AR导航应用增加5G网络的商业价值

艾达财经综合2021-07-22 20:37:0220ar概念股

  5G网络向人们描绘了一个美好的前景。5G网络是要求实现具有大容量、低延迟、高速度特性的超密集网络。除了这三点之外,5G网络还应该提供1米或1米以下的定位精度。这明显优于LTE系统通过观测到的时差到达(OTDOA)技术提供的几十米精度。5G网络中的定位精度也优于商用全球导航卫星系统(GNSSS),卫星定位的精度约为5米。无线局域网(WLAN)指纹识别的精度为3米至4米。在一份5G技术白皮书【1】里,也规定了类似的要求。

  支持5G网络的设备需要配备智能天线解决方案,例如支持大规模多输入多输出(MIMO)技术的天线阵列,这种天线技术适用于有效的通信和精确的到达方向(DOA)估计,从而实现高精度定位。

  在超密集网络中,增加了UE(user equipment)和ANs(access nodes)之间的服务水平概率。例如,3GPP采用基于广泛测量的信道模型,在UE与ANs之间的最大距离为35米以内的情况下,服务水平概率高于0.7。【2】

  目前的定位技术由于精度不足,导致用户体验有问题。特别是在城市的商业区,由于有很多建筑的干扰,卫星定位往往失效。在用户利用平面地图导航时,用户可以根据平面地图找到美食街,但不能找到美食街中某个饭店,特别是当美食街不是一条直线的街道,而是由多个小街道组成的时候,用户会发现自己不知道应该在哪个街口拐弯。利用平面地图导航失效的情况,还经常会出现在用户从地铁站里出来之后,这时用户分不清东南西北,看平面地图也看不明白。Google地图推出了AR实景导航的测试版本,在使用时,手机屏幕上大概三分之二的面积会显示摄像头捕获的实景内容,而底部三分之一的面积则会显示一个弧形的带有数字地图的导航路径。在Google地图里启动AR导航并确定位置之后,手机屏幕上出现大大的3D引导标志,告诉用户应该往哪边走,并会展示具体的距离。

  而在终点,Google大大的标志性红色图钉,会显示在目的地那里旋转,告知用户你的目的地到了。问题是无论是Google,还是中国的地图商,都缺乏足够的数据(位置信息)来支撑AR导航应用。

  由于5G网络是超密集网络,需要部署大量的ANs。在这种超密集网络(UDN)中,ANs的站点间距离,预计在几米到几十米之间,例如假设室内每个房间有几个ANs,室外每个灯柱上有一个AN(接入网格)【3】。从这里可以看到5G网络需要由大量的AN来支持,而每个AN的位置都是可以精确测量的,并且被记录到5G运营商的数据库中。如果利用AN的位置,可以帮助地图商们积累足够的数据来支持AR导航应用。

  对于最终用户来说,通过手机或者在具备AR功能的智能眼镜设备上看到AR导航的应用,可以为人们提供了非常具体的位置定位数据。最终用户看到的是为自己定制的专属虚拟标识,其他人不会看到。

  谷歌地图的AR导航应用的工作原理是,从你的相机中获取视图,并将压缩后的版本发送到云端,在那里对其进行独特的视觉功能分析。谷歌可以很好地了解手机GPS信号的位置,并结合自己庞大的谷歌街景数据以比较分析周遭环境的建筑特征,雕像或永久性结构,从而最终得出更精确的位置和方向。谷歌公司采用了利用其Google采集的街景,来识别用户位置,进行AR导航的方式,当然可行,但如果充分5G网络提供的高精度定位服务和5G网络中AN的位置,则AR导航应用可以更加轻松的判断最终用户的确切位置和朝向。

  建设5G网络需要运营商部署庞大数量的基站。对运营商构成了财务压力。如果建设基站的费用可以由商家分摊,对5G运营商来说是否会被认为是一个新的机会?对于商家来说,在自己商店里放上5G的基站有什么好处呢?

  AR导航利用5G网络中的基站提供的位置信息,用户需要被一系列的位置信息引导到最终目的地。如果商家的基站成为一系列的位置信息中的一个,则可以在导航过程中插入商家的广告信息。商家多了一种向用户宣传的手段,5G运营商可以减少一部分建设和维护基站的成本。

  LBS-Based AR,融合了基于地理位置和增强现实,其基本原理是通过GPS获取用户的地理位置,然后从某些数据源处获取该位置附近物体的POI信息,再通过移动设备的电子指南针和加速度传感器获取用户手持设备的方向和倾斜角度,通过这些信息建立目标物体在现实场景中的平面基准。从AR技术实现难度比较,相对于Vision based AR,LBS-Based AR要简单一些。

  既然5G网络可以为UE提供高精度的位置服务,可以将5G网络与LBS-Based AR结合起来,为商家提供在现实空间中提供虚拟引导标志。

  通过AR导航技术,在现实空间中,为用户增加虚拟的引导标志,则用户会快速的找到自己想去的商家。给用户的引导,需要由一系列的引导标志组成,则对于地图来说,显示每个引导标志的地点的位置,都应该是已知的。用于构建5G网络的ANs刚好可以成为提供引导标志的地点。由于5G网络是超密集网络,需要部署大量的ANs。网络运营商在建设5G网络时,是否可以引入一些商家,让他们出资在自己的商店那里部署ANs。对于运营商来说,可以降低成本。而商家可以获得向用户播放广告的机会。

  商家从运营商那里购买ANs部署在自己的商店里。商家可以在运营商提供的平台上发布商家相关的广告。当用户搜索某个位置时,服务器负责生成一系列的引导标志的同时,负责提供引导标志的ANs上相关的广告也推送给用户。用户通过AR技术在现实空间中同时看到引导标志和商家的广告。

  参考资料:

  【1】5G NEW WAVE TOWARDS FUTURE SOCIETIES IN THE 2020S

  

  【2】High-Efficiency Device Positioning and Location-Aware Communications in Dense 5G Networks

  

  【3】A. Osseiran et al., “Scenarios for 5G mobile and wireless communica-tions: The vision of the METIS project,” IEEE Commun. Mag., vol. 52,no. 5, pp. 26–35, May 2014.

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