1、1前前言言无源物联网技术,作为 6G 海量连接技术的重要载体,有望实现万亿级连接规模。定位是继物资盘点之外的无源物联网第二大刚需应用。无源物联网凭借其低成本、免供电、易部署、免维护和小尺寸等优势,可有效解决有源定位的使用限制,有望在仓储物流、商超零售、智能制造、人员管理等场景广泛应用,实现一网多能。在此背景下,中国移动联合产业界和科研院校,共同探索 6G 无源物联网定位技术。本白皮书从 6G 无源物联网典型定位应用场景需求出发,深入分析无源物联网定位端到端关键技术,介绍定位实践案例,为产业探寻6G 无源物联网定位应用发力点、推动无源定位技术演进、创新无源定位解决方案提供参考和指引。白皮书的版权
2、归中国移动所有,未经授权,任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。中国移动6G 无源物联网定位技术白皮书(1.0)1目目录录1.无源物联网发展历程.12.无源物联网定位概述.32.1.无源物联网定位定义.32.2.无源物联网定位优势与挑战.42.3.无源物联网定位市场前景.73.无源物联网定位典型场景与需求分析.73.1.企业服务定位场景.83.1.1.仓储物流.83.1.2.商超零售.93.1.3.智能制造.103.1.4.智慧停车.113.2.政府与公共服务定位场景.123.2.1.博物展览.123.2.2.矿井管廊.143.2.3.公检司法.153.2.4.医疗养老.153.
3、3.个人和家庭定位场景.163.3.1.家人关爱.163.3.2.家庭家居.173.4.定位需求与指标分析.184.无源物联网定位端到端技术.204.1.定位网络层组网架构与空口拓扑.214.1.1.单点式无源物联定位架构.214.1.2.组网式无源物联网定位架构.224.1.3.蜂窝无源物联网定位架构.234.2.定位算法层定位测量量估计与位置解算.244.2.1.定位测量量估计.24中国移动6G 无源物联网定位技术白皮书(1.0)24.2.2.位置解算.334.2.3.融合定位.474.3.定位终端层标签技术.514.4.定位业务层定位服务原子能力.525.无源物联网定位应用案例.525.
4、1.立体仓库定位解决方案.525.2.平面仓库定位解决方案.535.3.进出卡口货物定位解决方案.545.4.管廊人员定位解决方案.555.5.服装零售门店陈列核查解决方案.576.总结及展望.58缩略语列表.59参考文献.61编写单位及人员.64中国移动6G 无源物联网定位技术白皮书(1.0)11.无源物联网发展历程无源物联网发展历程物联网本着“万物皆可连接”的愿景,已经通过 4/5G、NB-IoT、LoRa、蓝牙、WiFi等通信技术,帮助数以亿计的设备实现互联互通。然而,随着物联网市场规模的蓬勃增长,当连接终端下探至海量的生产与生活中常见的物品时,端侧感知与通信的供能、续航、维护、尺寸、成
5、本等问题成为物联网发展的新挑战。如何实现物联网端侧的自采能、低功耗、低成本、免维护,将是打开海量连接市场的关键所在。无源物联网应景而生,端侧设备采集环境中的能量,转化为可驱动自身电路的电能,同时基于反向散射的通信模式,实现向目标节点传递信息,摆脱对电池或电源供电的依赖。如图 1 所示,无源物联网作为目前高、中、低速物联网场景的有益补充,处在“万物互联”金字塔的最底端,将实现海量物联网终端的感知,打开千亿级物联网市场。图 1 物联网连接金字塔模型无源物联网的优势具体体现在:免供电:端侧设备将通信的射频信号转换为电能,满足自身电路工作的供电需求,除此之外,环境中的光能、风能、压力、温差等也可作为补
6、充能量来源,实现端侧设备自采能,无需电池或电源供电;低成本:无源物联网自采能脱离了电池的束缚,反向散射极简通信技术简化了射频电路的设计,导致其成本远低于其它通信技术的终端,目前无源物联网典型产品UHF(超高频)RFID 标签市场价仅几毛钱,而市场上最便宜的蓝牙标签几块钱,而其他的技术产品价格则更高;中国移动6G 无源物联网定位技术白皮书(1.0)2小尺寸:IoT 设备脱离了电池的束缚,可以做到更小的尺寸与更灵活的形态,甚至是柔性贴片式的形态,以方便应用;易部署:标签无需供电、形态多、可贴附至各类物品,可在高温或低温等复杂的工作环境中正常工作;免维护:标签无需更换电池,一旦部署,可永久使用。随着