近日，《2024中國(guó)高精度定位技術(shù)產(chǎn)業(yè)白皮書》的調(diào)研正在進(jìn)行。

目前已經(jīng)參與白皮書調(diào)研的企業(yè)有：

鄭州聯(lián)睿電子科技有限公司

深圳云里物里科技股份有限公司

北京智聯(lián)安科技有限公司

北京瀚巍微電子技術(shù)有限公司

芯百特微電子（無錫）有限公司

長(zhǎng)沙馳芯半導(dǎo)體科技有限公司

深圳捷揚(yáng)微電子有限公司

深圳市紐瑞芯科技有限公司

深圳空循環(huán)科技有限公司

杭州中芯微電子有限公司

成都四相致新科技有限公司

深圳芯邦科技股份有限公司

深圳市可為信息技術(shù)有限公司

瑞馳博方（北京）科技有限公司

深圳華云時(shí)空技術(shù)有限公司

北京全跡科技有限公司

深圳滄穹科技有限公司

深圳市創(chuàng)互科技有限公司

上海方位角數(shù)據(jù)科技有限公司

杭州微螢科技有限公司

深圳市天工測(cè)控技術(shù)有限公司

杭州品鉑科技有限公司

杭州優(yōu)智聯(lián)科技有限公司

蘇州工業(yè)園區(qū)優(yōu)頻科技有限公司

乾位智通（深圳）技術(shù)有限公司

羅維智聯(lián)（北京）科技有限公司

成都精位科技有限公司

深圳核芯物聯(lián)科技有限公司

深圳暚光科技有限公司

合肥銘芯智能科技有限公司

安徽歐思微科技有限公司

且浦電子（上海）有限公司

上海美迪索科電子科技有限公司

重慶甲蟲網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

蘇州尋息電子科技有限公司

青島柯銳思德電子科技有限公司

南京藍(lán)思信息科技有限公司

無錫真源科技有限公司

江蘇藍(lán)策電子科技有限公司

懋特（上海）物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司

上海極維信息科技有限公司

上海歐孚通信技術(shù)有限公司

嘉興太和信息技術(shù)有限公司

萊訊科技（天津）有限公司

北京凡星位航科技有限公司

浙江大學(xué)湖州研究院

威凱檢測(cè)技術(shù)有限公司

深圳市信馳達(dá)科技有限公司

北京麥釘艾特科技有限公司

深圳乾坤物聯(lián)科技有限公司

云南明湖數(shù)據(jù)科技有限公司

晶海微（上海） 半導(dǎo)體有限責(zé)任公司

芯與物(上海)技術(shù)有限公司

重慶智石網(wǎng)絡(luò)科技有限公司

深圳愛圖仕創(chuàng)新科技股份有限公司

南京沃旭通訊科技有限公司

深圳市華創(chuàng)恒達(dá)科技有限公司

深圳市昇潤(rùn)科技有限公司

上?？v橙科技有限公司

上海仁微電子科技股份有限公司

派特納（上海）機(jī)器人科技有限公司

北京新銳科創(chuàng)科技有限公司

泰凌微電子（上海）股份有限公司

感謝以上企業(yè)對(duì)于本白皮書的支持，歡迎更多高精度定位企業(yè)參與白皮書調(diào)研，聯(lián)系方式見文末。

本白皮書目前已進(jìn)入到收尾階段，為了更好地呈現(xiàn)高精度定位產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，我們做了一張產(chǎn)業(yè)圖譜：

高精度定位技術(shù)在最近幾年呈現(xiàn)百花齊放的態(tài)勢(shì)，涌現(xiàn)了很多新興的定位技術(shù)。

其中，有兩類技術(shù)比較有特點(diǎn)，并且受到了產(chǎn)業(yè)和資本的青睞與關(guān)注。

第一類是音頻定位技術(shù)（聲波）。

第二類是室內(nèi)北斗定位技術(shù)（也叫偽衛(wèi)星）。

本次高精度定位白皮書的調(diào)研，我們對(duì)這兩類技術(shù)也進(jìn)行了收錄，下面我們?cè)敿?xì)介紹一下這兩類定位技術(shù)。

音頻定位技術(shù)介紹

基于音頻信號(hào)的室內(nèi)定位技術(shù)，具有成本低、精度高、兼容性好的特點(diǎn)，非常適合消費(fèi)級(jí)智能手機(jī)的室內(nèi)定位場(chǎng)景。直接使用智能手機(jī)內(nèi)置的麥克風(fēng)，無需增加額外的設(shè)備。

可擴(kuò)展至智能手機(jī)的音頻定位系統(tǒng)可以大致分為兩大類：基于音頻信號(hào) TOA 和 TDOA 的定位系統(tǒng)。

2000 年提出的 Criket 系統(tǒng)，將電磁波和超聲波結(jié)合起來并聯(lián)合估計(jì)超聲波到達(dá)時(shí)間進(jìn)行定位，該套系統(tǒng)限制接入用戶數(shù)量。Mandal 設(shè)計(jì)的 Beep 系統(tǒng)，采用的移動(dòng)端播發(fā)，音頻基站接收的架構(gòu)，同時(shí)將移動(dòng)端設(shè)備同音頻基站進(jìn)行了時(shí)鐘同步，直接估計(jì)音頻信號(hào)的傳播時(shí)間實(shí)現(xiàn)定位，當(dāng)多用戶接入時(shí)，移動(dòng)端分時(shí)播發(fā)。

2012 年出現(xiàn)的 BeepBeep 系統(tǒng)，利用了一個(gè)基于雙向消息交換的時(shí)間同步協(xié)議直接實(shí)現(xiàn)了音頻基站同智能手機(jī)的距離估計(jì)。2013 年 Liu 設(shè)計(jì)提出的 Guoguo系統(tǒng)采用了碼分多址（Code-division Multiple Access， CDMA）的播發(fā)架構(gòu)，首次采用了人耳幾乎不可感知的高頻信號(hào)（17-22kHz），最后采用正交編碼調(diào)制技術(shù)直接估計(jì)信號(hào)的到達(dá)時(shí)間。2016 年 Tan 等人對(duì) BeepBeep 系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化后提出了oneBeep 系統(tǒng)。

音頻定位基站會(huì)持續(xù)向室內(nèi)空間廣播聲波信號(hào)（16.5KHz~23.5KHz）,利用手機(jī)和定位芯片等終端接收和解碼測(cè)距信號(hào)，以最先到達(dá)信號(hào)估計(jì)基站和用戶終端之間的距離，并根據(jù)在用戶位置測(cè)量的多個(gè)距離估計(jì)用戶位置。定位范圍為四基站范圍內(nèi)為基站所覆蓋的范圍內(nèi)提供室內(nèi)高精度定位。

音頻定位原理

音頻信號(hào)定位的特點(diǎn)：

基于音頻的室內(nèi)定位技術(shù)利用聲學(xué)器件如麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)定位具有如下特點(diǎn)：

1、精準(zhǔn)定位：定位精度可達(dá)分米級(jí)（0.5-1m）

2、維護(hù)方便：基站通電即可用，單基站可覆蓋 30-50 米

3、由于音頻的傳播速度遠(yuǎn)低于射頻，實(shí)現(xiàn)高精度的音頻定位對(duì)時(shí)鐘的同步精度要求不高；

4、對(duì)于位置服務(wù)提供商，雖然實(shí)現(xiàn)音頻定位需要在室內(nèi)布設(shè)音頻節(jié)點(diǎn)，但由于商用音頻元器件的成本低廉，有望通過低成本的基礎(chǔ)設(shè)施投入，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的高精度定位（分米級(jí)）；

5、對(duì)于用戶，麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器是手持智能移動(dòng)終端的標(biāo)配，可在無需用戶額外開銷的情況下提供高精度的位置服務(wù)。

6、不限用戶容量：采用類似衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的廣播模式，基站和終端無需交互，不限用戶容量。

7、數(shù)據(jù)安全：終端側(cè)解算，基站不主動(dòng)掃描用戶信息。

音頻定位市場(chǎng)進(jìn)展：

音頻定位市場(chǎng)上最活躍的企業(yè)是深圳滄穹科技有限公司，該公司是一家以音頻技術(shù)為核心、多源信息融合的高精度室內(nèi)定位導(dǎo)航一體化技術(shù)方案提供商，擁有從信號(hào)、芯片、模組、定位基站、定位終端、算法到產(chǎn)品解決方案的全棧技術(shù)研發(fā)能力。

該公司在2022年底拿到了數(shù)千萬元天使輪融資，在2023年12月份，又完成了數(shù)千萬元Pre-A輪融資。

此外，浙江大學(xué)湖州研究院也有一個(gè)團(tuán)隊(duì)，在做音頻定位的產(chǎn)品與方案，不過該團(tuán)隊(duì)更多的是將音頻應(yīng)用于垂直行業(yè)。

音頻定位技術(shù)最大的殺手锏是手機(jī)這個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施都有麥克風(fēng)，這為音頻定位技術(shù)的商業(yè)普及奠定了極大的基礎(chǔ)。

此外，音頻的基站（也就是喇叭），硬件成本也很低，且因?yàn)橐纛l是機(jī)械波，傳播的速度約340m/s，這相比于無線電波的速度可以忽略不計(jì)，信號(hào)源的速度低，意味著整個(gè)系統(tǒng)對(duì)于速度的測(cè)量精度也低了很多，所以音頻定位的整體的系統(tǒng)難度也比UWB等同類型定位算法的難度低很多。

目前音頻定位技術(shù)已在高鐵站、隧道、機(jī)場(chǎng)、醫(yī)院等場(chǎng)景開始商業(yè)化落地。

室內(nèi)北斗定位技術(shù)介紹

室內(nèi)衛(wèi)星顧名思義，就是在室內(nèi)有遮擋環(huán)境中的衛(wèi)星定位技術(shù)，眾所周知，目前全球幾大GNSS定位系統(tǒng)已經(jīng)很完善，但是GNSS有個(gè)致命的弱點(diǎn)，就是地面如果有遮擋就沒有信號(hào)，在這樣的條件下，在室內(nèi)定位場(chǎng)景中的衛(wèi)星定位技術(shù)（也叫偽衛(wèi)星）就應(yīng)運(yùn)而生。

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，GNSS定位系統(tǒng)是北斗，所以，國(guó)內(nèi)室內(nèi)衛(wèi)星技術(shù)也主要是基于北斗技術(shù)，所以國(guó)內(nèi)的室內(nèi)衛(wèi)星通常也叫“室內(nèi)北斗”。

大致原理是在室內(nèi)場(chǎng)景模擬真實(shí)導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)，讓所有的衛(wèi)星導(dǎo)航終端實(shí)現(xiàn)在導(dǎo)航衛(wèi)星信號(hào)盲區(qū)（室內(nèi)、地下、隧道、高架下等）的定位導(dǎo)航，在同源信號(hào)下實(shí)現(xiàn)無縫銜接室內(nèi)外導(dǎo)航系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外一體化高精度定位導(dǎo)航。

主要的產(chǎn)品有：北斗衛(wèi)星微型基站及配套天線，標(biāo)簽產(chǎn)品與現(xiàn)有的北斗終端產(chǎn)品完全復(fù)用。

室內(nèi)北斗技術(shù)原理圖

室內(nèi)北斗衛(wèi)星微型基站完成室內(nèi)北斗系統(tǒng)時(shí)間溯源，使得室內(nèi)北斗系統(tǒng)時(shí)間與北斗基準(zhǔn)一致；生成室內(nèi)北斗的導(dǎo)航電文。室內(nèi)北斗衛(wèi)星微型基站被布設(shè)于被定位空間內(nèi)，發(fā)射與導(dǎo)航衛(wèi)星類似的信號(hào)，是定位導(dǎo)航系統(tǒng)的重要組成。

天線配合室內(nèi)北斗衛(wèi)星微型基站使用，單臺(tái)室內(nèi)北斗衛(wèi)星微型基站可外接多個(gè)天線，提高單臺(tái)微型基站覆蓋性、降低布設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)大范圍覆蓋。室內(nèi)北斗微型基站支持移動(dòng)通信、網(wǎng)絡(luò)鏈接、光纖等連接方式，將精確的時(shí)間信息和導(dǎo)航信號(hào)播發(fā)給室內(nèi)用戶。

用戶終端包括智能手機(jī)和室內(nèi)外專用終端，普通終端例如手機(jī)等終端，可利用原本的GNSS定位系統(tǒng)可以完全不做更改完成室內(nèi)外一體化導(dǎo)航定位，也可根據(jù)室內(nèi)環(huán)境和室內(nèi)北斗衛(wèi)星微型基站的播發(fā)信號(hào)，結(jié)合多源測(cè)量信息，根據(jù)算法減小定位誤差和室內(nèi)多徑干擾的影響，基于融合測(cè)量信息實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)定位。

室內(nèi)北斗技術(shù)最新市場(chǎng)進(jìn)展：

室內(nèi)北斗最大的優(yōu)勢(shì)就是室內(nèi)外的無縫銜接，對(duì)于終端用戶來說，不用做任何改變（不需要額外購(gòu)置設(shè)備、也不需要進(jìn)行額外的使用操作），就能在室內(nèi)遮擋環(huán)境享受到北斗定位服務(wù)。

結(jié)合這樣的特點(diǎn)，以及北斗定位的實(shí)際需要，該技術(shù)特別適用于隧道場(chǎng)景，除了隧道之外，其他比較適合的場(chǎng)景還有大型的生產(chǎn)車間、大型的物流園區(qū)、大型地下停車場(chǎng)等。

目前市場(chǎng)上的活躍玩家主要有：上海方位角數(shù)據(jù)科技有限公司，該公司在2021年底完成了近億元的融資。

音頻定位技術(shù)與室內(nèi)北斗定位技術(shù)的代表企業(yè)分別是：深圳滄穹科技有限公司與上海方位角數(shù)據(jù)科技有限公司，這兩家公司在最近幾年都融到了較大金額的投資。

有意思的是，這兩家企業(yè)背后的主要投資方都是深創(chuàng)投。

筆者與這兩家企業(yè)都有接觸，雖然市場(chǎng)上會(huì)有很多人將這兩類技術(shù)作為競(jìng)品進(jìn)行對(duì)比，但筆者認(rèn)為這兩家企業(yè)未來的商業(yè)化思路有很大的差異。

為什么UWB與藍(lán)牙是定位市場(chǎng)的主流，因?yàn)檫@兩類定位技術(shù)目前已經(jīng)形成了完善的生態(tài)。而音頻定位與室內(nèi)北斗兩類技術(shù)作為新入局者，都會(huì)面臨共同的問題，如何建自己的生態(tài)。