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智慧生活設計事務所


2019年5月29日 星期三

Indoor 2D Positioning by an UWB Radar


科寶電子官網 www.cop-security.com

來源:物联网世界 作者:莫非 

隨著物聯網行業的深入發展,定位與位置服務,將成為生產生活等,不同應用場景中不可或缺的部分,而對於定位精度高,抗干擾能力要求高的應用場合,UWB定位技術將具有巨大的機會。

  沃旭通訊研發總監房宏先生

UWB 精確位置感知
UWB有三個主要的技術方向:數據傳輸、定位和雷達。基於UWB高精度位置感知,存在著巨大的市場機會,2017完成從概念驗證到規模部署的跨越,2018年將迎來爆發性成長,2020年市場規模,將遠遠超過ABIresearch預測的150億美元,目標市場主要集中在:物流、健康管理、商業零售、工業製造、商業大廈等場景。

UWB高精度定位目前主要技術有LR-UWB定位、LP-UWB定位及其他,定位方式目前主要有TOF、TDOA以及AOA。在TDOA模式下的時間同步方式,分為有線同步方式,和無線同步方式。無線同步方式系統架構簡單,建設難度低,系統成本低有線同步方式,系統需要引入同步器,建設複雜,成本高。

UWB 定位系統優勢
1.靈活的定位架構
就定位架構而言,敘述本文的廠商產品具有四種定位架構:經典架構、精簡架構、逆向架構、自主空間定位。

經典架構:標籤和基地台通信,然後傳到伺服器進行定位。

精簡架構:由於客戶成本的要求,需要定位的目標很少,直接在基地台進行定位運算。

逆向架構:定位引擎直接部署在標籤裡面。比較典型的應用在於機器人和無人機,需要快速計算位置並反饋。

自主空間定位:一種全域動態的定位,所有目標完全分散,需要目標之間進行相互定位,該種定位主要應用在一些比較特殊的領域。

2.全系列產品

  

敘述本文的廠商提供從定位標籤、定位基地台、定位引擎支持Windows/Linux/QNX(工業應用的操作系統)、定位模組,以及開發套件的全系列定位方案產品。

3.定位系統產品及系統特徵
精度,基於場景深度優化。人員定位:0.5 米,無人機/機器人:0.1 米,

VR:1釐米
容量,大限度利用時間資源。ToF 定位300Hz,TDoA定位4000Hz(單區域 )。

功耗,多感測器融合。深度優化ToF 模式 2月,TDoA 9月(800mAH鋰電池,1Hz工作)

射頻覆蓋距離,優化射頻收發。普通模式 80米,增強模式 400米。

定位頻率自由切換。不同區域/不同目標,不同的定位頻率。

定位方法自由切換。不同區域自動切換(ToF/ TDoA/ AoA/ 擴展ToF )定位方法。

多種告警,安全第一 。緊急上發/緊急下發/長時間不動/越界等。

UWB技術方案的機會和挑戰
房宏總監表示,UWB在安全和智慧有著巨大的市場機會。

安全主要在於:
電廠:水電/火電/儲能電站/核電的安全。

化工:煉化、日化、儲油區等安全。隧道/地下空間/礦井:煤礦人員定位及防撞。

倉儲/物流:人車防撞、叉車定位以及貨物質押。

智慧主要在於:
工業4.0:產線夾具定位、氣動扳手定位、人機協同工作以及無人車間場景定位等。

智慧運動:在足球裡面裝上定位標籤,在人身上也有一個定位標籤。這套系統目前在對岸中國的很多中小學,做足球訓練。中長跑訓練。

此外,還有機器人/無人機以及智慧零售等應用。

會議最後談到UWB定位技術應用面對的挑戰,房宏總監表示,UWB技術在07年就已經出來了,為什麼這麼多年來,它一直沒有成長起來因為技術和場景的適應性,不同應用場景下的快速部署,位置感測器如何與客戶不同的應用融合,機器學習、大數據、成本、功耗等方面,都是它要大規模應用所面對的挑戰。384170904

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