隨著物聯網場景的需求日益增多,定位的需求日益增多,像傳統的停產場、商場、機場、精準營銷、設備、物流等都需要不同等級的定位技術。目前市場上相對主流的室內定位方案有藍牙網絡側定位方案、藍牙終端側定位方案以及UWB高精度定位方案。至于為什么UWB定位方案能夠快速占領室內定位市場,就是本篇SKYLAB君要重點介紹的重點了!
UWB定位技術
相比其他無線定位技術,UWB超寬帶根據信號的定義及特點,UWB技術具有如下優勢:
(1)系統容量大,傳輸速度快
根據信道容限公式,系統的最大傳輸速率與系統帶寬成正比例關系。UWB通信的帶寬都在500MHz以上,其傳輸速率也達到1Gbps以上。而傳統的無線載波通信系統由于頻帶窄,要使傳輸速率達到100Mbps以上,必須采用多進制調制等方法,這樣對信噪比提出了很高的要求,同時也加大了系統構建的復雜性。
(2)發射功率低
UWB具有1GHz以上的頻帶寬度,極大的帶寬保證了較低的發射功率。在短距離無線通信應用中,發射機發射的UWB信號功率要低于1mW,這大大延長了電池壽命,保證了較長的系統工作時間,同時對人體的輻射危害也更小。
(3)多徑分辨率高
UWB信號采用持續時間很短的窄脈沖,具有較強的時間和空間分辨率,系統的多徑分辨率高,整個系統能夠充分利用發射信號的能量。此外,UWB信號具有良好的抗多徑性能,對于信道衰減不敏感,接收機通過分級便可以獲得很強的康衰減能力,在室內或者建筑物比較密集的場合可以獲得良好的定位效果,同時在進行測距、定位、跟蹤時也能達到更高的精度。
(4)系統保密性好
UWB發射功率低,僅在1mW以下。它可以把信號彌散在一個極寬的頻帶范圍內,對于一般的通信信號而言,UWB信號類似于白噪聲可以安全低隱藏起來;而UWB信號的功率譜密度要低于普通的環境噪聲,要將UWB信號從環境噪聲中甄別出來不是一件容易的事情,這很好地保證了UWB信號的安全性。
(5)穿透能力強
窄脈沖具有很強的穿透能力,可以幫助比如警察搜尋隔墻的逃犯,以及解救那些被圍困在建筑物里面的人們。
(6)定位精度高
UWB信號具有超寬頻帶的特性,使得UWB系統的距離分辨精度是其他系統的成千上百倍。UWB信號的距離分辨能力可達到厘米級,這是其它窄帶系統望塵莫及的。
依賴于上述這些優點,UWB信號可以輕松穿透常見障礙物的阻隔,并能準確測距定位,因此可以用來構建具有較強通信和測距定位功能的無線定位系統,廣泛應用于消防、智能化工廠、機場安檢、軍事訓練等領域。
SKYLAB高精度UWB室內定位方案
UWB定位系統大致分為位置感知層、網絡傳輸層和定位應用層,主要包括:定位引擎服務器、智能終端、POE交換機、UWB基站、UWB標簽、UWB模塊、軟件接口等。
UWB定位系統框圖
UWB的定位原理和衛星導航定位原理很相似。UWB的定位原理是通過在室內布置4個已知坐標的UWB定位基站,需要定位的人員或者設備攜帶定位標簽,標簽按照一定的頻率發射脈沖,不斷和四個已知位置的基站進行測距,通過TDOA算法精確的計算定位標簽的位置。
UWB定位流程:
UWB定位原理
(1)每個定位標簽以UWB脈沖重復不間斷發送數據幀;
(2)定位標簽發送的UWB脈沖串被定位基站接收;
(3)每個定位基站利用高敏度的短脈沖偵測器測量每個定位標簽的數據幀到達接收器天線的時間;
(4)定位引擎參考標簽發送過來的校準數據,確定標簽達到不同定位基站之間的時間差,并利用三點定位技術及優化算法來計算標簽位置。
(5)采用多基站定位多采用TDOA(Time difference of Arrival)算法。
UWB定位主要應用于室內高精度定位,用于在一定空間范圍內獲取人或物的位置信息,同時應用于各個領域的室內精確定位和導航,能夠滿足隧道、監獄、化工、工廠、煤礦、工地、電廠、養老、展館、整車、機房、機場等高精度室內定位需求。
以上,就是UWB定位方案能夠優于其他定位方式,快速搶占室內定位市場的原因。想了解更多UWB高精度室內定位方案應用可直接訪問SKYLAB官網或阿里店鋪。
-
UWB
+關注
關注
32文章
1105瀏覽量
61263 -
UWB技術
+關注
關注
3文章
98瀏覽量
11047
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論