uwb高精度定位系統(tǒng),UWB定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

1,UWB定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

uwb定位和其他室內(nèi)定位技術(shù)的區(qū)別,10cm高精度定位就不用說啦,除了精度高,uwb技術(shù)比其他定位技術(shù)相比還有這么多的優(yōu)勢喲!1)工作時(shí)間短、設(shè)備功耗低UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時(shí)間很短,一般在0.20ns~1.5ns之間,有很空的占空因數(shù),系統(tǒng)耗電可以做到很低,在高速通信時(shí)系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設(shè)備功率一般是傳統(tǒng)移動(dòng)電話所需功率的1/100左右,是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20左右。因此,UWB設(shè)備的電池壽命,相對(duì)于傳統(tǒng)無線設(shè)備有著很大的優(yōu)越性。2)對(duì)其他設(shè)備干擾小由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬,其帶寬相當(dāng)于1000個(gè)電視頻道或3萬個(gè)FM廣播頻道,因此單位頻寬內(nèi)的功率密度相當(dāng)?shù)?。美國FCC對(duì)UWB的發(fā)射功率做了嚴(yán)格限制,其功率密度甚至低于一般的噪聲水平(比如,低于一部筆記本電腦的輻射)。因此,UWB對(duì)其他設(shè)備的影響微乎其微。3)1S內(nèi)可同時(shí)工作的標(biāo)簽多,容量高UWB使用的帶寬在1GHz以上,甚至可高達(dá)幾個(gè)GHz,那么每發(fā)送一個(gè)UWB信號(hào)的持續(xù)時(shí)間就非常短了。通俗一點(diǎn),我們可以將信號(hào)通信看作不同寬度車輛行駛,如自行車(UWB信號(hào))、汽車(窄帶信號(hào)),馬路寬度一定(時(shí)間資源),車輛越窄,馬路上容納的車輛就越多,如只有自行車在馬路上行駛和只有汽車在馬路上行駛時(shí),自行車的容量會(huì)大大多于汽車。因此,超寬帶系統(tǒng)容量大,可同時(shí)容納成百上千個(gè)定位標(biāo)簽同時(shí)工作。

UWB定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

2,UWB高精度定位系統(tǒng)解決方案成本高不高

定位技術(shù)在發(fā)展的幾年來,從最開始的UWB,到現(xiàn)在的藍(lán)牙AOA,再到后面的5G,衍生了很多很多的定位技術(shù),這些定位技術(shù)到底哪些好,哪些不好呢?現(xiàn)在就有做藍(lán)牙的人說做UWB的太貴了,做UWB的就說藍(lán)牙的精度太低。四相科技在高精度室內(nèi)定位行業(yè)已經(jīng)涉足有9年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn),我們認(rèn)為沒有任何一種定位技術(shù)能夠解決任何一個(gè)定位場景里面的所有定位需求。也沒有任何一個(gè)技術(shù)能解決一個(gè)項(xiàng)目人,在不同區(qū)域里面最適用的定位技術(shù)也是不一樣的,所以我們還是要回顧一下高精度定位技術(shù)原理與特點(diǎn)。高精度定位技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)1.精度準(zhǔn)確度(均值):定位均值與實(shí)際位置的差異精確度(方差):定位給位置的波動(dòng)成都2.容量單區(qū)域容量:單個(gè)定位小區(qū)可容納的定位對(duì)象數(shù)量系統(tǒng)容量:單個(gè)定位系統(tǒng)可容納的定位對(duì)象數(shù)量3.動(dòng)態(tài)定位頻率:單個(gè)定位對(duì)象1秒的定位次數(shù)定位延遲:實(shí)際位置改變到系統(tǒng)呈現(xiàn)新位置的時(shí)間差4.成本設(shè)備成本:基站、標(biāo)簽及配套電源、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備費(fèi)用部署成本:安全調(diào)試系統(tǒng)的人力、物料費(fèi)用以上這四個(gè)部分都是相互制約的,但是成本永遠(yuǎn)是企業(yè)最關(guān)心的指標(biāo),所以在高精度定位解決方案中,標(biāo)簽陳本、基站成本、部署成本都是成本的關(guān)鍵。標(biāo)簽成本最大的一點(diǎn)還是在維護(hù)成本,其中重要的就是功耗;基站成本在于覆蓋的距離,不同覆蓋距離需要的基站數(shù)量是不同的。所以在復(fù)雜的應(yīng)用場景下,EHIGH恒高自研UWB高精度定位技術(shù)開始一直在致力于解決企業(yè)建設(shè)成本問題。所以根據(jù)各種室內(nèi)定位技術(shù):在大范圍內(nèi):采用UWB技術(shù);小房間、小范圍:采用AOA、UWB&OA+TOA工廠+大型設(shè)備之間:根據(jù)成本選擇UWB AOA+TOA、藍(lán)牙AOD、藍(lán)牙AOA煤礦巷道和隧道:UWB特殊環(huán)境不允許有線:藍(lán)牙Beacon、UWB下行TOA基于四相科技的融合方案在不同的應(yīng)用場景里面我們構(gòu)建的底層硬件到底層軟件的一整套解決方案。基于不同的復(fù)雜昌吉給與UWB高精度定位融合定位方案極大提高了生產(chǎn)的安全性以及生產(chǎn)效率,降低了企業(yè)管理成本。

UWB高精度定位系統(tǒng)解決方案成本高不高

3,UWB定位技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)精確定位的

UWB簡介超寬帶技術(shù)是一種新型的無線通信技術(shù),它通過對(duì)具有很陡上升和下降時(shí)間的沖激脈沖進(jìn)行直接調(diào)制,使信號(hào)具有GHz量級(jí)的帶寬。它具有對(duì)信道衰落不敏感、發(fā)射信號(hào)功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點(diǎn)。在早前被用來應(yīng)用在近距離高速數(shù)據(jù)傳輸,近年來國內(nèi)外開始利用其亞納秒級(jí)超窄脈沖來做近距離精確室內(nèi)定位。定位原理UWB的定位原理和衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理很相似。如下圖,天上的衛(wèi)星坐標(biāo)為已知,地上的接收設(shè)備同時(shí)接收到四個(gè)衛(wèi)星信號(hào)就能確定自己的位置坐標(biāo)(平面和高程坐標(biāo))。UWB的定位原理就是通過在室內(nèi)布置4個(gè)已知坐標(biāo)的定位基站,需要定位的人員或者設(shè)備攜帶定位標(biāo)簽,標(biāo)簽按照一定的頻率發(fā)射脈沖,不斷和四個(gè)已知位置的基站進(jìn)行測距,通過一定的算法精確的計(jì)算定位標(biāo)簽的位置。
uwb定位和其他室內(nèi)定位技術(shù)的區(qū)別,10cm高精度定位就不用說啦,除了精度高,uwb技術(shù)比其他定位技術(shù)相比還有這么多的優(yōu)勢喲!UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據(jù),脈沖持續(xù)時(shí)間很短,一般在0.20ns~1.5ns之間,有很空的占空因數(shù),系統(tǒng)耗電可以做到很低,在高速通信時(shí)系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設(shè)備功率一般是傳統(tǒng)移動(dòng)電話所需功率的1/100左右,是藍(lán)牙設(shè)備所需功率的1/20左右。因此,UWB設(shè)備的電池壽命,相對(duì)于傳統(tǒng)無線設(shè)備有著很大的優(yōu)越性。由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬,其帶寬相當(dāng)于1000個(gè)電視頻道或3萬個(gè)FM廣播頻道,因此單位頻寬內(nèi)的功率密度相當(dāng)?shù)?。美國FCC對(duì)UWB的發(fā)射功率做了嚴(yán)格限制,其功率密度甚至低于一般的噪聲水平(比如,低于一部筆記本電腦的輻射)。因此,UWB對(duì)其他設(shè)備的影響微乎其微。目前做uwb定位的公司有很多,但穩(wěn)定性和精度能達(dá)到要求的不高。唐恩科技是江蘇的一家uwb定位公司,公司是國內(nèi)最早研究uwb定位的,室內(nèi)定位精度高、非常穩(wěn)定,有多項(xiàng)發(fā)明專利。
uwb(ultra wideband)是一種無載波通信技術(shù),利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),通常利用tdoa(到達(dá)時(shí)間差)和tof(時(shí)間到達(dá))算法實(shí)現(xiàn)人員或物品位置的信息。此外,對(duì)所需定位的物品或人員uwb技術(shù)需要鋪設(shè)基站和佩戴定位標(biāo)簽。uwb信號(hào)的輻射非常低,通常只有手機(jī)輻射的千分之一,因此在化工廠人員定位應(yīng)用時(shí),其不存在對(duì)其他儀器儀表的干擾問題。由于考慮到化工廠人員應(yīng)用的嚴(yán)謹(jǐn)性,無論是從定位精度、安全性、抗干擾、功耗等角度來分析,uwb無疑是最理想的化工廠人員定位技術(shù)之一。
UWB技術(shù)利用納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù),因此其所占的頻譜范圍很寬,并且時(shí)間分辨率較高。傳統(tǒng)的定位技術(shù)是根據(jù)無線正弦信號(hào)的飛行時(shí)間或者信號(hào)強(qiáng)弱來判別物體位置,但是易受多徑或外界環(huán)境的影響,定位出的位置與實(shí)際位置存在誤差,波動(dòng)較大,定位精度不高。而恒高(EHIGH)的UWB精確定位系統(tǒng)采用了寬帶窄脈沖通訊技術(shù)(時(shí)間分辨率極高,使定位誤差減?。⒍嘣磾?shù)據(jù)融合(有效提升定位系統(tǒng)的抗干擾能力)以及時(shí)間序列信號(hào)處理技術(shù)(在強(qiáng)多徑復(fù)雜環(huán)境中,提取出首達(dá)路徑信號(hào)),因此可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定位目標(biāo)的精準(zhǔn)定位。

UWB定位技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)精確定位的

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