Con la continua evoluzione della quarta rivoluzione tecnologica, anche lo sviluppo di Internet è entrato in una nuova era di "Internet +". In questa era, molte cose saranno connesse a Internet e diventeranno intelligenti . Molte industrie emergenti apriranno enormi mercati. Le tecnologie IoT come l'Internet dei veicoli, la logistica intelligente e l'intelligenza artificiale hanno ricevuto un'attenzione diffusa. E il posizionamento indoor è uno di questi.

Da quando è emerso il concetto di Industria 4.0, il livello di intelligenza dell'industria manifatturiera è stato continuamente migliorato e anche lo sviluppo di Internet è entrato in una nuova era di "Internet +". Molti dispositivi possono accedere al cloud e diventare intelligenti. Le industrie emergenti sono in piena espansione. Le tecnologie IoT come l'Internet dei veicoli, la logistica intelligente e l'intelligenza artificiale hanno ricevuto un'attenzione diffusa. E il posizionamento indoor è uno di questi.

Il posizionamento indoor è un mercato enorme a cui si è gradualmente prestata attenzione negli ultimi anni. Perché le scene in interni sono molto importanti per la produzione e la vita quotidiana delle persone e i dati sulla posizione sono una delle dimensioni dei dati più basilari.

Secondo i dati forniti da Nokia, le persone trascorrono l'87%-90% del proprio tempo in ambienti chiusi. La struttura dello spazio interno diventa complessa, le persone hanno requisiti più elevati per il tempo reale e la precisione della posizione . Ad esempio, sta diventando sempre più difficile trovare un'auto in un parcheggio , trovare oggetti specifici e localizzare i parenti che si sono separati. La domanda di posizionamento indoor non è mai stata così alta.

Con lo scoppio dell'epidemia, il controllo della diffusione del virus è diventato l'obiettivo delle misure di prevenzione dell'epidemia. Come padroneggiare la chiusura e la mobilità del personale è diventato l'obiettivo. La richiesta di posizionamento interno del personale ha inaugurato un altro climax.

1. Il mercato del posizionamento indoor sta crescendo rapidamente

2. Difficoltà nell'espansione del mercato

Negli ultimi dieci anni, il mercato del posizionamento indoor ha continuato a essere caldo e ci sono anche molti giocatori di spicco come Apple, Samsung, NXP, ecc. Già sette o otto anni fa, Apple ha avviato un'impennata del posizionamento indoor basato sulla tecnologia Bluetooth iBeacon. Tuttavia, dopo il boom, non sono rimaste molte aziende di posizionamento indoor.

Questa anomalia è sufficiente per le aziende di posizionamento indoor per riflettere profondamente sui motivi. Il mercato del posizionamento indoor non manca di innovazione tecnologica, attori di primo piano e investimenti di capitale. Può essere analizzato solo dall'applicazione di posizionamento indoor.

Da un lato, sebbene il posizionamento indoor sia ampiamente utilizzato, raramente esiste una domanda separata. Per il lato utente, in particolare gli utenti del lato B, tutti hanno bisogno di un set completo di soluzioni, che è una soluzione di sistema completa dal dispositivo di posizionamento interno alla raccolta e caricamento dei dati fino al funzionamento visivo. E il posizionamento è solo uno dei link. La maggior parte delle aziende di posizionamento indoor può fornire prodotti terminali di posizionamento indoor più maturi in quel momento. Tuttavia, l'intero sistema di posizionamento a circuito chiuso non è abbastanza maturo. Ciò che generalmente i clienti dei terminali richiedono è una soluzione di posizionamento a livello di sistema con un breve periodo di implementazione e pochi investimenti in ricerca e sviluppo. Ha notevolmente aumentato la difficoltà di sviluppare il mercato del posizionamento indoor.

• Requisiti di posizionamento lato applicazione poco chiari

D'altra parte, i requisiti di posizionamento sul lato dell'applicazione non sono molto chiari. Sebbene la tecnologia di posizionamento indoor possa essere applicata in un'ampia gamma di applicazioni e la potenziale base di utenti è molto ampia. Per valutare se la tecnologia di posizionamento indoor può affermarsi in un determinato mercato, è necessario valutare il ruolo svolto dalla tecnologia di posizionamento indoor. Il ruolo è "ciliegina sulla torta" o "fornire un aiuto tempestivo"?

"Fornire un aiuto tempestivo" significa che c'è un urgente bisogno di posizionare la tecnologia in questo tipo di applicazione. Un'applicazione tipica è un ambiente ad alto rischio che include la gestione obbligatoria di un impianto chimico o la gestione di luoghi in cui l'ambito delle attività del personale è limitato, come carceri, case di cura, miniere di carbone, ecc. A causa della particolarità del l'industria stessa, è necessario gestire il personale e le risorse e la tecnologia di posizionamento indoor può soddisfare ampiamente questa domanda.

Esistono altri mercati di gestione non obbligatori. È necessario valutare il rapporto input-output per sapere se la tecnologia di posizionamento indoor può raggiungere l'obiettivo di effetto economico desiderato, come la catena del freddo logistica, la catena di montaggio in fabbrica e altre applicazioni.

Questo tipo di applicazione non può essere generalizzato, perché aziende diverse hanno attività diverse, basi di informatizzazione diverse e persino modelli di business diversi. Pertanto, i progetti specifici devono essere analizzati in dettaglio.

3. "Internet +" promuove il mercato del posizionamento per entrare in una nuova svolta nel 2021

Tuttavia, negli ultimi anni, lo sviluppo del settore della tecnologia di posizionamento indoor è entrato in un periodo di svolta. Soprattutto con il continuo avanzamento del processo di Industria 4.0, la tendenza del periodo di svolta sta diventando sempre più evidente.

Dieci anni fa, c'erano poche richieste corrispondenti nel mercato, anche se esiste una tecnologia di posizionamento a livello di centimetri. Oggi, con l'avvento dell'Internet of Things e l'era dell'intelligence, le aziende e gli individui prestano sempre più attenzione ai dati. L'espansione aziendale basata sui dati è diventata il modello di business più popolare. Il cambiamento delle abitudini di consumo dei consumatori è il fattore decisivo della domanda esplosiva di applicazioni di posizionamento indoor nella scala della commercializzazione.

Da una prospettiva macro, il mercato commerciale sta affrontando la pressione della riduzione delle scorte e gli investimenti per lo sviluppo commerciale sono deboli. L'industria dei servizi e il mercato dei consumatori si sono ulteriormente espansi e lo sviluppo di Internet ha reso la nuova vendita al dettaglio uno sbocco per la trasformazione e l'aggiornamento del business.

Da un livello micro, i redditi dei residenti continuano ad aumentare e anche i loro concetti di consumo stanno cambiando. Pertanto, quando l'ambiente esterno cambia, la trasformazione e l'aggiornamento del concetto di consumo è la chiave per lo sviluppo futuro dell'industria commerciale.

• Miglioramento del consumo: il cambiamento dei clienti guida la nuova tendenza del consumo di qualità

Con l'aggiornamento del consumo, il consumo di esperienze di vita di qualità sta gradualmente diventando il fulcro. Il cambiamento nella ricerca della qualità nella domanda dei consumatori per la vita ha creato nuovi requisiti per i prodotti di consumo.

Dal punto di vista della struttura del gruppo di clienti, la ricerca della moda, delle tendenze e dell'individualità dopo gli anni '80 e '90 ha innescato cambiamenti nella struttura dei consumi e sono più disposti a pagare per esperienza e servizi. Allo stesso tempo, la Cina entra gradualmente in una società che invecchia e i relativi servizi medici e di assistenza agli anziani sono gradualmente diventati un importante formato di consumo. Inoltre, con la liberalizzazione della politica dei due figli, il "consumo dell'esperienza di intrattenimento", che è dominato dai formati genitore-figlio nel business, inaugurerà presto un boom di sviluppo.

La maturità della tecnologia smart IoT ha gradualmente ridotto il costo delle soluzioni di posizionamento, in grado di soddisfare le esigenze del mercato del posizionamento. Consente inoltre all'industria del posizionamento indoor di svilupparsi meglio.

Se la tecnologia di posizionamento indoor deve essere ampiamente utilizzata, tecnologie come precisione di posizionamento, affidabilità, copertura e consumo energetico devono essere migliorate. La tecnologia di posizionamento indoor è stata aggiornata per più generazioni e può soddisfare bene i requisiti tecnici di cui sopra.

4. L'opportunità di mercato per la tecnologia di posizionamento indoor mainstream

Esistono molti tipi di tecnologie di posizionamento indoor sul mercato, che possono rispondere a diversi livelli di requisiti applicativi.

La scelta della tecnologia di posizionamento è determinata principalmente da due aspetti:

Il secondo è basato sul costo, in base al rispetto dei requisiti dell'applicazione, tutti gli utenti vogliono il prezzo più basso.

La precisione del faro è generalmente di 2 m ~ 3 m. Il terminale beacon è relativamente economico. A causa del basso consumo energetico, è adatto per l'implementazione su larga scala. La stazione base Beacon calcola le informazioni di posizionamento raccogliendo la potenza del segnale trasmesso dal dispositivo beacon. Il costo di costruzione di un sistema di posizionamento di base è relativamente basso e presenta grandi vantaggi per le applicazioni che richiedono un gran numero di dispositivi di posizionamento, basso costo, basso consumo energetico e lunga durata della batteria. In generale, le prestazioni della soluzione beacon Bluetooth sono solo soddisfacenti ed è una soluzione relativamente comune in molti requisiti di posizionamento a livello di metro. Ad esempio, alcune applicazioni come magazzini intelligenti e musei intelligenti possono implementare centinaia di Beacon per migliorare la precisione del posizionamento ed è facile da mantenere.

Un'altra tecnologia di posizionamento Bluetooth AoA/AoD e la precisione può raggiungere il livello inferiore al metro. Da quando SIG ha rilasciato il protocollo BLE 5.1, la sua tecnologia di posizionamento Bluetooth ad alta precisione ha attratto un gran numero di produttori a investire nella ricerca. E può fare affidamento sull'ecologia Bluetooth del telefono cellulare per diffondere rapidamente il mercato. Tra tutte le tecnologie di posizionamento ad alta precisione, Bluetooth AoA/AoD presenta evidenti vantaggi in termini di consumo energetico e prezzo. AoA/AoD richiede un array di antenne e l'algoritmo di posizionamento è più difficile. Ha bisogno di investire molta forza di ricerca e sviluppo. E la commercializzazione di questa tecnologia è ancora agli inizi. Con l'accumulo di ricerca e sviluppo, ci sono già produttori sul mercato che hanno sviluppato firmware Demo rilevanti, che ha progressivamente accelerato il processo produttivo di AoA/AoD. Si ritiene che sarà disponibile la soluzione di posizionamento Bluetooth AoA / AoD.

UWB (Ultra Wide Band) è una tecnologia di comunicazione portante wireless che utilizza impulsi stretti non sinusoidali di nanosecondi per trasmettere dati e la precisione di posizionamento ha raggiunto il livello centimetrico. UWB è stato utilizzato principalmente per i radar militari. La FCC ha aperto la tecnologia UWB per uso civile nel 2002. Sebbene la tecnologia di posizionamento sia apparsa molto presto, la popolarità di questa tecnologia non è elevata. Negli ultimi anni, con il layout di mercato dei principali produttori come Apple, Samsung, NXP, Xiaomi, ecc., la tecnologia è entrata gradualmente nel mercato. Gli Airtag di Apple sono UWB.

UWB occupa uno spettro molto ampio. Ad esempio, il chip Decawave UWB DW1000 ampiamente utilizzato supporta la gamma di frequenze da 3 GHz a 7 GHz e la velocità di trasmissione dei dati può raggiungere centinaia di megabit al secondo. La tecnologia UWB utilizza segnali a impulsi per inviare dati e l'ampiezza dell'impulso è molto piccola, il che significa che il duty cycle del segnale è molto basso. Nel sistema di posizionamento, la risoluzione della distanza è positivamente correlata all'ampiezza dell'impulso. Minore è l'ampiezza dell'impulso, minore è la risoluzione della distanza, più vicini possono essere distinti i due punti e maggiore è la precisione. È l'impulso stretto e la banda ad alta frequenza che offre una maggiore risoluzione della distanza alla tecnologia di posizionamento UWB. In termini di precisione, ha il vantaggio che altre tecnologie di posizionamento sono difficili da eguagliare.

La precisione di posizionamento a livello di centimetro UWB soddisfa pienamente i requisiti di posizionamento indoor di alta precisione nel posizionamento indoor. L'ampia larghezza di banda garantisce un'elevata velocità di comunicazione dei dati, una forte capacità anti-multipath, una forte capacità di penetrazione e un ciclo di lavoro basso.

La promozione di UWB con così tanti vantaggi nel mercato del posizionamento non è molto agevole. UWB ha una soglia elevata e il design dell'antenna è sufficiente per mettere in difficoltà molti produttori RF. Anche il costo del prodotto UWB è molto elevato. La creazione di un sistema di posizionamento UWB di base richiede almeno 3 stazioni base di posizionamento e diversi tag UWB. E il prezzo di mercato è di almeno migliaia di RMB. Rispetto al sistema di posizionamento minimo di Beacon che richiede solo centinaia, il costo di UWB è molto elevato. Inoltre, il raggio UWB ha una forte direttività. Il posizionamento TDOA o TWR deve calcolare la posizione della stazione base dispiegata, stabilire un sistema di algoritmi di posizionamento e ottenere informazioni sul posizionamento calcolando la differenza di tempo tra i dati ricevuti da diverse stazioni base. UWB ha una soglia elevata e un costo elevato.

Le apparecchiature UWB hanno un consumo energetico relativamente elevato. Ci sono ancora produttori sul mercato che utilizzano batterie ricaricabili di grande capacità o alimentazione diretta. L'occupazione della banda ad alta frequenza UWB significa anche l'utilizzo della banda a bassa frequenza. Il costo di UWB è l'ostacolo più grande. Tuttavia, con la disposizione del mercato dei principali produttori, il costo dell'UWB diminuirà inevitabilmente. Rende anche UWB il fulcro del mercato e la commercializzazione matura dei prodotti è proprio dietro l'angolo.

I tag RFID sono divisi in attivi e passivi. I tag attivi sono autoattivi, l'elaborazione del segnale può essere più complicata e la precisione di posizionamento sarà molto più elevata. Può coprire 100 metri in condizioni ideali e l'errore di posizionamento è di circa 5 m. Si completa principalmente con la triangolazione, ma anche UWB, ZigBee possono essere posizionati in questo campo.

I tag passivi sono un RFID comune. Poiché il tag stesso non ha potenza di calcolo, tutta l'elaborazione del segnale è limitata dal segnale riflesso ricevuto dal lettore, quindi la scelta dell'algoritmo di elaborazione del segnale sarà molto più piccola. E il raggio di riconoscimento del lettore è sostanzialmente entro 10 m, il posizionamento passivo dei tag viene generalmente utilizzato per un posizionamento più preciso.

5. Requisiti di posizionamento per l'integrazione multi-tecnologia

Mentre lo sviluppo economico della Cina entra in una nuova era, anche il settore della vendita al dettaglio sta cambiando.

La tecnologia di posizionamento indoor sul mercato non si limita a quanto sopra elencato. Infatti, è difficile che una singola tecnologia di posizionamento soddisfi il mercato delle applicazioni. Anche se può, causerà uno spreco di costi o risorse. Pertanto, in progetti specifici, molte soluzioni tecniche sono l'integrazione di più tipi di tecnologie.

In un'applicazione esistono più tecnologie di posizionamento contemporaneamente. Ad esempio, in un grande centro commerciale, la tecnologia di posizionamento Wi-Fi può essere utilizzata per requisiti di posizionamento approssimativi. E la gestione del personale interno può essere realizzata sulla base della tecnologia Bluetooth Beacon. La gestione di alcune risorse o aree importanti può essere realizzata sulla base di UWB. E se i dati devono essere raccolti e caricati, devono anche essere combinati con altre tecnologie wireless.

In un'unica applicazione, vengono utilizzate in combinazione più tecnologie di posizionamento. Ad esempio, nella gestione logistica dei pallet, i tag Bluetooth possono essere utilizzati per localizzare la merce. In termini di raccolta e caricamento dei dati, l'area del magazzino logistico è generalmente molto ampia. Se viene utilizzato un gateway WiFi tradizionale per raccogliere i dati, anche il costo del cablaggio rimarrà elevato.

La soluzione BLE + LoRa può ben combinare i vantaggi dei due. A causa del basso costo e del basso consumo energetico, i tag Bluetooth sono convenienti per l'implementazione di massa. Dopo che il gateway LoRa ha raccolto i dati, la sua funzione di trasmissione a lunga distanza può trasmettere i dati al server locale o al cloud. Sebbene il costo dei gateway LoRa sia relativamente elevato, ogni magazzino necessita solo di pochi gateway per soddisfare la domanda e il costo complessivo e l'effettivo effetto di comunicazione sono molto buoni.

Pertanto, nel futuro mercato delle applicazioni della tecnologia di posizionamento, le soluzioni di integrazione multi-tecnologia sono più in linea con le esigenze del mercato.