企业级室内定位需求白皮书

企业级室内定位需求白皮书版权声明皮书文字或者观点的，应注明“来源：5G1.企业级室内定位市场趋势 1 1 1 1 3 3 52.企业级室内定位需求 6 6 6 7 15 15 15 16 18 18 18 19 20 21 21 22 25 26 26 26 273.参考文献 28企业级室内定位市场趋势企业级室内定位市场趋势1.1室内定位市场概述消费级定位市场过去主要是用于面向消费者的室内信息指引、营销信息推送等场景，这类要达到分米级甚至厘米级。这类场景中通常会采用专用的定位标签或终端的方式，故不需要考1.2企业级定位应用趋势1.2.1安全生产驱动企业级定位应用发展安全生产关系人民群众的生命财产安全，党中央、国务院高度重视安全生产工作，采取了一系列重大举措加强安全生产工作，颁布实施了《中华人民共和国安全生产法》等法律法规，1随着定位系统技术的逐渐成熟，井下人员定位系统多年实施经验，及持续推进井下人员定位系统部署以进一步加强对井下人员位置监测管理的要求，根据《应急管理标准化工作管理办法》，国家煤监局组织全国安标委煤矿安全分标委编制了安全生产行业标准《煤矿井下人员定位系统通用技术条件》，明确对煤矿井下人员定位系统进行标准化，包括最大静态定位误差、强煤矿井下人员位置监测管理工作的通知》，强化了管理要求，包括严禁未携带标识卡、人卡在定位技术成熟度和接受度逐渐提升基础上，在行业标准制定和行业监管层强力推动下，业“智能化二道门”建设的通知》，将化工厂人员安全管理放到了重要位置，并明确提出稳步（试行）的通知》，其中明确定位管理作为化工企业安全生产信息化管理平台建设功能之一，需要提供人员及车辆定位管理功能，定位管理范围主要包括企业安全风险分区的红色和橙色区2在一系列安全管理要求推进下，江苏、山东等化工大省已加速启动化工园区定位系统的建1.2.2生产效率提升驱动企业级定位应用发展劳动力成本和劳动生产率是影响制造业竞争力的两大重要因素。近年来，我国制造业成本然而，从统计数据看，随着我国制造业劳动力成本提升，劳动生产率并没有同步提高，面向未图1制造业平均工资和劳动生产率增速通过智能制造解决传统制造生产效率低下的问题已成为企业界的广泛共识。智能制造实现从劳动力为主的重复生产制造逐步向自动化设备普遍参与的数字化生产制造转变，传统固定流水线式的制造方式正逐渐转向采用单元化制造的生产方式，分散控制和柔性制造使得对于生产资料、生产人员、生产设备等的位置追踪需求逐渐增多，传统的基于业务数据的大数据分析正1.2.3高精度定位技术驱动企业级定位应用发展31.2.3.1UWB产业成熟推动企业级定位应用发展但是因当时低功耗对比蓝牙处于明显劣势也没图2UWB标准和产业历程入工业制造、煤矿、仓储等多个行业，产业链中下游企业也通过多年的摸索和实践，形成了较41.2.3.25G和5G演进推动企业级定位应用发展蜂窝移动通信技术大概每十年演进一代，每次演进都伴随着网络性能的跨越式增长。面向网络不仅能满足视频回传、机器视觉、工业控制等应用的需求，还可以提供面向人员、车辆、室外定位一张网的能力，通过同样的技术、一个定位终端可以实现室内室外定位的无缝衔接，1.3企业级定位市场空间企业级室内定位市场空间包括定位平台、定位基站、定位标签以及基于这些硬件的软件和解决方案价值。此外，基于生产效率提升的定位应用通常伴随企业的数字化改造，即定位应用5图3企业级定位市场空间基于MARKETSANDMARKETS报告，亚太地区的定位市场空企业级室内定位需求企业级室内定位需求2.1室内定位市场概述2.1.1定位需求概述造发展，全范围、全过程实现数据可视化成为改善生产过程、提高效率的重要手段之一。全范‘甚至是供应链体系内的物料追踪能极大提高物料管理效3.提高生产效率：通过对专业人员定位、产品的定位实现生产过程可视化以提升生产效2.1.2需求分析2.1.2.1物流仓库对叉车、AGV和人员的定位根据业务性质不同，物流仓库主要包括工业生产物流仓库和商业配送物流仓库两大领域。工业生产物流仓库服务于生产，对制造工厂内部的原材料、半成品、成品及零部件等进行存储在制造工厂的仓库管理中都会遇到货物不断移库导致货物所在位置跟踪困难、盘库人工成制造工厂的物流仓库按照自动化程度不同也分为自动化立体仓库和半自动化立体仓库。通库通常也会配套自动分拣和自动输送系统。这类场景通常为封闭环境，自动化程度很高，也没图4立体仓库小批量多品种、包装大小不规则等情况下目前依然需要采用人工分拣相结合的半自动化仓7与AGV车辆之间的碰撞，叉车超速等多种安全隐患。狭小，在各类叉车移动过程中会频繁出现在狭小空间相遇从而影响分拣效率的情况。通过对仓图5物流仓库的各类型叉车2.1.2.1.1定位系统对终端的需求制造工厂的仓库工作人员通常不允许携带手机，人员定位需要采用卡片式或腕带的方式。分叉车为无源设备需要定位终端支持电池供电。考虑无源叉车供电管理的不便利性，电池供电定位腕带需支持连接带损坏自动报警功能、生命体征上报功能、电池容量告警信息，数据无源叉车设备需支持上报电池容量告警信息，导航信息和语音指导可通过网络下发至工作8物流仓库通常面积较大，数千平方米至几万平方米，通常不会出现设备、人员聚集在某一个小片区域的情况。车载供电的叉车最快可达5米/秒，需要支持更高的定位频率，例如5Hz。2.1.2.1.2定位系统对网络的需求层货架存储方式可以充分利用仓库地面和空间，节省库存占地面积，故中高层立体仓库的比例2.1.2.2冲压车间对模具的定位冲压是一种金属切割工艺，利用冲床机和模具将金属平板料或卷料制成零件，其中模具是冲压生产的基础，也是一种成本很高的工装设备。模具会在本工厂内、企业的多个工厂间、甚至企业的供应链体系的工厂间流转，企业希望对所有的模具进行跟踪和管理，包括在工厂内的9图6制造工厂的模具2.1.2.2.1定位系统对终端的需求定位终端可以采用小盒子方式，通过打孔固定在模具上，因为模具在生产过程中温度通常虽然模具自身为高成本设备，但因数量众多，如实现模具定位，单终端成本需要控制在2.1.2.2.2定位系统对网络的需求2.1.2.3汽车总装车间对在产车辆的定位汽车工业已经实现了一系列的过程自动化，包括冲压自动化、焊接、涂装以及发动机和变速器装配的自动化。但在总装方面，自动化依然是一个很大的挑战，目前仍然依赖于熟练的人工操作加机器辅助。生产节拍是衡量总装最重要的指标，提升人员装配效率和减少出错率是提升节拍的重要方向之一。当前在产车辆到达每个工位时采用人员扫描的方式获取车辆信息和相图7汽车工厂工位级定位2.1.2.3.1定位系统对终端的需求2.1.2.3.2定位系统对网络的需求），2.1.2.4汽车制造总装车间对EC工具的定位图8扭矩扳手2.1.2.4.1定位系统对终端的需求2.1.2.4.2定位系统对网络的需求2.1.2.5总装和冲压等车间对人员的定位位需求。当产线设备发生故障时，企业希望根据维修人员位置，维修人员状态给最优（例如最2.1.2.5.1定位系统对终端的需求除位置信息外，定位终端还需要支持低电量告警。终端本身需要支持蜂鸣和震动，个别场2.1.2.5.2定位系统对网络的需求2.1.2.6物料、料箱定位物料效率。物料箱包括在物流仓库、车间的流转，也包2.1.2.6.1定位系统对终端的需求物料箱的定位可采用小盒子固定的方式。大型企业塑料箱的数量非常庞大，可达十万至几因为物料箱本身价格不高，且数量极其庞大，故对定位终端的成本非常敏感，需要控制在2.1.2.6.2定位系统对网络的需求2.1.3定位市场空间分析制造企业数量众多，目前主要是大型制造企业部署室内定位系统，随着室内定位系统应用表1制造行业室内定位市场空间估算数量单项目投资额（万元）市场总空间大型制造企业(营收>4亿元，人数>1千)8210100~200万中型制造企业（营收2千万~4亿元，人数300~1000人）39974~约300小型制造企业（营收300万~2千万）329631~合计约5202.2煤矿井下2.2.1定位需求概述物联网技术的发展为煤矿提升安全水平提供了契机，尤其是煤矿井下人员定位系统在遏制煤矿井下和采掘工作面等重点区域超定员生产，遏制重特大事故发生，防止人员进入盲巷等限制区域，控制作业人员超时下井，加强特种作业人员管理，加强领导下井带班管理，加强考勤管理和应急救援等方面发挥着重要作用。此外，机器人采矿设备在煤炭开采行业中发挥着越来随着矿井定位系统的广泛应用，煤矿企业对矿井工作面人员的位置监测、特殊工种人员的图10煤矿井下采掘面和巷道井下作业人员活动范围监控、井下巡检和安防，以及包括消失报警、脱岗、串岗报警、超电子围栏：采煤机、掘进机自动运行期间严禁人员出入作业区域，通过采掘工作面人员位置精准定位和静态地理区域增加权限属性(允许和禁止进出)实现安全车辆主动避障、自动错车、风门联动等功能，保障人员、车辆2.2.2需求分析2.2.2.1定位系统对终端的需求煤矿井下终端形态通常采用带电池的定位卡，包括可充电和不可充电电池两种形态。定位卡也可选择采用与矿灯一体化的方式，但不得置于矿工帽、头灯等靠近人员头部的位置。胶轮车、电机车以及各类设备采用带充电电池的可固定的小盒子方式。定位卡的数量和井下用工人根据《煤矿井下人员定位系统通用技术条件（征求意见稿）》要求，采用可充电电池的定从实际需求看，考虑定位卡管理的便利性，按定位频率通常为1Hz（定位频率因系统漏读率、定位精度和定位终端的最大移动速度也会有所不同），每次充电后定位卡的工作时长应不定位卡需支持生命体征信息上报，低电能告警功能，以及一键告警功能，数据传输单次不2.2.2.2定位系统对网络的需求定位信号需要实现井下全覆盖，有人员可到达的区域均需实现定位。运输大巷基站覆盖要根据《煤矿井下人员定位系统通用技术条件（征求意见稿）》要求，煤矿井下人员定位系统分为井下人员定位系统和井下人员精确定位系统，煤矿井下人员定位系统最大静态定位误差定位基站应为本质安全型，功耗低，能实现远距离供电（不低于2km）。为防止大功率无2.2.3市场空间分析表2煤矿井下定位系统市场空间估算数量（个）价格(元)市场空间(亿)煤矿数量4,383基站数量(/矿)，平均基站价格，平均约10,000标签数量(/矿)，平均标签价格，平均约300总市场空间每年市场空间2.3石油和化工园区2.3.1定位需求概述石化园区定位系统需提供人员及车辆定位管理功能，精确显示生产区域内从业人员的动态一键紧急求助等功能。定位需求的核心是确保人员、车辆的轨迹连续性，以便满足安全管理的2.3.2需求分析2.3.2.1定位系统对终端的需求石化园区定位场景中，终端形态通常为工卡，门卡，安全帽，手持巡检终端等。其中工卡现危险事故的情况下，通常会要求获取厂区内人员位置信息，特别是事故附近人员信息，这种2.3.2.2定位系统对网络的需求化工园区的生产装置、成品仓库内都属于室内防爆区域，安装部署设备较为困难。除设备套管，对原有结构体进行的改动需审核和审批，安装过程对电的使用需进行申请和严格的审核建设方案》的通知中要求，化工园区需实现在净空区域高精度（亚米级）和复杂装置、室内区2.3.3市场空间分析图11化工企业分布在应急管理部指导要求下，以江苏和山东省为代表的各地化工园区已经加速了园区内定位2.4公检法司2.4.1定位需求概述公检法司定位需求场景主要为监狱与戒毒所，看守所和办案中心三大类场景，该场景核心的定位需求为识别罪犯(含嫌疑人)、警察、外来人员、车辆、重要物品和危险物品等目标的位监狱、戒毒所的室内场景包括监舍区、生活区、教学学习区、生产劳动区、医务区、帮教会见区，室外场景包括监狱管理区大门、周界、放风区、通道、操场，其中部分区域和走廊会设置为高度戒备区。看守所的室内场景包括监舍区、提讯区、通道，室外场景包括周界、放风公检法司定位系统应能识别监管目标身份，实时在电子地图显示目标对象（人员、车辆、重要物品和危险物品）的分布情况。系统应具有人员、车辆和危险物品异常流动的预警功能，包含但不限于人员、车辆和危险物品离开限定区域报警、禁区闯入报警和滞留报警，并能对目标进行跟踪、轨迹回放，以及对管控区域内的人员、物品等进行统计和在线对在押人员的实时2.4.2需求分析2.4.2.1定位系统对终端的需求（以监狱为例）监狱定位场景中，终端形态通常为在押人员使用的定位腕带或胸卡、警察使用的胸卡、智人人2.4.2.2定位系统对网络的需求定位网络需要实现整个监内全覆盖。建筑物内定位设备系统安装不能破坏建筑物地面和墙墙角一定高度安装。监狱主要道路、周界、大门车行通道、单体建筑物出入口都需要安装定位可以全部采用精准定位模式或者部分重点区域采用精准定位模式。精准定位模式下定位精度误差为≤0.5m，区域定位模式不对定位精度明确要求，只要基于定位能力能准确区分人员所在的表3公检法司定位场景和需求部署区域采集对象定位精度区域定位模式精确定位模式管理区大门在押人员分清门内、门外定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员、车辆、重要物品、危险物品分清门内、门外定位精度误差≤0.5m周界在押人员、危险物品准确区分定位至所在定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员准确区分定位至所在定位精度误差≤0.5m高度戒备区在押人员准确区分房间、放风场定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员监舍在押人员准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m生活区在押人员、危险物品、重要物品准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m教学学习区在押人员准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分定位精度误差≤0.5m楼层及所在区域警察、职工、外来人员准确区分定位至房间、走廊、大厅或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m生产劳动区在押人员、重要物品、危险物品定位至车间、车间门内/门外、楼道等、执勤室或准确区分楼层及所在区域定位精度误差≤0.5m警察、职工、外来人员定位至车间、车间门内/门外、楼道等、执勤室或准确区分楼层及所在区域精确定位模式误差≤0.