详解华为首个5G室内定位解决方案：两大技术难题得到突破

4月26-27日，华为分析师大会在深圳举办，在此次会议上，华为发布了业界首个面向行业的5G室内定位商用解决方案。该解决方案成功解决了在复杂场景下定位难、增加信标部署等工程难题，可提供1~3米@90%的精准定位能力。

同时，通过开放标准化接口，有效支撑对接行业应用，为企业提供高可靠高安全，差异化本地部署的5G定位端到端解决方案，为5G赋能行业数字化注入新动能。

市场发展迅猛 华为推出首个面向行业的5G室内定位解决方案

据华为无线网络室内数字化产品线总裁陈传飞介绍，室内定位市场在全球发展非常迅猛，在国外已经形成了比较高的规模，国内从2017年开始引入相关的室内定位的技术，最早是蓝牙的技术，后来蓝牙进一步在往上演进，过去几年中，专用的室内定位技术整个产业链在不断前行，也不断引入新的创新，并且在国外已经形成了一个规模的产业。

据其表示，预计到2025年该产业可能达到70多亿美金/年的新增产业规模。国内到2025年有可能达到100多亿的产业规模，现在推动5G定位圈子里面的合作伙伴有很多也是在现有的5G定位技术当中做得非常出色的一些产业主体。

据介绍，5G定位在toB和toC不同的场景里面都有相应的需求和应用。比如在制造工厂里面员工防呆，比方这个员工属于C10工位，它就不允许跳到C12这个工位上去，也许C11可以，如果跳到C12很有可能这条产业线会失去，所以它对人员过站就是典型的应用管理。对这个应用精度要求没有那么高，到三米就够了，但是它要求比较准确实时能把员工过站迅速识别出来。

还有物料定位，物料栏在什么时候应该到一个什么位置，这个位置信息跟时间的因素也相关，它在整个规划的物料序当中，比如上料的管理，比如提前5分钟什么料应该到什么样的位置，整个过程中在现代化工厂中在逐渐实现自动化，这种自动化有没有按照时间的要求，在指定的时间片内到一个指定的位置，这也是物料的到站管理。

再如导航，比如说AGV，不管是用于室外园区，比如码头上看到的各种运转车，包括国内大型做物流的企业宣传自己的无人化的物流仓库。坦白说这些物流的导航当前主要还是以磁钉、二维码，包括用多路摄像头在运转车上通过它来实时建立一个室内的或者室外的一个空间的画像，迅速地找到自己的位置。这些应用要想用到室内导航，这个精度要求极高，指定的位置，乐道指定的工位要送一个物料栏，它的要求是厘米级的偏差，这个现在应该说我们还是更多的是基于固定的磁钉或者二维码。

整体看来，华为面向不同行业定位的需求还是非常广泛的，应用还是非常具体，通常跟时间相捆绑。在不同的应用场景里面，对精度的要求也有差异，比方说电子围栏，它的精度要求更高，这是我们看到的各行各业拿定位来干什么。

毫无疑问，整个行业的需求确实是客观存在的，5G技术作为迅速发展，包括中国5G无论是从解决方案还是从商用的部署，网络实际面向最终用户提供的网络感知都是真正的领跑全球。

据介绍，5G定位在3GPP R16版本发布，室内定位精度目标3米@80%。陈传飞表示：“华为5G室内定位解决方案已经在制造、仓储、交通等多个行业进行试点验证，定位精度可达LOS（Line of Sight ,视距）1-3米@90%，优于3GPP目标，满足行业大部分应用对人员、设备、物资的定位需求，后续将随3GPP标准持续演进，未来提供亚米级定位，满足行业对更高精度定位的需求。”

而华为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。

据陈传飞解释，要想实现5G的定位能够跟行业迅速建立连接，就要实现开放的接口，让行业现有的定位应用能快速跟5G定位的能力相衔接。这里面包括开放的接口，标准化的定位平台，以及跟现有的定位服务之间进行连接。

两大技术突破 助力5G室内定位商用更完美

而据华为云核心网产品线副总裁胡春哲表示：“华为5G室内定位解决方案经过长期的积累和实践，在多场景部署形态、平台开放性和业务可靠性方面都紧跟行业需求。多场景部署方式满足差异化本地处理要求，标准化开放接口支持不同行业专业定位平台对定位能力的灵活调用，同时定位服务高可用性满足行业对业务稳定性的要求。”

据胡春哲介绍，华为的定位系统是一个基于5GtoB、toC方案的增值解决系统，华为部署一套针对在企业内5GtoB的网络当中，既可以解决通信问题，也可以解决定位问题。

这些问题主要包括三大方面：首先是要解决定位的精度要求；其次是是场景化的要求，包括定位网络的高可用性、对于企业来讲要求数据不出园区等；其三则是开放性的要求。而要解决上述问题，则主要在于两大技术难题得到了突破。

首先就是领先的室内的定位测量技术。在传统的UTDOA、场强、指纹定位基础上，华为解决了两大业界难题，具体的是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。

还有基于核心网方面，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。除此之外，华为还会对外提供一些开放的接口。

而无线的定位技术包括精准定位和基础定位，它们的差别在于，对于精准定位来讲，不仅是精度的提升，它对这个场景是有一定的要求，室内的障碍物比较少，不能经常会有移动的障碍物去干扰这个定位。

而在这种情况下，只能用LOS的方案，但不管是哪种技术，它的核心传统技术就三种：1、三角定位通过时间差来进行定位；2、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；3、场强定位。

但这三个技术在实践应用当中遇到了很多的困难，具体来讲就是两个难题：首先就是场景适应性问题。对于指纹采集来讲存在关键几个问题：1、成本高。它需要两名专业人士，一名核心网，一名无线人，并且是比较精通的工程师去现场进行采集。2、准入困难，很多室内的解决方案在实际部署的时候，业主是不希望你的工程技术人员去他的企业内部。

其次就是部署的便捷性。放一个信标，这个信标本身的供电就是难题，把它悬在空中，搁在地上怎么都不适合，对企业的生产造成干扰。

为了解决上述难题，其采用了RadioSLAM解决方案，且从LOS到NLOS全场景通用。因为有了上述AI的技术以后，一个非专业的人士拿着华为专业的测量终端，在定位区域走上几圈以后就可以对信息进行自动采集，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，还可以进行自动修正，就是把以前需要专业的人干专业的事情，通过人工智能技术大大简化。

第二个突破则是免信标技术。华为通过AI算法来自动修正到达时延误差。具体是用两类聚合技术：1、分类层聚合技术。对面积进行九宫格的部署，在过程当中针对这个人在九宫格内进行行走，行走过程当中对这些数据进行采集，把它初步的进行归类。2、归了类以后再用人工智能和聚合算法形成聚合层俱乐，在这个里边针对采集的这些点，以及它所在定位精度的归属以后，对它进行一个信标的跟踪。有了这样两个技术的时候，这个信标技术是不需要的，并且这个技术可以进行动态的调整。

实际上，除了解决上述的测量技术，在部署的时候仍然遇到了挑战，具体有三类：第一类就是LCS大区集中部署。比如说一个商场的定位系统，根据这个定位系统给进入商场的推送相关的广告信息或者促销的信息，或者在一些公共的场合，比如说港口、码头，公共场合人的位置信息不需要有太大干扰的情况下，在这种情况下可以集中式进行部署，这种部署的好处就是部署比较便捷，也不需要对部署的地方形成大的干扰。

第二类就是定位信息的采集是可以集中进行处理，提升效率，但是定位的结果需要放在本地。一个典型的例子博物馆的定位信息是非常关键的信息，相关文物的定位信息对于博物馆是非常重要的信息，园区希望把这些信息留在本地进行使用，你就必须得把它相关的位置结果计算出来的结果放在本地。

第三类则是高精计算的场景，它不仅数据的采集需要放在本地，计算的结果也需要放在本地，比如与华为合作的飞机的制造和维修的工厂，它要求所有信息全部在这个园区内。

那么，解决这三类场景能不能用一张网络共享技术一起去解决？答案是肯定的，胡春哲表示：“那就是用华为的方案，结合LCS不同区域的部署位置，我们成功地解决了这样的问题，也得到了业界广泛的好评。”

最后，胡春哲强调：“现在我们也在跟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，当然，我们做这个平台更多是服务于我们的合作伙伴，更好地为他们去做解决方案初期的研发、定制，我们希望能够成就我们的合作伙伴。”（校对|wenbiao）

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