基于边缘的定位解决方案的兴起
插图：© IoT For All --> 定位技术在许多行业中发挥着至关重要的作用，其中包括交通运输、工业、医疗保健和零售业。近年来，技术公司已经开发出各种方法，以提供准确且可靠的地理定位服务。然而，每种方法都存在其挑战，并非所有解决方案都是一样的。让我们来看看基于边缘的定位解决方案为何在不断扩展的物联网（IoT）中比基于云端的定位方式更加有效。“定位技术在许多行业中发挥着至关重要的作用，其中包括交通运输、工业、医疗保健和零售业。”传统定位方法的挑战 传统定位方法，如全球导航卫星系统（GNSS）、Wi-Fi和蓝牙（BT），已经存在多年，通常用于智能手机中。然而，它们并不适合大规模物联网应用以及低成本的设备和服务。例如，GNSS需要清晰的天空视野，才能提供基于卫星的准确定位，在城市环境或室内中实现这一点非常困难。Wi-Fi和蓝牙的室内定位更为准确，但需要大量基础设施支持才能实现高精度定位。此外，这些传统方法不具备可扩展性，实施成本可能非常高昂。基于云端与基于边缘的解决方案 基于云端的蜂窝定位曾被认为是解决传统方法可扩展性和成本问题的方案。然而，基于云端的定位在任何方面都没有优于基于边缘的解决方案，事实上，它在大规模机器类型通信（mMTC）所依赖的几乎所有指标上都表现较差。云端定位方案所需的额外计算能力并未带来任何准确性上的提升，反而可能随着时间推移因增加的处理性能而产生更高的运营成本。云端定位的唯一假定优势是准确性，其前提是看似无限的计算能力可以支持使用高度复杂的算法。除了更高的性能带来的成本上升，基于云端的解决方案还会增加移动设备的功耗，而准确性提升却没有保障。每次定位都需要设备连接到网络，这会激活无线射频发射功率放大器，从而与网络进行大量来回数据交换。对于高能耗受限的mMTC应用来说，每次连接都十分珍贵，应尽可能避免。此外，数据传输中的延迟问题使得基于云端的定位在如机器人或地理围栏（geofencing）等需要极低延迟的应用中不可行。解决方案：将定位推向边缘 mMTC定位的解决方案是将定位能力推向边缘，允许边缘设备自行计算位置估计。基于边缘的定位解决方案结合5G技术，已经成为下一代全球定位系统。不同于基于云端的定位方式，边缘解决方案可最大限度地减少与网络之间的高能耗数据交换。5G基于边缘的蜂窝定位技术本质上不同于任何其他无线定位技术，能够提供以下优势：- 成本更低的设备：在大多数应用中无需GPS和Wi-Fi芯片。- 高精度：在户外可接近GNSS的精度水平，室内可实现通道级别的精度，目前可以使用私有LTE/5G部署来实现，且随着标准演进将进一步提升（比当前4G LTE技术高出10-40倍）。- 延长电池寿命：可在无线芯片的低功耗接收模式下运行，相比Wi-Fi、GNSS或4G LTE解决方案提升数个数量级（70-100倍）。- 频谱效率高：所需频谱最少，运营商无需增加额外设备或信道即可提供服务（数据使用量比所有其他替代方案少300倍）。- 由于定位能力无限，可支持地理围栏和轨迹追踪等新应用。- 提升隐私保护：定位信息在设备上生成并由客户独有。- 更简单的成本模型：借助5G连接，无需依赖其他生态系统定价模型，服务费用直接由运营商收取，无需第三方参与。- 易于升级：可通过空中下载（OTA）更新软件和固件以提升性能和分析能力。- 符合标准、面向未来：5G基于边缘的定位技术符合3GPP未来7年的标准路线图。定位解决方案的未来 物联网定位面临的挑战众多且复杂。虽然GNSS、Wi-Fi和蓝牙等传统定位技术对于智能手机来说可能表现良好，但它们并不适合大规模物联网部署以及低成本的设备和服务。基于云端的定位解决方案虽然可能利用高度复杂的算法来提升准确性，但它们带来了显著的成本、功耗和延迟问题，使得在许多应用中难以实施。5G基于边缘的蜂窝定位技术的出现为这些挑战提供了有前景的解决方案。它能够以最小的网络交互、更低的成本和显著提升的运营商频谱利用率，为物联网设备提供准确且可扩展的定位信息。与传统定位技术和基于云端的解决方案相比，基于边缘的定位提供了许多优势，包括更低的设备成本、更长的电池寿命以及更高的隐私保护。此外，它通过完全依赖蜂窝技术简化了成本模型，并可通过OTA固件更新轻松升级。同时，边缘方案符合3GPP标准并具备前瞻性，使它们成为现在和未来物联网应用中可靠且可行的选择。尽管物联网地理定位的挑战看似艰巨，5G基于边缘的蜂窝定位技术正带来希望。通过将定位能力推向边缘并允许设备自行计算位置，开发人员可以构建更具成本效益和效率的物联网解决方案。5G基于边缘的定位服务将真正实现物联网改善人们生活和推动行业变革的潜力。推特分享 邮件分享 蓝牙低功耗 云软件 连接性 边缘计算 室内定位 --> 蓝牙低功耗 云软件 连接性 边缘计算 室内定位
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2023-12-22
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