Dijital çağda, Yüksek hızlı ve güvenilir iletişim teknolojisine olan talep giderek daha acil hale geliyor. Ultra bant (UWB) Teknoloji bugün iletişim alanında sıcak bir konu haline geldi. Bu makale UWB konumlandırma ilkelerini araştıracaktır., Avantajları, ve çeşitli alanlardaki uygulamaları, Okuyucular bu yıkıcı teknolojinin sınırsız olasılıklarını keşfetmeye yönlendiriyor.

UWB teknolojisine genel bakış

Ultra bant (UWB) Teknoloji, ultra kısa darbelere dayanan bir kablosuz iletişim teknolojisidir. Sinüzoidal taşıyıcılar kullanmaz, bunun yerine verileri iletmek için nanosaniye düzeyinde nanosaniye düzeyinde sinüsoidal dar darbeler kullanır, geniş bir spektrum aralığıyla sonuçlanır, ve saniyede birkaç yüz megabit veri iletim oranları. UWB teknolojisini kullanmak, sinyallerin çok geniş bir bant genişliğine iletilmesine izin verir. Federal İletişim Komisyonu tarafından belirlenen düzenlemeler (FCC) UWB teknolojisi için, frekans aralığında 500MHz'den fazla bir bant genişliği içerdiğini belirtiyor 3.1 10.6ghz'e.

UWB文章插图需求 画板 1

UWB teknolojisi yeni bir teknoloji değil; 1960'larda ortaya çıkan nabız iletişim teknolojisinden kaynaklandı, öncelikle askeri radarlarda kullanılır, konumlandırma, ve düşük tespit iletişim sistemlerinin kesişme/düşük olasılığı olasılığı. Sivil alanlarda uygulanmaya başladı 2002.

屏幕截图 2024 05 10 1145511

UWB konumlandırma teknolojisinin ilkeleri

UWB esasen taşıyıcı olmayan bir yayılma spektrum tekniğinde bilgi taşıyıcıları olarak ultra düşük-hizmet döngüsü dürtü nabızlarını kullanır. Bu nabız sinyallerinin son derece kısa süreleri var, onlarca ila yüzlerce pikosaniye arasında değişen, Yine de yüksek enerjiye sahip. Bu ultra kısa nabız sinyallerini uzaya aktararak ve zaman ve frekans alanlarında özelliklerini kullanarak, Alıcı, sinyalin gecikmesini ve büyüklüğünü analiz ederek yüksek hassasiyetli konumlandırma ve iletişim elde edebilir. UWB'nin konumlandırma algoritmaları uçuş zamanına ayrılmıştır (Tof), Varış Zamanı (Cesur), ve varış zaman farkı (TDOA), TOF ve TDOA en yaygın olarak kullanılan.

Uçuş zamanı (Tof) Algoritma

Uçuş zamanı (Tof) Algoritma, düğümler arasındaki mesafeyi ölçmek için iki eşzamansız UWB alıcı -vericisi arasındaki sinyalin uçuş süresini kullanır.. UWB sinyali verici ucundan iletildiğinde, Bağımsız bir zaman damgası taşır. Alıcı ucunda UWB sinyalini aldıktan ve işledikten sonra, Verici ucundan alınan zaman damgası ve işlem süresi aralığı TR eklenir.. UWB sinyali verici ucunda tekrar alındığında, İlk şanzımanın zaman damgası, sinyalin gidiş-dönüş süresini belirlemek için ayrıştırılabilir.. Böylece, Sinyalin tek yönlü uçuş süresi TF olarak hesaplanabilir = (TT-TR)/2. Elektromanyetik dalgaların yayılma hızı ışığın hızı olduğu için, İki nokta D arasındaki mesafe d = tf olarak hesaplanabilir * C.

UWB文章插图需求 画板 1 副本

Varış Zaman Farkı (TDOA)

Varış Zaman Farkı (TDOA) her referans baz istasyonu ile hedef nesne arasındaki mesafe farkına dayanan bir konumlandırma yöntemidir (Etiket), doğrusal olmayan hiperbolik bir denklem setini çözerek çıkarıldı. Baz istasyonları arasındaki zamanlar mükemmel bir şekilde senkronize edildiğinde, ve osilatör hataları bir süre içinde minimaldir, Zaman farkı mesafe farkına eşittir, Elektromanyetik dalgaların yayılma hızı sabit olduğundan. Etiket ucundan bir sinyal iletildiğinde ve birkaç baz istasyonuna ulaştığında, Her bir baz istasyonundaki sinyalin varış sürelerindeki farklılıkları ölçmek, mesafedeki karşılık gelen farklılıkların hesaplanmasına izin verir..

UWB文章插图需求 画板 1 副本 2

UWB konumlandırma teknolojisinin avantajları

  • Yüksek konumlandırma doğruluğu: UWB darbeleri sadece 2 nanosaniye (ns) geniş, yansıyan sinyallerden etkilenmemiş (çok yollu) parazit ve gürültü, Ortak sinyal yansıması ve çok yollu etkiler senaryolarında bile varış süresinin ve mesafenin kesin belirlenmesini sağlamak, Ölçüm elde etmek ve içinde konumlandırma doğruluğu 10 santimetre.
  • Güçlü müdahale önleme özelliği: UWB sinyalleri geniş spektrum özelliklerine sahiptir ve çok yollu yayılma ortamlarında iyi etkileşim önleyici özellikler sergiler, Karmaşık iç mekan veya yoğun kentsel ortamlarda bile hedef konumları doğru bir şekilde tanımlamak.
  • Yüksek veri iletim oranları: Ticari ürünlerde, UWB sinyallerinin iletim aralığı genellikle 10 metre, Veri iletim oranlarının elde edilmesi 500 Mbit/S, UWB teknolojisini kişisel iletişim ve kablosuz LAN'lar için ideal bir modülasyon tekniği yapmak.

form6

UWB konumlandırma teknolojisinin sınırlamaları

  • Sınırlı konumlandırma aralığı: UWB'nin konumlandırma aralığı, mekansal sınırlamalarla kısıtlanmıştır, Genellikle kapalı veya yakın aralıklı dış alanlar için uygundur, Büyük ölçekli dış mekan ortamları için uygun değil.
  • Nispeten yüksek dağıtım maliyeti: Bir UWB konumlandırma sistemi uygulamak, Wi-Fi veya Bluetooth gibi diğer konumlandırma teknolojilerine kıyasla karmaşık donanım ve yazılım tasarımları gerektirir, Artan geliştirme ve dağıtım maliyetleri ve tasarım ve bakım için profesyonel mühendislik ekiplerini gerektirebilir.

UWB konumlandırma teknolojisinin uygulamaları

  • Elektronik çitler: Belirli alanlarda bireylerin gerçek zamanlı konumlandırılması, Hareket ve sabit personel izleme.
  • Hareket izleme: Hareketlilik sırasında pozisyonların ve hareket yörüngelerinin izlenmesi (rekor yörünge).
  • Video gözetim: Yerinde sahnelerin gerçek zamanlı izlenmesi, cihaz durumu, ve görüntüleri ve video bilgilerini yakalamak.
  • Alarm işlevi: İzleme bölgesinden toplanan anormal koşulların, ilgili personel için zamanında önlemler alması için kontrol merkezine geri bildirim.

UWB文章插图需求 画板 1 副本 4

Uygulama durumları ：Örneğin, madenlerde, UWB Personel Konumlandırma Sistemlerini Kullanma Madencilerin gerçek zamanlı konum bilgilerini izleyebilir ve bir kaza durumunda sıkışıp kalmış personeli hızlı bir şekilde bulabilir, Kurtarma verimliliğini artırmak. Ek olarak, Yüksek irtifa operasyonlarında veya karmaşık ortamlarda, UWB Personel Konumlandırma Sistemlerini Kullanma İşçilerin pozisyonlarını tam olarak izleyebilir, anormallikleri derhal tanımlayın, ve kazaları azaltmak için karşılık gelen önlemler alın. Üstelik, Çalıştaylarda UWB düğümlerini dağıtmak, robotlar için gerçek zamanlı konumlandırma ve yörünge planlaması elde edebilir, AGV'ler (Otomatik Kılavuzlu Araçlar), ve diğer ekipman, Üretim verimliliğini ve esnekliğinin arttırılması.

UWB konumlandırma teknolojisinin gelecekteki gelişimi

UWB konumlandırma şu anda yüksek maliyet gibi zorluklarla karşı karşıya olsa da, teknik zorluk, ve küçük pazar talebi, En büyük avantaja sahiptir: kesinlik. Wi-Fi ile karşılaştırıldığında, Bluetooth, ve diğer konumlandırma teknolojileri, UWB Konumlandırma Doğruluğu Lazer Konumlandırma Rakipleri. Yeni endüstri uygulamalarının sürekli araştırılması ve maliyetteki sürekli azalma ile, UWB konumlandırma teknolojisinin gerçek salgın zamanı çok geç olmayacak. Dahası, UWB teknolojisinin IoT ile entegrasyonu, yapay zeka, 5G, ve diğer alanlar gelecekte önemini giderek daha fazla artıracak.

Feasycom’un UWB Konumlandırma Kiti

Feasycom-wmk-k2 (UWB) UWB protokolüne dayalı ürünlerin bir kombinasyonudur, alt metre düzeyinde hassas konumlandırma gereksinimlerini hızlı bir şekilde değerlendirebilir. IoT platformu, Feasycloud, UWB baz istasyonu ağ geçitleri ve etiket etiketleri ile desteklenmiştir, Varlık konumlandırmasının gerçekleştirilmesine yardımcı olabilir, varlık koruması, alarm yönetimi, ve diğer işlevler. Ayrıca Depo Yönetimi Kiti K1'deki daha fazla sensör aygıt ile birleştirilebilir. (Bluetooth BLE Protokolü) Daha eksiksiz bir depo çözümü sağlamak için ortaklaşa.

Gösteri Videosu İzle:

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