У лічбавую эпоху, Попыт на хуткасныя і надзейныя камунікацыйныя тэхналогіі становіцца ўсё больш актуальным. Ультра шырокі паласу (УВБ) Тэхналогія сёння стала гарачай тэмай у галіне зносін. Гэты артыкул будзе паглыбляцца ў прынцыпы пазіцыянавання UWB, яго перавагі, і яго прыкладанні ў розных галінах, вядучыя чытачы вывучаць бязмежныя магчымасці гэтай разбуральнай тэхналогіі.

Агляд тэхналогіі UWB

Ультра шырокі паласу (УВБ) Тэхналогія-гэта тэхналогія бесправадной сувязі, заснаваную на звышкароціх імпульсах. Ён не выкарыстоўвае сінусоідныя носьбіты, але замест гэтага выкарыстоўваецца несінусоідальныя вузкія імпульсы на нанасекундзе для перадачы дадзеных, што прыводзіць да шырокага дыяпазону спектру, і хуткасць перадачы дадзеных да некалькіх сотняў мегабітаў у секунду. Выкарыстанне тэхналогіі UWB дазваляе праводзіць перадачу сігналаў у вельмі шырокай прапускной здольнасці. Правілы, устаноўленыя Федэральнай камісіяй па камунікацыях (FCC) Для тэхналогіі UWB сцвярджае, што яна займае прапускную здольнасць больш за 500 МГц у дыяпазоне частот 3.1 да 10,6 ГГц.

UWB文章插图需求 画板 1

Тэхналогія UWB - гэта не новая тэхналогія; Ён узнік па тэхналогіі пульсавай камунікацыі, якая ўзнікла ў 1960 -я гады, у першую чаргу выкарыстоўваецца ў ваенных радарах, размяшчэнне, і нізкая верагоднасць перахопу/нізкай верагоднасці сістэм сувязі выяўлення. Пасля гэтага пачаў прымяняцца на грамадзянскіх галінах 2002.

屏幕截图 2024 05 10 1145511

Прынцыпы тэхналогіі пазіцыянавання UWB

UWB, па сутнасці. Гэтыя імпульсныя сігналы маюць надзвычай кароткую працягласць, пачынаючы ад дзясяткаў да сотняў пікасекунд, але валодае высокай энергіяй. Перадаючы гэтыя ўльтра-кароткачасовыя імпульсныя сігналы ў космас і выкарыстоўваючы іх характарыстыкі ў даменах часу і частоты, Прыёмнік можа дасягнуць высокадакладнага пазіцыянавання і зносін, прааналізаваўшы затрымку і велічыню сігналу. Алгарытмы пазіцыянавання UWB дзеляцца на час палёту (Дакладна), Час прыбыцця (Смелы), і розніца ў часе прыбыцця (TDOA), з TOF і TDOA найбольш часта выкарыстоўваюцца.

Час палёту (Дакладна) Алгарытм

Час палёту (Дакладна) Алгарытм у першую чаргу выкарыстоўвае час палёту сігналу паміж двума асінхроннымі прыёмамі UWB для вымярэння адлегласці паміж вузламі. Калі сігнал UWB перадаецца з канца перадатчыка, ён нясе незалежную часовую пазнаку. Пасля атрымання і апрацоўкі сігналу UWB на канцы прыёмніка, ён перарабляецца з часовай пазнакай, атрыманай з канца перадатчыка, і дададзена часовы інтэрвал апрацоўкі TR TR. Калі сігнал UWB зноў паступае ў канцы перадатчыка, Штэмп часу першай перадачы можа быць разабраны, каб вызначыць час кругласутачнага часу TT сігналу. Так, Аднабаковы час палёту сігналу можа быць разлічаны як TF = (Tt-tr)/2. Паколькі хуткасць распаўсюджвання электрамагнітных хваль з'яўляецца хуткасцю святла C, Адлегласць паміж дзвюма кропкамі D можна разлічыць як d = tf * C.

UWB文章插图需求 画板 1 副本

Розніца ў часе прыбыцця (TDOA)

Розніца ў часе прыбыцця (TDOA) гэта метад пазіцыянавання, заснаваны на розніцы адлегласці паміж кожнай эталоннай базавай станцыяй і мэтавым аб'ектам (Вег), выводзіцца шляхам вырашэння нелінейнага набору гіпербалічнага раўнання. Калі час паміж базавымі станцыямі ідэальна сінхранізуецца, і памылкі асцылятара мінімальныя на працягу пэўнага перыяду часу, розніца ў часе роўная розніцы адлегласці, Па меры таго, як хуткасць распаўсюджвання электрамагнітных хваль пастаянная. Калі сігнал перадаецца з канца тэга і дасягае некалькіх канцоў базавай станцыі, Вымярэнне адрозненняў у часе прыбыцця сігналу на кожнай базавай станцыі дазваляе разлічыць адпаведныя адрозненні ў адлегласці.

UWB文章插图需求 画板 1 副本 2

Перавагі тэхналогіі пазіцыянавання UWB

  • Высокая дакладнасць пазіцыянавання: Імпульсы UWB - толькі 2 нанасекунды (НС) шырокі, не ўплывае на адлюстраваныя сігналы (шмат) перашкоды і шум, Уключэнне дакладнага вызначэння часу прыбыцця і адлегласці нават у агульным адлюстраванні сігналу і сцэнарыяў шматбаковых эфектаў, дасягненне дакладнасці вымярэння і пазіцыянавання ўнутры 10 сантыметры.
  • Моцная анты-ўмяшанне: Сігналы UWB валодаюць шырокімі характарыстыкамі спектру і праяўляюць добрыя ўласцівасці супрацьпаказання ў шматбаковых асяроддзях распаўсюджвання, Дакладнае вызначэнне мэтавых месцаў нават у складаных памяшканнях або шчыльных гарадскіх умовах.
  • Высокая хуткасць перадачы дадзеных: У камерцыйных прадуктах, дыяпазон перадачы сігналаў UWB, як правіла, знаходзіцца ўнутры 10 метры, Дасягненне хуткасці перадачы дадзеных да да 500 Mbit/s, Зрабіць тэхналогію UWB ідэальнай тэхнікай мадуляцыі для асабістай камунікацыі і бесправадных сетак.

form6

Абмежаванні тэхналогіі пазіцыянавання UWB

  • Абмежаваны дыяпазон пазіцыянавання: Дыяпазон пазіцыянавання UWB абмежаваны прасторавымі абмежаваннямі, Звычайна падыходзіць для адкрытых месцаў у памяшканні або блізкасці, непрыдатны для маштабных адкрытых умоў.
  • Адносна высокі кошт разгортвання: Рэалізацыя сістэмы пазіцыянавання UWB патрабуе складаных канструкцый абсталявання і праграмнага забеспячэння ў параўнанні з іншымі тэхналогіямі пазіцыянавання, такімі як Wi-Fi або Bluetooth, Павелічэнне выдаткаў.

Прымяненне тэхналогіі пазіцыянавання UWB

  • Электронныя платы: Пазіцыянаванне людзей у рэжыме рэальнага часу ў пэўных галінах, Маніторынг руху і стацыянарнага персаналу.
  • Адсочванне руху: Маніторынг пазіцый і траекторый руху падчас мабільнасці (Траекторыя запісу).
  • Відэаназіранне: Маніторынг сцэн на месцы ў рэжыме рэальнага часу, Статус прылады, і фіксуючы выявы і інфармацыю пра відэа.
  • Функцыя сігналізацыі: Зваротная сувязь з анамальнымі ўмовамі, сабранымі з месца маніторынгу, у цэнтр кіравання адпаведным персаналам, каб прыняць своечасовыя меры.

UWB文章插图需求 画板 1 副本 4

Выпадкі прымянення:Напрыклад, у мінах, Выкарыстанне сістэм пазіцыянавання персаналу UWB можа кантраляваць інфармацыю пра месцазнаходжанне шахцёраў у рэжыме рэальнага часу і хутка знайсці ў пастку персанал у выпадку аварыі, Павышэнне эфектыўнасці выратавання. Дадаткова, у вышынных аперацыях або складаных умовах, Выкарыстанне сістэм пазіцыянавання персаналу UWB можа дакладна кантраляваць пазіцыі рабочых, аператыўна вызначыць анамаліі, і прыняць адпаведныя меры па скарачэнні аварый. Акрамя таго, Разгортванне вузлоў UWB у семінарах можа дасягнуць пазіцыянавання ў рэжыме рэальнага часу і планавання траекторыі для робатаў, AGVS (Аўтаматызаваныя кіраваныя транспартныя сродкі), і іншае абсталяванне, павышэнне эфектыўнасці вытворчасці і гнуткасці.

Будучае развіццё тэхналогіі пазіцыянавання UWB

Хоць пазіцыянаванне UWB у цяперашні час сутыкаецца з такімі праблемамі, як высокі кошт, Тэхнічныя цяжкасці, і невялікі попыт на рынак, ён можа пахваліцца найбольшай перавагай: акуратнасць. У параўнанні з Wi-Fi, Bluetooth, і іншыя тэхналогіі пазіцыянавання, Супернікі па пытаннях правільнасці пазіцыянавання UWB, якія займаюцца лазерным размяшчэннем. Пры пастаянным вывучэнні новых галіновых прыкладанняў і пастаяннага зніжэння кошту, Сапраўдны час успышкі тэхналогіі пазіцыянавання UWB не будзе занадта позна. Да таго ж, Інтэграцыя тэхналогіі UWB з IoT, Штучны інтэлект, 5Г, і іншыя сферы будуць усё больш павышаць яго значэнне ў будучыні.

Набор для пазіцыянавання UWB Feasycom

Feasycom-wmk-k2 (УВБ) гэта спалучэнне прадуктаў, заснаваных на пратаколе UWB, якія могуць хутка ацаніць дакладныя патрабаванні да ўзроўню падметраў. Платформа IoT, LeasyCloud, Дапоўнены шлюзамі і тэгамі UWB базавай станцыі і тэгамі, Можа дапамагчы рэалізаваць пазіцыянаванне актываў, Абарона актываў, Кіраванне сігналізацыяй, і іншыя функцыі. Ён таксама можа спалучацца з больш датчыкамі ў камплекце кіравання складамі K1 (на аснове пратакола Bluetooth Ble) Каб сумесна забяспечыць больш поўнае склад склада.

Глядзіце дэманстрацыйнае відэа:

[упрыгожыць] HTTPS://www.youtube.com/watch?v = fja4-irfjg4[/упрыгожыць]