With the continuous evolution of the fourth technological revolution, the development of the Internet has also entered a new era of the "Internet +". In this era, many things will be connected to the Internet and become intelligent. Many emerging industries will open up huge markets. IoT technologies such as the Internet of Vehicles, smart logistics, and artificial intelligence have received widespread attention. And indoor positioning is one of them.

Since the concept of Industry 4.0 was came out, the intelligence level of the manufacturing industry has been continuously improved, and the development of the Internet has also entered a new era of "Internet +". Many devices can access the cloud and become intelligent. Emerging industries are booming. IoT technologies such as the Internet of Vehicles, smart logistics, and artificial intelligence have received widespread attention. And indoor positioning is one of them.

Indoor positioning is a huge market that has gradually been paid attention to in recent years. Because indoor scenes are very important for people's daily production and life, and location data is one of the most basic data dimensions.

According to data provided by Nokia, people spend 87%-90% of their time indoors. The indoor space structure becomes complex, people have higher requirements for real-time and accuracy of the location. For example, it is becoming more and more difficult to find a car in a parking lot, find specific items, and locate relatives who have separated. The demand for indoor positioning has never been higher.

With the outbreak of the epidemic, the spread control of the virus has become the goal of epidemic prevention measures. How to master the closure and mobility of personnel has become the focus. The demand for indoor positioning of personnel has ushered in another climax.

1.The indoor positioning market is growing rapidly

2. Difficulty in market expansion

In the past ten years, the indoor positioning market has continued to be hot, and there are also many heavyweight players such as Apple, Samsung, NXP, etc. As early as seven or eight years ago, Apple set off an upsurge of indoor positioning based on Bluetooth iBeacon technology. However, After the boom, there are not many indoor positioning companies left.

This anomaly is enough for indoor positioning companies to think deeply about the reasons. The indoor positioning market is not lacking in technological innovation, heavyweight players, and capital investment. It can only be analyzed from the indoor positioning application.

Obwohl Indoor-Positionierung weit verbreitet ist, gibt es einerseits selten eine gesonderte Nachfrage. Für die Benutzerseite, insbesondere für die Benutzer auf der B-Seite, benötigen sie alle einen vollständigen Lösungssatz, bei dem es sich um eine vollständige Systemlösung vom Indoor-Positionierungsgerät über die Datenerfassung und das Hochladen bis hin zum visuellen Betrieb handelt. Und die Positionierung ist nur einer der Links. Die meisten Indoor-Ortungsunternehmen können zu diesem Zeitpunkt ausgereiftere Produkte für Indoor-Ortungsterminals anbieten. Das gesamte Positionierungssystem mit geschlossenem Regelkreis ist jedoch nicht ausgereift genug. Generell fordern Terminalkunden eine Positionierungslösung auf Systemebene mit kurzer Implementierungszeit und geringen Investitionen in Forschung und Entwicklung. Dadurch ist die Entwicklung des Indoor-Positionierungsmarktes erheblich schwieriger geworden.

• Unklare anwendungsseitige Positionierungsanforderungen

Andererseits sind die Positionierungsanforderungen auf der Anwendungsseite nicht ganz klar. Obwohl Indoor-Ortungstechnologie in einem breiten Anwendungsspektrum eingesetzt werden kann und die potenzielle Nutzerbasis sehr groß ist. Um zu beurteilen, ob sich die Indoor-Ortungstechnologie in einem bestimmten Markt durchsetzen kann, muss die Rolle der Indoor-Ortungstechnologie bewertet werden. Ist die Rolle „das i-Tüpfelchen“ oder „rechtzeitige Hilfestellung“?

„Rechtzeitige Hilfe leisten“ bedeutet, dass bei solchen Anwendungen ein dringender Bedarf an Ortungstechnik besteht. Eine typische Anwendung ist eine Umgebung mit hohem Risiko, einschließlich der obligatorischen Verwaltung einer Chemiefabrik oder der Verwaltung von Orten, an denen der Umfang der Personalaktivitäten eingeschränkt ist, wie z. B. Gefängnisse, Pflegeheime, Kohlengruben usw. Aufgrund der Besonderheiten der In der Industrie selbst ist es notwendig, Personal und Vermögenswerte zu verwalten, und Indoor-Ortungstechnologie kann diesem Bedarf in hohem Maße gerecht werden.

Es gibt andere nicht obligatorische Managementmärkte. Es ist notwendig, das Input-Output-Verhältnis zu bewerten, um zu wissen, ob die Indoor-Positionierungstechnologie das gewünschte wirtschaftliche Wirkungsziel erreichen kann, wie z. B. die Logistik-Kühlkette, das Fabrikmontageband und andere Anwendungen.

Diese Art von Anwendung kann nicht verallgemeinert werden, da verschiedene Unternehmen unterschiedliche Geschäfte, unterschiedliche Informationsgrundlagen und sogar unterschiedliche Geschäftsmodelle haben. Daher müssen konkrete Projekte im Detail analysiert werden.

3. „Internet +“ fördert den Positionierungsmarkt, um im Jahr 2021 einen neuen Wendepunkt zu erreichen

In den letzten Jahren ist die Entwicklung der Branche der Indoor-Ortungstechnologie jedoch in einen Wendepunkt eingetreten. Insbesondere mit der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Industrie 4.0-Prozesses wird der Trend der Wendezeit immer deutlicher.

Vor zehn Jahren gab es auf dem Markt nur wenige entsprechende Anforderungen, selbst wenn es Positionierungstechnologie im Zentimeterbereich gab. Heute, mit dem Aufkommen des Internets der Dinge und dem Zeitalter der Intelligenz, widmen Unternehmen und Einzelpersonen den Daten immer mehr Aufmerksamkeit. Die datenbasierte Unternehmenserweiterung ist zum beliebtesten Geschäftsmodell geworden. Die Veränderung der Konsumgewohnheiten der Verbraucher ist der entscheidende Faktor für die explosionsartige Nachfrage nach Indoor-Positionierungsanwendungen im Ausmaß der Kommerzialisierung.

Aus makroökonomischer Sicht steht der kommerzielle Markt unter Druck, Lagerbestände abzubauen, und die Investitionen in die kommerzielle Entwicklung sind schwach. Die Dienstleistungsbranche und der Verbrauchermarkt sind weiter gewachsen, und die Entwicklung des Internets hat den neuen Einzelhandel zu einem Ventil für die Umgestaltung und Modernisierung von Unternehmen gemacht.

Auf der Mikroebene steigen die Einkommen der Bewohner weiter und auch ihre Konsumkonzepte verändern sich. Wenn sich die äußere Umgebung ändert, ist daher die Umgestaltung und Verbesserung des Konsumkonzepts der Schlüssel für die zukünftige Entwicklung der kommerziellen Industrie.

• Konsumsteigerung: Wechselnde Kunden führen den neuen Trend des Qualitätskonsums an

Mit der Aufwertung des Konsums rückt der Konsum hochwertiger Lebenserfahrungen nach und nach in den Mittelpunkt. Der Wandel im Streben nach Qualität in der Lebensnachfrage der Verbraucher hat neue Anforderungen an Konsumgüter gestellt.

Aus Sicht der Kundengruppenstruktur hat das Streben nach Mode, Trend und Individualität in den Nach-80er- und 90er-Jahren zu Veränderungen in der Konsumstruktur geführt und sie sind eher bereit, für Erlebnis und Dienstleistungen zu zahlen. Gleichzeitig tritt China allmählich in eine alternde Gesellschaft ein, und die damit verbundenen medizinischen und Altenpflegedienste sind nach und nach zu einem wichtigen Verbraucherformat geworden. Darüber hinaus wird mit der Liberalisierung der Zwei-Kind-Politik der in der Branche von Eltern-Kind-Formaten dominierte „Entertainment-Erlebnis-Konsum“ bald einen Entwicklungsboom einläuten.

Die Reife der intelligenten IoT-Technologie hat die Kosten für Positionierungslösungen schrittweise gesenkt, die den Anforderungen des Positionierungsmarktes gerecht werden können. Es ermöglicht auch eine bessere Entwicklung der Indoor-Positionierungsbranche.

Wenn die Positionierungstechnologie in Innenräumen weit verbreitet sein soll, müssen Technologien wie Positionierungsgenauigkeit, Zuverlässigkeit, Abdeckung und Stromverbrauch verbessert werden. Die Indoor-Positionierungstechnologie wurde über mehrere Generationen hinweg verbessert und kann die oben genannten technischen Anforderungen gut erfüllen.

4. Die Marktchance für Mainstream-Indoor-Positionierungstechnologie

Es gibt viele Arten von Indoor-Positionierungstechnologien auf dem Markt, die auf unterschiedliche Anwendungsanforderungen reagieren können.

Die Wahl der Positionierungstechnologie wird im Wesentlichen von zwei Aspekten bestimmt:

Die zweite basiert auf den Kosten und basiert auf der Erfüllung der Anwendungsanforderungen. Alle Benutzer wünschen sich einen niedrigeren Preis.

Die Genauigkeit des Leuchtfeuers beträgt im Allgemeinen 2 m ~ 3 m. Das Beacon-Endgerät ist relativ günstig. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs ist es für den Einsatz in großem Maßstab geeignet. Die Beacon-Basisstation berechnet die Positionsinformationen, indem sie die vom Beacon-Gerät gesendete Signalstärke erfasst. Die Kosten für den Aufbau eines grundlegenden Positionierungssystems sind relativ gering und bieten große Vorteile für Anwendungen, die eine große Anzahl von Positionierungsgeräten, niedrige Kosten, geringen Stromverbrauch und eine lange Batterielebensdauer erfordern. Im Allgemeinen ist die Leistung der Bluetooth-Beacon-Lösung nur zufriedenstellend und sie ist eine relativ häufige Lösung für viele Positionierungsanforderungen auf Meterebene. Beispielsweise können einige Anwendungen wie intelligente Lagerhäuser und intelligente Museen Hunderte von Beacons einsetzen, um die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern, und sie sind einfach zu warten.

Eine weitere Bluetooth-Positionierungstechnologie AoA/AoD, und die Genauigkeit kann Submeter-Niveau erreichen. Seit die SIG das BLE 5.1-Protokoll veröffentlicht hat, hat ihre hochpräzise Bluetooth-Positionierungstechnologie eine große Anzahl von Herstellern dazu veranlasst, in die Forschung zu investieren. Und es kann sich auf die Bluetooth-Ökologie von Mobiltelefonen verlassen, um den Markt schnell zu verbreiten. Unter allen hochpräzisen Ortungstechnologien hat Bluetooth AoA/AoD offensichtliche Vorteile hinsichtlich Stromverbrauch und Preis. AoA/AoD erfordert ein Antennenarray und der Positionierungsalgorithmus ist schwieriger. Es muss viel Forschungs- und Entwicklungskraft investiert werden. Und die Kommerzialisierung dieser Technologie steckt noch in den Kinderschuhen. Durch die Anhäufung von Forschung und Entwicklung gibt es bereits Hersteller auf dem Markt, die entsprechende Demo-Firmware entwickelt haben. was den Produktionsprozess von AoA/AoD schrittweise beschleunigt hat. Es wird davon ausgegangen, dass die Bluetooth-AoA/AoD-Positionierungslösung verfügbar sein wird.

UWB (Ultra Wide Band) ist eine drahtlose Trägerkommunikationstechnologie, die nicht-sinusförmige schmale Nanosekundenimpulse zur Übertragung von Daten verwendet und deren Positionierungsgenauigkeit Zentimeterniveau erreicht hat. UWB wurde hauptsächlich für militärische Radargeräte verwendet. Die FCC hat die UWB-Technologie im Jahr 2002 für den zivilen Einsatz freigegeben. Obwohl die Ortungstechnologie schon sehr früh auf den Markt kam, ist die Popularität dieser Technologie nicht groß. In den vergangenen Jahren gelangte die Technologie mit der Marktaufteilung großer Hersteller wie Apple, Samsung, NXP, Xiaomi usw. nach und nach auf den Markt. Die Airtags von Apple sind UWB.

UWB deckt ein sehr breites Spektrum ab. Beispielsweise unterstützt der weit verbreitete Decawave UWB-Chip DW1000 den Frequenzbereich von 3 GHz bis 7 GHz und die Datenübertragungsrate kann Hunderte Megabit pro Sekunde erreichen. Die UWB-Technologie verwendet Impulssignale zum Senden von Daten, und die Impulsbreite ist sehr klein, was bedeutet, dass das Signal-Tastverhältnis sehr niedrig ist. Im Positionierungssystem hängt die Entfernungsauflösung positiv von der Impulsbreite ab. Je kleiner die Impulsbreite, desto kleiner die Entfernungsauflösung, desto näher können die beiden Punkte unterschieden werden und desto höher ist die Genauigkeit. Es ist das schmale Puls- und Hochfrequenzband, das der UWB-Positionierungstechnologie eine höhere Entfernungsauflösung verleiht. Hinsichtlich der Genauigkeit hat es den Vorteil, dass andere Positionierungstechnologien nur schwer zu erreichen sind.

Die UWB-Positionierungsgenauigkeit im Zentimeterbereich erfüllt vollständig die hochpräzisen Positionierungsanforderungen für Innenräume. Eine große Bandbreite sorgt für eine schnelle Datenkommunikationsgeschwindigkeit, eine starke Anti-Multipath-Fähigkeit, eine starke Durchdringungsfähigkeit und einen niedrigen Arbeitszyklus.

Die Förderung von UWB mit so vielen Vorteilen auf dem Positionierungsmarkt verläuft nicht ganz reibungslos. UWB hat einen hohen Schwellenwert und das Antennendesign reicht aus, um viele HF-Hersteller zu überraschen. Die Kosten für UWB-Produkte sind ebenfalls sehr hoch. Für den Aufbau eines grundlegenden UWB-Ortungssystems sind mindestens drei Ortungsbasisstationen und mehrere UWB-Tags erforderlich. Und der Marktpreis beträgt mindestens Tausende RMB. Verglichen mit dem minimalen Positionierungssystem von Beacon, das nur Hunderte erfordert, sind die Kosten für UWB sehr hoch. Darüber hinaus weist der UWB-Strahl eine starke Richtwirkung auf. Die TDOA- oder TWR-Positionierung muss die Position der eingesetzten Basisstation berechnen, ein Positionierungsalgorithmussystem einrichten und Positionierungsinformationen erhalten, indem der Zeitunterschied zwischen den von verschiedenen Basisstationen empfangenen Daten berechnet wird. UWB hat eine hohe Schwelle und hohe Kosten.

UWB-Geräte haben einen relativ hohen Stromverbrauch. Es gibt immer noch Hersteller auf dem Markt, die auf Akkus mit großer Kapazität oder eine direkte Stromversorgung setzen. Die Belegung des UWB-Hochfrequenzbandes bedeutet auch die Nutzung des Niederfrequenzbandes. Die Kosten für UWB sind das größte Hindernis. Mit der Marktaufteilung der großen Hersteller werden die Kosten für UWB jedoch zwangsläufig sinken. Dadurch rückt UWB auch in den Mittelpunkt des Marktes, und die ausgereifte Kommerzialisierung der Produkte steht vor der Tür.

RFID-Tags werden in aktive und passive unterteilt. Aktive Tags sind selbstaktiv, die Signalverarbeitung kann komplizierter sein und die Positionierungsgenauigkeit ist viel höher. Unter idealen Bedingungen kann es 100 Meter zurücklegen, und der Positionierungsfehler beträgt etwa 5 m. Es wird hauptsächlich durch Triangulation vervollständigt, aber auch UWB und ZigBee können in diesem Bereich positioniert werden.

Passive Tags sind ein gängiges RFID. Da das Tag selbst über keine Rechenleistung verfügt, ist die gesamte Signalverarbeitung durch das vom Lesegerät empfangene reflektierte Signal begrenzt, sodass die Auswahl des Signalverarbeitungsalgorithmus viel geringer ist. Und der Erkennungsbereich des Lesegeräts liegt grundsätzlich innerhalb von 10 m. Für eine feinere Positionierung wird im Allgemeinen die passive Tag-Positionierung verwendet.

5. Positionierungsanforderungen für die Multitechnologie-Integration

Da die wirtschaftliche Entwicklung Chinas in eine neue Ära eintritt, verändert sich auch der Einzelhandel.

Die auf dem Markt erhältliche Indoor-Positionierungstechnologie ist nicht auf die oben aufgeführten beschränkt. Tatsächlich ist es für eine einzelne Positionierungstechnologie schwierig, den Anwendungsmarkt zu erfüllen. Selbst wenn dies möglich wäre, würde es zu einer Verschwendung von Kosten oder Ressourcen führen. Daher bestehen viele technische Lösungen in bestimmten Projekten aus der Integration mehrerer Arten von Technologien.

In einer Anwendung existieren mehrere Positionierungstechnologien gleichzeitig. Beispielsweise kann in einem großen Einkaufszentrum die Wi-Fi-Ortungstechnologie für grobe Positionierungsanforderungen eingesetzt werden. Und das Indoor-Personalmanagement kann auf Basis der Bluetooth-Beacon-Technologie realisiert werden. Die Verwaltung einiger wichtiger Vermögenswerte oder Bereiche kann auf Basis von UWB realisiert werden. Und wenn die Daten gesammelt und hochgeladen werden sollen, müssen sie auch mit anderen drahtlosen Technologien kombiniert werden.

In einer Anwendung werden mehrere Positionierungstechnologien kombiniert eingesetzt. Beispielsweise können im Palettenmanagement der Logistik Bluetooth-Tags zur Ortung der Ware eingesetzt werden. In Bezug auf die Datenerfassung und den Upload ist die Fläche des Logistiklagers in der Regel sehr groß. Wenn zur Datenerfassung ein herkömmliches WLAN-Gateway verwendet wird, bleiben die Verkabelungskosten ebenfalls hoch.

Die BLE + LoRa-Lösung kann die Vorteile beider gut kombinieren. Aufgrund der geringen Kosten und des geringen Stromverbrauchs eignen sich Bluetooth-Tags für den Masseneinsatz. Nachdem das LoRa-Gateway die Daten erfasst hat, kann seine Fernübertragungsfunktion die Daten an den lokalen Server oder die Cloud übertragen. Obwohl die Kosten für LoRa-Gateways relativ hoch sind, benötigt jedes Lager nur wenige Gateways, um den Bedarf zu decken, und die Gesamtkosten und der tatsächliche Kommunikationseffekt sind sehr gut.

Daher entsprechen auf dem zukünftigen Markt für Positionierungstechnologieanwendungen Multitechnologie-Integrationslösungen eher den Marktanforderungen.