Original: Ulink Media
Autor: 旸谷
Recent, compania olandeză de semiconductori NXP, în colaborare cu compania germană Lateration XYZ, a câștigat capacitatea de a realiza poziționarea cu precizie milimetrică a altor articole și dispozitive UWB folosind tehnologia ultra-wideband. Această nouă soluție aduce noi posibilități pentru diverse scenarii de aplicații care necesită poziționare și urmărire precisă, marcând un progres esențial în istoria dezvoltării tehnologiei UWB.
De fapt, acuratețea actuală la nivel de centimetru UWB, în domeniul poziționării, a fost realizată rapid, iar costul mai mare al hardware-ului dă, de asemenea, bătăi de cap utilizatorilor și furnizorilor de soluții cu privire la modul de rezolvare a costurilor și a dificultăților de implementare. În acest moment „rulează” la nivel milimetric, este necesar? Și ce oportunități de piață vor aduce UWB la nivel milimetric?
De ce este greu de atins UWB la scară milimetrică?
Ca metodă de înaltă precizie, de înaltă precizie, de înaltă securitate de poziționare și de distanță, poziționarea interioară UWB poate atinge teoretic precizie milimetrică sau chiar micrometrică, dar în implementare efectivă, a rămas la nivel de centimetru pentru o lungă perioadă de timp, în principal datorită la următorii factori care afectează precizia reală a poziționării UWB:
1. Impactul modului de desfășurare a senzorului asupra preciziei de poziționare
În procesul real de rezolvare a preciziei de poziționare, creșterea numărului de senzori înseamnă creșterea informațiilor redundante, iar informațiile redundante bogate pot reduce și mai mult eroarea de poziționare. Cu toate acestea, precizia de poziționare nu crește cu cei mai buni senzori, iar atunci când numărul de senzori este crescut la un anumit număr, contribuția la precizia de poziționare nu este mare odată cu creșterea senzorilor. Iar creșterea numărului de senzori înseamnă că costul echipamentului crește. Prin urmare, modul de a găsi un echilibru între numărul de senzori și precizia de poziționare și, prin urmare, desfășurarea rezonabilă a senzorilor UWB este punctul central al cercetării privind impactul implementării senzorilor asupra preciziei de poziționare.
2. Influența efectului multipath
Semnalele de poziționare în bandă ultra-largă UWB sunt reflectate și refractate de mediul înconjurător, cum ar fi pereții, sticla și obiectele din interior, cum ar fi desktop-urile, în timpul procesului de propagare, rezultând efecte de cale multiplă. Semnalul se modifică în întârziere, amplitudine și fază, ceea ce are ca rezultat atenuarea energiei și o scădere a raportului semnal-zgomot, ceea ce duce la faptul că primul semnal atins nu este direct, provocând erori de distanță și o scădere a preciziei de poziționare. . Prin urmare, suprimarea eficientă a efectului multipath poate îmbunătăți acuratețea poziționării, iar metodele actuale pentru suprimarea multipath includ în principal tehnici de detectare a marginilor și MUSIC, ESPRIT.
3. Impactul NLOS
Propagarea liniei de vedere (LOS) este prima și o condiție prealabilă pentru a asigura acuratețea rezultatelor măsurării semnalului, atunci când condițiile dintre ținta de poziționare mobilă și stația de bază nu pot fi îndeplinite, propagarea semnalului poate fi numai finalizat în condiții de non-line-of-sight, cum ar fi refracția și difracția. În acest moment, timpul primului impuls de sosire nu reprezintă valoarea reală a TOA, iar direcția primului impuls de sosire nu este valoarea reală a AOA, ceea ce va provoca o anumită eroare de poziționare. În prezent, principalele metode de eliminare a erorii non-line-of-sight sunt metoda Wylie și metoda de eliminare a corelației.
4. Impactul corpului uman asupra preciziei de poziționare
Componenta principală a corpului uman este apa, apa de pe semnalul puls fără fir UWB are un efect puternic de absorbție, ceea ce duce la atenuarea puterii semnalului, abaterea informațiilor și afectând efectul de poziționare finală.
5. Impactul slăbirii penetrării semnalului
Orice pătrundere a semnalului prin pereți și alte entități va fi slăbită, UWB nu face excepție. Când poziționarea UWB pătrunde într-un zid de cărămidă obișnuit, semnalul va fi slăbit cu aproximativ jumătate. Modificările în timpul de transmisie a semnalului din cauza pătrunderii peretelui vor afecta, de asemenea, precizia de poziționare.
Datorită corpului uman, penetrarea semnalului determinată de acuratețea impactului este dificil de ocolit, NXP și compania germană LaterationXYZ vor fi prin soluții inovatoare de dispunere a senzorilor pentru a îmbunătăți tehnologia UWB, nu a existat o afișare specifică a rezultatelor inovatoare. , Nu pot fi eliberat decât de pe site-ul oficial al articolelor tehnice anterioare NXP pentru a face speculațiile relevante.
În ceea ce privește motivația de a îmbunătăți acuratețea UWB, cred că aceasta este, în primul rând, NXP ca jucător de frunte UWB din lume pentru a face față cu producătorii interni actuali de inovație pe scară largă în situația de breakout și apărare tehnică. La urma urmei, tehnologia actuală UWB este încă în stadiul de dezvoltare în plină expansiune, iar costul, aplicarea și scara corespunzătoare nu au fost încă stabilizate, în acest moment, producătorii interni sunt mai preocupați de produsele UWB cât mai curând posibil să aterizeze și răspândirea, pentru a profita de piață, nu au timp să-și pese de precizia UWB pentru a îmbunătăți inovația. NXP, ca unul dintre jucătorii de top în domeniul UWB, are un ecosistem complet de produse, precum și mulți ani de arătură profundă a puterii tehnice acumulate, mai confortabil pentru a realiza inovația UWB.
În al doilea rând, NXP de această dată către UWB la nivel milimetric, vede, de asemenea, potențialul infinit al dezvoltării viitoare a UWB și este convins că îmbunătățirea preciziei va aduce noi aplicații pe piață.
În opinia mea, avantajul UWB va continua să se îmbunătățească odată cu avansarea „noii infrastructuri” 5G și să își extindă în continuare coordonatele valorice în procesul de modernizare industrială a capacității inteligente 5G.
Anterior, în rețeaua 2G/3G/4G, scenariile de poziționare mobilă s-au concentrat în principal pe apeluri de urgență, acces legal la locație și alte aplicații, cerințele de precizie a poziționării nu sunt ridicate, pe baza preciziei de poziționare grosieră Cell ID de la zeci de metri la sute. de metri. În timp ce 5G utilizează noi metode de codare, fuziunea fasciculului, rețele de antene la scară mare, spectrul undelor milimetrice și alte tehnologii, tehnologia sa mare de bandă și matrice de antene oferă baza pentru măsurarea distanței de înaltă precizie și măsurarea unghiului de înaltă precizie. Prin urmare, o altă rundă de sprint UWB în domeniul preciziei este susținută de fundalul epocii corespunzătoare, fundația tehnologică și perspective suficiente de aplicare, iar acest sprint de precizie UWB poate fi privit ca un pre-amenajare pentru a satisface actualizarea inteligenței digitale.
Ce piețe se vor deschide Millimeter UW?
În prezent, distribuția pe piață a UWB este caracterizată în principal prin dispersie la capătul B și concentrarea la capătul C. În aplicație, capătul B are mai multe cazuri de utilizare, iar capătul C are mai mult spațiu imaginativ pentru minerit de performanță. În opinia mea, această inovație care se concentrează pe performanța de poziționare consolidează avantajele UWB în poziționarea precisă, ceea ce nu numai că aduce progrese în performanță pentru aplicațiile existente, ci și creează oportunități pentru UWB de a deschide un nou spațiu de aplicații.
Pe piața B-end, pentru parcuri, fabrici, întreprinderi și alte scenarii, mediul wireless al zonei sale specifice este relativ sigur, iar precizia de poziționare poate fi garantată în mod constant, în timp ce astfel de scene mențin, de asemenea, o cerere stabilă pentru percepția corectă a poziționării, sau va deveni un UWB la nivel de milimetru va fi în curând orientat spre avantajul pieței.
În scenariul minier, odată cu avansarea construcției miniere inteligente, soluția de fuziune a „poziționării 5G+UWB” poate face ca sistemul minier inteligent să completeze poziționarea într-un timp foarte scurt, să realizeze combinația perfectă de poziționare precisă și consum redus de energie și realizează caracteristicile de înaltă precizie, capacitate mare și timp de așteptare lung, etc. În același timp, pe baza managementului siguranței minei, poate fi utilizat pentru a asigura siguranța minei și managementul siguranței minei. În același timp, pe baza cererii puternice pentru managementul siguranței minelor, UWB va fi, de asemenea, utilizat în gestionarea zilnică a personalului și a pistei auto. În prezent, țara are o anumită scară de mine de cărbune aproximativ 4000 și ceva, iar cererea medie pentru stația de bază a fiecărei mine de cărbune este de aproximativ 100 sau cam asa ceva, din care se poate estima că cererea totală pentru stația de bază a minei de cărbune este de aproximativ 400.000, numărul de mineri de cărbune în total aproximativ 4 milioane de oameni sau cam asa ceva, conform 1 persoană 1 etichetă, cererea de etichete UWB aproximativ 4 milioane sau cam asa ceva. Potrivit utilizatorului final actual pentru a cumpăra un preț unic de piață, piața cărbunelui în UWB "stație de bază + etichetă" piața hardware este de aproximativ 4 miliarde în valoare de producție.
Exploatarea și exploatarea în scenarii similare cu risc ridicat și extracție de petrol, centrale electrice, uzine chimice etc., nevoile de management al siguranței pentru cerințele de precizie de poziționare sunt mai mari, precizia de poziționare UWB până la îmbunătățirea milimetrică va ajuta la consolidarea avantajelor sale în astfel de domenii.
În scenariile de producție industrială, depozitare și logistică, UWB a devenit un instrument de reducere a costurilor și eficiență. Lucrătorii care folosesc dispozitive portabile cu tehnologie UWB pot localiza și plasa mai precis diverse piese; construirea unui sistem de management care integrează tehnologia UWB în managementul depozitului poate monitoriza cu acuratețe toate tipurile de materiale și personal din depozite în timp real și poate realiza controlul stocurilor, managementul personalului și, în același timp, poate obține material fără personal eficient și fără erori. cifra de afaceri prin echipamente AGV, care pot spori foarte mult eficiența producției.
În plus, saltul milimetric al UWB poate deschide și noi aplicații în domeniul transportului feroviar. În prezent, sistemul de control activ al trenului se bazează în principal pe poziționarea prin satelit pentru a finaliza, pentru mediul tunelului subteran, precum și pentru clădirile urbane înalte, canioanele și alte scene, poziționarea prin satelit este predispusă la eșec. Tehnologia UWB în poziționarea și navigarea CBTC a trenului, coloana în evitarea coliziunilor și avertizarea timpurie a coliziunilor, oprirea de precizie a trenului etc., poate oferi suport tehnic mai fiabil pentru siguranța și controlul transportului feroviar. În prezent, acest tip de aplicație în Europa și Statele Unite au cazuri de aplicare împrăștiate.
Pe piața terminalelor C, îmbunătățirea preciziei UWB până la nivel de milimetri va deschide noi scenarii de aplicații, altele decât cheile digitale, pentru scena vehiculului. De exemplu, parcare automată cu valet, plată automată și așa mai departe. În același timp, bazat pe tehnologia inteligenței artificiale, poate veni, de asemenea, să „învețe” modelele și obiceiurile de mișcare ale utilizatorului și să îmbunătățească performanța tehnologiei de conducere automată.
În domeniul electronicelor de larg consum, UWB poate deveni tehnologia standard pentru smartphone-uri sub valul de interacțiune mașină-mașină a cheilor digitale ale mașinii. Pe lângă deschiderea unui spațiu de aplicații mai larg pentru poziționarea și căutarea produselor, îmbunătățirea preciziei UWB poate deschide și noi spațiu de aplicații pentru scenariile de interacțiune cu echipamente. De exemplu, intervalul precis al UWB poate controla cu precizie distanța dintre dispozitive, pentru a ajusta construcția scenei de realitate augmentată, pentru joc, audio și video pentru a aduce o experiență senzorială mai bună.
Ora postării: 04-sept-2023