诟病一下定位技术-脱离技术看落地

GPS和北斗

提起定位，就会想到GPS和北斗定位，GPS和北斗是非常成功的技术，同时也得到大量的落地应用。

§  GPS和北斗是全域定位技术，利用GPS和北斗卫星为广大的民生、军事等提供全域位置服务。

§  GPS和北斗的定位技术是基于TDOA的三角定位技术，为保证定位精度，TDOA定位有严格要求的全网时钟同步的要求，这也就是为何GPS和北斗都衍生出提供精准时钟服务。

§  GPS和北斗卫星都是围绕地球的同步卫星，也就是GPS和北斗卫星的位置坐标相对地球坐标体系是固定，GPS卫星平均轨道高度2.02万千米，北斗卫星高度为2.13-2.15万千米。

§  TDOA定位技术要求每个地面定位点可以看到至少3颗卫星，实际情况是要求四颗以上。这也就是为何在天空中或海洋，卫星定位更准确。城市高楼导致的城市峡谷现象（粗略按照一颗星15度，4颗星要至少60度的角度的空中视野可以），导致没有足够的可视卫星，定位失效。

§  GPS和北斗信号（GPS的波段是：L1波段：中心频率为1575.42MHz，L1波段主要是民用，包含了两种代码，一个叫做粗捕获码（C/A）码，另一个叫做精测距码（P码）。L2波段：中心频率为1227.6MHz，只用于军用场合，仅含有一个P码。北斗三号在B1、B2和B3三个频段提供B1I、B1C、B2a、B2b和B3I五个公开服务信号。其中B1频段的中心频率为1575.42MHz，B2为1176.45MHz，B3为1268.52MHz。）穿过大气层，会产生折射等干扰，需要地面站一直在修正和维护卫星的信号和位置。依靠复杂的地面后台维护系统才能保证GPS和北斗的定位精度。

想得到精准的全域或区域定位，不是依靠一个定位算法就可以解决的问题，需要一套复杂的系统才能保证，包括：基站的精准位置及坐标、基站间的精准的时钟同步、足够多数量的基站保证每个定位点都可以有三个以上基站可视。这对于普通的商业区域定位项目，从投资、施工及后期的维护都是不可能落地的事情。这也是很多区域定位项目，无论采用UWB还是BLE、WIFI等，都不了了之。

WIFI、4G、5G基站

WIFI以及4G、5G通讯基站主要目的是解决高带宽的数据通讯需求，以及大容量的接入能力和尽可能远距离覆盖。

当然距离和带宽、功耗本身是矛盾的，高带宽意味着高频率、高能耗、损耗高覆盖距离近。

通讯基站部署另一个原则就是尽量减少信号覆盖的重叠区域（这个和TDOA要求多个基站信号重叠完全是背离的）。这也是WIFI和5G等通讯基站不可能采用TDOA的三角定位技术去落地定位需求，那就剩下AOA了。

相比TDOA，AOA也好不到哪里去，AOA有两种技术路线，一种是多基站之间的基于角度的三角定位，问题和困难同TDOA，还有一条技术路线就是单基站的方案，基于一个TOF测距值和基于接收的多天线的角度测量。就算是一个TOF测距，也是要求基站可视，这个在现实环境很难保证。

目前看基于TOF测距的表现好的技术应该是UWB，测距是解决多径干扰。UWB由于其高频和脉冲通讯的特点，使得其和BLE、WIFI以及4G/5G通讯及时相比，有更好的抗多径干扰的能力，TOF的测距精度和稳定性更有保证。

再谈谈多天线接收角度计算的问题，因为都是在一个电路板子上的，时钟同步的问题可以避免，但是天线的延迟以及在天线间很小间距，不可能精度和远距离覆盖，AOA更适用于3-5米以内的定位（测距+角度）。

5G基站定位融合了多天线整列的AOA定位，R17中确定了定位精度目标，但是感觉很难达到。超过10米的AOA，很难令人满意的实际落地。

诟病了TDOA和AOA，面对定位需求该如何选择？

产品需要的是可靠的、易实施、可落地的技术，任何理论上的定位精度往往只有实验室论证价值，没有实际落地的用途。这个就是定位技术面对的窘境。

相比BLE、WIFI、5G等无线通讯技术，UWB真正最有价值的是由于其高频和脉冲通讯的特殊性，TOF测距的稳定性高，利用好TOF测距去解决一下位置场景服务，而不是基于测距的三角定位，才能让UWB技术真正发挥作用。

有哪些基于TOF测距可以落地的位置场景服务呢？

1.  防碰撞（叉车、行车、AGV车等工业环境安全距离）

2.  区域覆盖（利用基站的信号实现200-300米区域信号覆盖）

3.  一维定位（地铁、煤矿、隧道等一维空间的定位）

4.  出入口管理（各类大门出入监测管理）

5.  区域网格化（电子围栏）及区域网格化定位

6.  3-5以内近距离的AOA应用（智能车KEY、智能门锁等2C应用）

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