В цифровую эпоху, спрос на высокоскоростные и надежные коммуникационные технологии становится все более срочным. Ультра широкая (UWB) Технология стала горячей темой в области общения сегодня. Эта статья будет углубляться в принципы позиционирования UWB, его преимущества, и его приложения в различных областях, ведущие читатели изучили безграничные возможности этой разрушительной технологии.

Обзор технологии UWB

Ультра широкая (UWB) Технология-это технология беспроводной коммуникации, основанная на ультракачественных импульсах. Он не использует синусоидальные носители, Но вместо этого используется несинусоидоидальные узкие импульсы наносекундного уровня для передачи данных, в результате широкого спектра, и скорости передачи данных до нескольких сотен мегабит в секунду. Использование технологии UWB позволяет передавать сигналы в очень широкой полосе пропускания. Правила, установленные Федеральной комиссией по связям с общественностью (FCC) Для технологии UWB утверждается, что он занимает полосу пропускания более 500 МГц в диапазоне частот 3.1 до 10,6 ГГц.

UWB文章插图需求 画板 1

Технология UWB - это не новая технология; Он возник в результате технологии Pulse Communication, возникших в 1960 -х годах, в основном используется в военных радарах, позиционирование, и низкая вероятность перехвата/низкая вероятность обнаружения систем связи. Это начало применяться в гражданских областях после 2002.

屏幕截图 2024 05 10 1145511

Принципы технологии позиционирования UWB

UWB по сути использует импульсные импульсы сверхпродавных циклов в качестве информационных носителей в методике спектра спреда без переноски. Эти импульсные сигналы имеют чрезвычайно короткие продолжительности, от десятков до сотен пикосекунд, но обладает высокой энергией. Передавая эти ультракратные сигналы импульса в космос и используя их характеристики во временных и частотных областях, приемник может достичь высокого определения позиционирования и связи, проанализируя задержку и величину сигнала. Алгоритмы позиционирования UWB делятся на время полета (Тоф), Время прибытия (Храбрый), и разница во времени прибытия (TDOA), с TOF и TDOA наиболее часто используются.

Время полета (Тоф) Алгоритм

Время полета (Тоф) Алгоритм в первую очередь использует время полета сигнала между двумя асинхронными приемопередатами UWB для измерения расстояния между узлами. Когда сигнал UWB передается с конца передатчика, Он несет независимую метку времени. После получения и обработки сигнала UWB на конце приемника, Он повторно передается с помощью метки времени, полученной от конца передатчика, и добавлен интервал времени обработки TR TR. Когда сигнал UWB снова получен на конце передатчика, Отпечатка времени первой передачи может быть проанализирована, чтобы определить время обратной поездки TT сигнала. Таким образом, Время полета в одностороннем полете может быть рассчитано как TF = (TT-TR)/2. Поскольку скорость распространения электромагнитных волн является скоростью света c, Расстояние между двумя точками D может быть рассчитано как d = TF * В.

UWB文章插图需求 画板 1 副本

Разница в прибытии (TDOA)

Разница в прибытии (TDOA) метод позиционирования, основанный на разнице в расстоянии между каждой эталонной базовой станцией и целевым объектом (Ярлык), Выводится путем решения нелинейного набора гиперболических уравнений. Когда время между базовыми станциями идеально синхронизировано, и ошибки генератора минимальны в течение определенного периода времени, Разница во времени равна разнице расстояния, Поскольку скорость распространения электромагнитных волн постоянна. Когда сигнал передается с конца тега и достигает нескольких концов базовой станции, Измерение различий во время прибытия сигнала на каждой базовой станции позволяет расчет соответствующих различий в расстоянии.

UWB文章插图需求 画板 1 副本 2

Преимущества технологии позиционирования UWB

  • Высокая точность позиционирования: Импульсы UWB только 2 наносекунд (нс) широкий, Не затронут отраженными сигналами (многолучебный) вмешательство и шум, Включение точного определения времени прибытия и расстояния даже в сценариях общего отражения сигнала и многолучевых эффектов, достижение измерения и точности позиционирования в пределах 10 сантиметры.
  • Сильная противоположная способность: Сигналы UWB обладают широкими характеристиками спектра и демонстрируют хорошие противоположные свойства в средах распространения многолучевых, Точное определение целевых местоположений даже в сложных внутренних или плотных городских условиях.
  • Высокие скорости передачи данных: В коммерческих продуктах, Диапазон передачи сигналов UWB, как правило, находится внутри 10 метры, Достижение скорости передачи данных вплоть до 500 Mbit/s, Создание технологии UWB идеальной техникой модуляции для личного общения и беспроводных локальных серий.

form6

Ограничения технологии позиционирования UWB

  • Ограниченный диапазон позиционирования: Диапазон позиционирования UWB ограничен пространственными ограничениями, Обычно подходит для внутренних или близких открытых площадок, Не подходит для крупномасштабных наружных средств.
  • Относительно высокая стоимость развертывания: Реализация системы позиционирования UWB требует сложных аппаратных и программных конструкций по сравнению с другими технологиями позиционирования, такими как Wi-Fi или Bluetooth, Увеличение затрат на разработку и развертывание и может потребовать профессиональных инженерных команд для проектирования и обслуживания.

Применение технологии позиционирования UWB

  • Электронные заборы: Позиционирование людей в реальном времени в определенных областях, Движение по мониторингу и стационарный персонал.
  • Отслеживание движения: Мониторинг позиций и траекторий движения во время подвижности (Запись траектории).
  • Видео наблюдение: Мониторинг сцен на месте в реальном времени, состояние устройства, и снимать изображения и видео.
  • Функция тревоги: Отзывы о ненормальных условиях, собранных с места мониторинга в центр управления для соответствующего персонала, чтобы принять своевременные меры.

UWB文章插图需求 画板 1 副本 4

Случаи применения:Например, в шахтах, Использование систем позиционирования персонала UWB может отслеживать информацию о местоположении майнеров в реальном времени и быстро найти ловушку в случае аварии в случае аварии, Повышение эффективности спасения. Кроме того, в высоких операциях или в сложных средах, Использование систем позиционирования персонала UWB может точно отслеживать позиции работников, быстро идентифицировать аномалии, и принять соответствующие меры по сокращению несчастных случаев. Более того, Развертывание узлов UWB на семинарах может достичь позиционирования в реальном времени и планирования траектории для роботов, Agvs (Автоматизированные управляемые транспортные средства), и другое оборудование, повышение эффективности производства и гибкости.

Будущее развитие технологии позиционирования UWB

Хотя позиционирование UWB в настоящее время сталкивается с такими проблемами, как высокая стоимость, техническая сложность, и небольшой рыночный спрос, Это может похвастаться наибольшим преимуществом: точность. По сравнению с Wi-Fi, Bluetooth, и другие технологии позиционирования, Точность позиционирования UWB соперничает с точностью до позиционирования лазера. С непрерывным исследованием новых отраслевых приложений и непрерывного снижения стоимости, Истинное время вспышки технологии позиционирования UWB не будет слишком поздно. Более того, Интеграция технологии UWB с IoT, искусственный интеллект, 5Глин, и другие области будут все чаще повышать его важность в будущем.

Комплект PareSycom's UWB

Pareasycom-wmk-k2 (UWB) это комбинация продуктов на основе протокола UWB, который может быстро оценить точные требования на уровне подметрового уровня. Платформа IoT, Feasycloud, Дополняется шлюзами базовой станции UWB и тегами тегов, может помочь реализовать позиционирование активов, защита активов, Управление сигналом тревоги, и другие функции. Его также можно объединить с большим количеством сенсорных устройств в комплекте управления складом K1 (на основе протокола Bluetooth BLE) Чтобы совместно предоставить более полное складское решение.

Смотреть демонстрационное видео:

[Embedyt] https://www.youtube.com/watch?v = fja4-irfjg4[/Embedyt]