的系統成本目標的關鍵。通過將當今鼠標和鍵盤中的所有組件集成到BCM2042中,可以實現較低的系統成本,從而接近不推薦用于新設計有線鼠標和鍵盤的價格點。 BCM2042可直接連接鼠標光學或球形編碼器和鍵盤掃描矩陣。  功能 具有完全集成人機界面的單芯片藍牙設備設備(HID)配置文件和完整藍牙堆棧 板載8051處理器和RAM / ROM內存 成本優化的鼠標和鍵盤應用解決方案,通過集成實現最低成本所有外部組件 取代現有鼠標或鍵盤處理器和內存并添加藍牙功能 應用程序 無線手機 無線耳機 無線鍵盤和鼠標 無線揚聲器 筆記本電腦 個人電腦 數字電視 游戲設備 智能設備...
發表于 07-04 10:08 ? 604次 閱讀
BCM2042 高級無線鍵盤/鼠標藍牙®解

CABLEMEDEA 家庭網絡連接軟件

CableMedea™是一個全面而完整的軟件住宅網關包。 CableMedea™是一種全面的軟件住宅網關軟件包,旨在顯著縮短產品上市時間,節省開發成本。它可用于有線調制解調器VoIP網關,有線調制解調器無線網關,電纜調制解調器,有線機頂盒,CableHome網關和PacketCable網關。該產品的完整性使開發人員無需使用額外的第三方軟件包,最大限度地減少評估周期和解決接口兼容性問題的軟件開發工作。 功能 包括對CableHome™,住宅網關和CableOffice合規性的所有必要支持 為Broadcom的DOCSIS®開發; 1.1和2.0住宅網關產品 管理和配置直觀的基于Web的GUI,符合CableHome的CMP實施,SNMPv3,遠程功能/服務啟用/禁用,遠程升級和DOCSIS® 1.1和2.0安全軟件下載 LAN連接包括以太網,802.11無線,USB,HomePlug,HPNA,藍牙,DHCP服務器和UPnP QoS 應用程序 家庭網關 機頂盒 IP語音(VoIP)...
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CABLEMEDEA 家庭網絡連接軟件

BCM1104 千兆IP電話芯片

IP電話芯片使制造商能夠構建具有硬件安全性和卓越語音質量的IP電話。   芯片也是集成了千兆以太網(10/100/1000 Mb / s)交換機和兩個快速以太網(10/100 Mb / s)收發器,可以選擇性地開發傳統的快速以太網IP電話設計,而無需額外增加外部收發器的成本。通過添加外部千兆以太網收發器,制造商可以輕松升級其設計以創建千兆以太網IP電話型號。 功能 BCM1104是下一代芯片,集成硬件安全性,高級服務質量(QoS)技術和千兆以太網(GbE)交換機 基于具有增強DSP功能的RISC架構,為中端IP電話提供優化的性能水平 的BroadSAFE&安培;貿易;帶有用于AES加密和SHA-1身份驗證算法的硬件加速的安全模塊 靈活的外設接口架構可以連接無線局域網,藍牙和視頻設備而無需膠合邏輯 應用程序 IP電話 VoIP住宅終端適配器 IP PBX系統...
發表于 07-04 09:51 ? 340次 閱讀
BCM1104 千兆IP電話芯片
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