数字孪生虚实相生

运用感知、计算、建模等技术,对物理空间进行描述、诊断、预测、决策,进而实现物理空间与虚拟空间的交互映射。

GIS和5G将共同驱动未来城市

        随着世界变得更加智能,互联程度更高,5G和GIS将共同为未来的城市提供动力。

        准确的GIS有助于政府设计更好的城市,改善公共服务并与公民互动。未来的城市化将由GIS数据驱动,而位置将成为城市数字化的关键组成部分。随着城市变得越来越智能,许多位置数据必须是实时的。这就是GIS和5G融合的地方。5G和GIS将共同为未来的城市提供动力。

        5G是“第五代移动网络”的简称,与前几代产品完全不同,因为它不太可能由任何一种技术定义。由于5G将包括现有LTE 4G网络在内的多个现有和未来标准捆绑在一起的方式,通常被称为“网络网络”,因此5G将以更快的速度和更可靠的方式承载更大的容量。

        5G将加快向数字化转型的生态系统的方向发展,该生态系统将大数据与云,虚拟化和增强,自动化和智能机器,分布式计算和人工智能相结合,以从数十亿个互联设备生成的数据中获取见解。

        随着传感器变得越来越小,它们变得越来越普遍。从智能手机到相机,从可穿戴设备到社交媒体等平台,人群感应技术正以惊人的速度增长。Statista的数据显示,到2020年,全球连接设备的数量预计将增长到近310亿。到2025年,全球物联网(IoT)连接设备的总安装量预计将达到754.4亿,十年内增长五倍。

多个传感器正在增加来自各个方面的更多动态数据,淹没了整个数据池。

5G与智慧城市

        5G技术的扩展是智慧城市发展的关键之一。5G将帮助实现可持续智慧城市。

GIS和5G

        GIS洞察力是规划5G网络以前所未有的速度的关键。5G的较高频率(承载大量数据所需)的范围非常短,可能会受到最小障碍的影响。信号是如此敏感,以至于可能被您的手掌甚至雨滴阻挡。5G还需要更密集的电信网络-选择性地,战略性地放置更多塔。因此,准确,权威的GIS数据在这里是规划网络塔楼的基础。

        5G无线技术承诺更高的容量,更高的可靠性,更低的延迟和更佳的覆盖范围,从而带来更高的定位服务精度,因为基于电信的定位技术要求电信塔彼此之间的同步时间为纳秒。

        5G也将迎来新技术趋势,这将显着影响整个移动网络架构,从而也影响传统的定位概念。随着位置成为治理和所有业务流程的基础,广告,营销,运输,零售等行业的基于位置的服务的价值只会增加,因为5G的推出及其后续扩展将带来更多的移动交互机会。

5G定位

        由于5G通信以高速率、低时延、大连接等为特征,其关键技术包括大规模天线阵列、超密集组网、新型多址、全频谱接入和新型网络架构等,在不断的标准演进中,5G本身也增加了高精度定位的功能, 

        5G时代大量的应用需要精准定位,比如工业AGV、资产追踪等,尤其是室内精准定位,可卫星定位在室内无法使用,LTE和WiFi定位技术又不精准(笔者备注:其实目前室内具备高精准定位已经有了蓝牙AOA,UWB等技术),为此,5G在R16版本中增加了定位功能,其利用MIMO多波束特性,定义了基于蜂窝小区的信号往返时间(RTT)、信号到达时间差(TDOA)、到达角测量法(AoA)、离开角测量法(AoD)等室内定位技术。

        5G在定位方面的优势

        1 高载波频率

        2 高带宽

        3 天线数量极多

        4 网络密度高

        5G定位现状分析

        我们结合实际的情况看,5G定位是目前状态及未来应用的趋势。

        1、5G频率范围

        5G频谱分为两个区域FR1和FR2,FR就是Frequency Range的意思,即频率范围。

        FR1的频率范围是450MHz到6GHz,也叫Sub6G(低于6 GHz),也就是目前的低频频段,是5G的核心频段;其中3GHz以下的频率称为sub3G,其余频段称为C-band。

        目前我国仅对FR1中的频段进行了分配,其中

        • 中国移动:2515MHz-2675MHz共160MHz,频段号为n41,以及4800MHz-4900MHz共100MHz,频段号为n79;

        • 中国电信:3400MHz-3500MHz共100MHz,频段号为n78;

        • 中国联通:3500MHz-3600MHz共100MHz,频段号为n78;

        2、5G带宽

        我们再看下FR1频段中的带宽,最大的是中国移动的n41带宽,但其实n41中包括了已经正在使用的4G(TD-LTE,2575-2635 MHz的60MHz),其它的都是100MHz,所以FR1频段下的带宽也发挥不出5G的高带宽优势,即使未来使用毫米波,5G的通讯网与定位网是融合的,如何给通讯网与定位网划分频段,相互不影响,同时还可以充分发挥出各自的优势来,这也是需要进一步构思、验证的过程。

        3、5G能耗及成本

        5G模块复杂,耗能高,成本贵,目前极大阻碍了5G的规模推广。在物联应用领域,被定位的对象数量成百上千,有的甚至上万,如果5G模块功耗、成本降不下来,即使精度达到亚米级,客户也无法接受终端只能续航几天,成本需要上千块。

        结论

        从标准的制定、冻结,样品机的开发、产品的量化,再到具体项目的部署、使用,生态链的跟进是一个漫长、持续的过程,其中有比较多的不确定性。对于目前国家大力推进的5G来看,更多的是把5G看做一张大网,它可以融入更多的小网,包括wifi6的通讯网,UWB、蓝牙AOA等其它定位网,所以更多行业人士正在推5G+,它可以结合政策快速提高5G推广,赋予5G在更多应用场景中体现应用价值。