UWB超宽带定位技术

UWB超宽带定位技术


UWB&＃xff08;Ultra Wide band)是一种无载波通信技术&＃xff0c;利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。在定位用到的UWB&＃xff0c;遵循802.15.4a 标准。UWB 可以做到两种应用&＃xff0c;一种是测距&＃xff0c;在测距的时候&＃xff0c;采用ToF&＃xff08;Time of Flight&＃xff09; 的方式&＃xff0c;计算A、B 两点电磁波飞行的时间&＃xff0c;通过时间计算出两点之间的距离。另一种是定位&＃xff0c;先通过计算到达时间差&＃xff08;TDOA&＃xff1a; Time Difference of Arrival&＃xff09;来确定标签和接收器之间的距离&＃xff0c;然后通过三角定位的方式&＃xff0c;计算出标签的位置。
UWB 脉冲持续时间极短,一般为零点几纳秒。图1为超宽带脉冲示意图。

电磁波飞行时间 &＃61; &＃xff08;2TRR-Tsp-2TSR&＃43;TRP&＃43;TRF-TSF&＃xff09;/4
两点之间距离&＃61; 光速* 电磁波飞行时间
UWB 因为其时间计算的精度非常高&＃xff0c;达到0.3ns 左右&＃xff0c;在测距模式下&＃xff0c;其精度在99.9% 的情况下&＃xff0c;在10厘米以内&＃xff0c;考虑到定位系统的系统精度&＃xff0c;一般定位系统&＃xff0c;在95% 的情况下&＃xff0c;其精度能达到15厘米。
获得脉冲信息后&＃xff0c;要通过输出方式传回后端的服务器计算位置和呈现。目前在项目实施时&＃xff0c;除有线传输外&＃xff0c;有下面几种无线方式数据传输方式&＃xff1a;GPRS、WLAN、wifi&＃xff0c;优势是较为通用&＃xff0c;不足是&＃xff0c;存在运营费、功耗较高 绕射性能不佳
定位技术比较

“智寻”实时定位系统是一种基于UWB(Ultra Wide Band)技术和利用超宽带脉冲的定位解决方案&＃xff0c;采用超精密、低耗电、低费用技术&＃xff0c;开发各种服务模式&＃xff0c;并拥有完成这些模式的各种方案。可以在建筑物内部或公园、运动场等限定范围的开放区域定位移动物体并掌握其信息。
系统组成
“智寻”实时定位系统由三部分组成
安装携带在人或者设备位标签&＃xff0c;该标签由UWB模块、控制芯片&＃xff08;MCU&＃xff09;、电池等核心器件组成。标签采用纽扣电池&＃xff0c;最长待机时间可达200余天&＃xff0c;电池不足时&＃xff0c;将发出告警信息到服务器。
行业应用
 智能电站&＃xff1a;电厂工作及检修人员
 仓储物流&＃xff1a;叉车定位、托盘定位等
 博物馆/展厅&＃xff1a;参观人员定位&＃xff0c;展品信息推送等
 安防管理&＃xff1a;无线安防系统等
 工业自动化&＃xff1a;流水线监控、货物分选
 医院/养老院&＃xff1a;医生、病人或者老人定位&＃xff0c;健康相关产业等
 智慧场馆&＃xff1a;运动员定位
“智寻”实时定位系统的核心是实现了人员/设备位置的实时、精确定位。在人员定位的应用中&＃xff0c;可以实现以下功能&＃xff1a;
1&＃xff0c;实时位置定位。当人员进入定位区域以后&＃xff0c;在任何时刻任意位置&＃xff0c;定位基站都可以感应到信号&＃xff0c;并上传到监控中心服务器&＃xff0c;经过软件处理&＃xff0c;得出各具体信息&＃xff08;如&＃xff1a;人员ID&＃xff0c;位置&＃xff0c;具体时间&＃xff09;&＃xff0c;同时可把它动态显示&＃xff08;实时&＃xff09;在监控中心的大屏幕或电脑上&＃xff0c;并作好备份&＃xff0c;使得管理人员可随时了解工作人员的状态。
2&＃xff0c;电子围栏。当人/车进入非授权区域时&＃xff0c;“智寻”实时定位系统能够分析出这种非正常的情况&＃xff0c;并及时做出报警信息&＃xff0c;为管理人员提供重要参考&＃xff1b;
3&＃xff0c;日常人员管理。管理者可随时观看大屏幕或电脑上的人员及设备活动情况&＃xff0c;并可查看任意区域、任何部分/个人的信息状况&＃xff0c;并可进行报表打印&＃xff08;可选&＃xff09;&＃xff0c;历史数据查询&＃xff08;可选&＃xff09;&＃xff0c;为管理带来极大的方便。

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