اصلی: Ulink Media
نویسنده:
به تازگی ، شرکت نیمه هادی هلندی NXP با همکاری شرکت آلمانی Lateration XYZ ، توانایی دستیابی به موقعیت یابی دقیق میلی متر سایر موارد و دستگاه های UWB را با استفاده از فناوری باند فوق العاده گسترده به دست آورده است. این راه حل جدید امکانات جدیدی را برای سناریوهای مختلف کاربردی که نیاز به موقعیت یابی دقیق و ردیابی دارند ، به ارمغان می آورد ، و پیشرفت اساسی در تاریخ توسعه فناوری UWB را نشان می دهد.
در حقیقت ، دقت فعلی سطح UWB سانتی متر ، در زمینه موقعیت یابی به سرعت انجام شده است ، و هزینه بالاتر سخت افزار همچنین به کاربران و سردردهای ارائه دهندگان راه حل در مورد چگونگی حل مشکلات هزینه و استقرار می دهد. در این زمان "رول" به سطح میلی متر ، لازم است؟ و UWB سطح Millimetre چه فرصت های بازار را به ارمغان می آورد؟
چرا دستیابی به UWB در مقیاس میلی متر سخت است؟
به عنوان یک با دقت بالا ، با دقت بالا ، موقعیت یابی با امنیت بالا و روش متغیر ، موقعیت یابی داخلی UWB می تواند از لحاظ تئوری به میلی متر یا حتی دقت میکرومتر برسد ، اما در استقرار واقعی ، مدت طولانی در سانتیمتر باقی مانده است ، عمدتاً به دلیل عوامل زیر که بر صحت واقعی موقعیت UWB تأثیر می گذارد:
1. تأثیر حالت استقرار سنسور بر دقت موقعیت یابی
در فرآیند حل دقیق موقعیت یابی ، افزایش تعداد سنسورها به معنای افزایش اطلاعات اضافی است و اطلاعات غنی غنی می تواند خطای موقعیت یابی را کاهش دهد. با این حال ، دقت موقعیت یابی با بهترین سنسورها افزایش نمی یابد و هنگامی که تعداد سنسورها به تعداد مشخصی افزایش می یابد ، با افزایش سنسورها سهم در دقت موقعیت یابی زیاد نیست. و افزایش تعداد سنسورها به معنای افزایش هزینه تجهیزات است. بنابراین ، چگونگی یافتن تعادل بین تعداد سنسورها و دقت موقعیت یابی ، و در نتیجه استقرار معقول سنسورهای UWB ، تمرکز تحقیقات بر تأثیر استقرار سنسور بر دقت موقعیت یابی است.
2. تأثیر اثر چندگانه
سیگنال های موقعیت یابی باند UWB با استفاده از محیط اطراف مانند دیوارها ، شیشه ها و اشیاء داخلی مانند دسک تاپ در طی فرآیند انتشار ، منعکس و انکسار می شوند و در نتیجه اثرات چندتایی ایجاد می شوند. تغییر سیگنال در تأخیر ، دامنه و فاز ، که منجر به کاهش انرژی و کاهش نسبت سیگنال به نویز می شود و منجر به این واقعیت می شود که اولین سیگنال به دست آمده مستقیم نیست ، باعث خطاهای مختلف و کاهش دقت موقعیت یابی می شود. بنابراین ، سرکوب مؤثر اثر چندگانه می تواند دقت موقعیت یابی را بهبود بخشد ، و روش های فعلی برای سرکوب چندگانه به طور عمده شامل تکنیک های موسیقی ، esprit و تشخیص لبه است.
3. تأثیر NLOS
انتشار خط بین (LOS) اولین و پیش نیاز برای اطمینان از صحت نتایج اندازه گیری سیگنال است ، هنگامی که شرایط بین هدف موقعیت یابی موبایل و ایستگاه پایه قابل تحقق نیست ، انتشار سیگنال فقط در شرایط غیر بینش مانند انکسار و پراکندگی قابل تکمیل است. در این زمان ، زمان نخستین پالس ورودی ، ارزش واقعی TOA را نشان نمی دهد ، و جهت پالس رسیدن اول ، ارزش واقعی AOA نیست ، که باعث ایجاد خطای موقعیت یابی خاص می شود. در حال حاضر ، روش های اصلی برای از بین بردن خطای غیر بینش ، روش Wylie و روش حذف همبستگی است.
4. تأثیر بدن انسان بر دقت موقعیت یابی
مؤلفه اصلی بدن انسان آب است ، آب روی سیگنال پالس بی سیم UWB دارای اثر جذب قوی است و در نتیجه میرایی سیگنال ، انحراف اطلاعات و تأثیرگذاری بر اثر موقعیت یابی نهایی تأثیر می گذارد
5. تأثیر تضعیف نفوذ سیگنال
هرگونه نفوذ سیگنال از طریق دیوارها و موجودات دیگر تضعیف می شود ، UWB نیز از این قاعده مستثنی نیست. هنگامی که موقعیت یابی UWB به یک دیوار آجری معمولی نفوذ می کند ، سیگنال تقریباً نیمی از آن تضعیف می شود. تغییر در زمان انتقال سیگنال به دلیل نفوذ دیواره نیز بر دقت موقعیت یابی تأثیر می گذارد.
با توجه به بدن انسان ، نفوذ سیگنال ناشی از صحت تأثیر آن دشوار است ، NXP و شرکت آلمانی Laterationxyz از طریق راه حل های طرح بندی سنسور نوآورانه برای ارتقاء فناوری UWB خواهند بود ، نمایش خاصی از نتایج نوآورانه وجود ندارد ، من فقط می توانم از وب سایت رسمی مقالات فنی گذشته NXP آزاد شوم تا مشخصات مربوطه را ایجاد کنم.
در مورد انگیزه برای بهبود صحت UWB ، من معتقدم که این اول از همه NXP به عنوان بازیکن پیشرو UWB در جهان برای مقابله با تولید کنندگان داخلی فعلی نوآوری در مقیاس بزرگ در وضعیت برک آوت و دفاع فنی است. از این گذشته ، فناوری فعلی UWB هنوز در مرحله پررونق توسعه است و هزینه ، کاربرد و مقیاس مربوطه هنوز تثبیت نشده است ، در این زمان ، تولید کنندگان داخلی بیشتر نگران محصولات UWB هستند که در اسرع وقت برای فرود و گسترش ، به دست آوردن بازار ، هیچ وقت مراقبت از اعتبار UWB را برای بهبود نوآوری ندارند. NXP ، به عنوان یکی از بازیکنان برتر در زمینه UWB ، دارای یک اکوسیستم کامل محصول و همچنین سالها شخم عمیق از قدرت فنی انباشته شده است که برای انجام نوآوری UWB راحت تر است.
ثانیا ، NXP این بار به سمت UWB سطح میلی متر ، همچنین پتانسیل نامحدود توسعه آینده UWB را می بیند و متقاعد شده است که بهبود دقت برنامه های جدیدی را به بازار عرضه می کند.
به نظر من ، صعود UWB با پیشرفت 5G "زیرساخت های جدید" ادامه خواهد داد و مختصات ارزش خود را در روند ارتقاء صنعتی توانمندسازی هوشمند 5G گسترش می دهد.
پیش از این ، در شبکه 2G/3G/4G ، سناریوهای موقعیت یابی موبایل عمدتاً در تماس های اضطراری ، دسترسی به مکان قانونی و سایر برنامه ها متمرکز شده بود ، بر اساس دقت موقعیت یابی درشت سلول از ده ها متر تا صدها متر ، نیازهای دقت موقعیت یابی زیاد نیست. در حالی که 5G از روشهای برنامه نویسی جدید ، فیوژن پرتو ، آرایه های آنتن در مقیاس بزرگ ، طیف موج میلی متر و سایر فناوری ها ، پهنای باند بزرگ و فناوری آرایه آنتن آن استفاده می کند ، پایه و اساس اندازه گیری فاصله با دقت بالا و اندازه گیری زاویه با دقت بالا را فراهم می کند. بنابراین ، دور دیگری از Sprint UWB در زمینه دقت توسط پیشینه دوره مربوطه ، بنیاد فناوری و چشم انداز کاربرد کافی پشتیبانی می شود ، و این اسپرینت دقت UWB را می توان به عنوان یک پیش تعیین برای به روزرسانی اطلاعات دیجیتال در نظر گرفت.
چه بازارهایی Millimeter UW باز خواهد شد؟
در حال حاضر ، توزیع بازار UWB عمدتاً با پراکندگی B و غلظت C مشخص می شود. در برنامه ، B-end دارای موارد بیشتری است و C-end فضای تخیلی بیشتری برای استخراج عملکرد دارد. به نظر من ، این نوآوری با تمرکز بر موقعیت یابی عملکرد ، مزایای UWB را در موقعیت دقیق قرار می دهد ، که نه تنها پیشرفت های عملکرد را برای برنامه های موجود به ارمغان می آورد بلکه فرصت هایی را برای UWB ایجاد می کند تا فضای برنامه جدید را باز کند.
در بازار B-end ، برای پارک ها ، کارخانه ها ، شرکت ها و سایر سناریوها ، محیط بی سیم منطقه خاص آن نسبتاً مشخص است و دقت موقعیت یابی می تواند به طور مداوم تضمین شود ، در حالی که چنین صحنه هایی نیز تقاضای پایدار برای درک موقعیت یابی دقیق را حفظ می کنند ، یا به زودی UWB سطح میلی متر تبدیل می شوند.
در سناریو معدن ، با پیشرفت ساخت و سازهای هوشمند معدن ، راه حل فیوژن "5G+موقعیت یابی UWB" می تواند سیستم معدن هوشمند را در یک زمان بسیار کوتاه قرار دهد ، به ترکیب کاملی از موقعیت یابی دقیق و مصرف کم مصرف برسد و ویژگی های دقت بالا ، مدیریت طولانی و زمان آماده سازی طولانی را انجام دهد. مال من در عین حال ، بر اساس تقاضای سخت برای مدیریت ایمنی مین ، UWB نیز در مدیریت روزانه پرسنل و مسیر ماشین استفاده می شود. در حال حاضر ، این کشور دارای مقیاس مشخصی از معادن زغال سنگ در حدود 4000 یا بیشتر است ، و میانگین تقاضا برای هر ایستگاه پایه هر معدن ذغال سنگ حدود 100 یا بیشتر است ، از این رو می توان تخمین زد که کل تقاضا برای ایستگاه پایه معدن زغال سنگ حدود 400000 است ، تعداد معدنچیان زغال سنگ به طور کلی حدود 4 میلیون نفر یا به همین ترتیب ، طبق برچسب 1 نفر ، تقاضا برای برچسب های UWB در حدود 4 میلیون یا بنابراین. با توجه به کاربر نهایی فعلی برای خرید قیمت واحد بازار ، بازار زغال سنگ در بازار سخت افزار UWB "Station + Tag" UWB حدود 4 میلیارد ارزش خروجی است.
استخراج و استخراج سناریوهای پر خطر و استخراج روغن ، نیروگاه ها ، گیاهان شیمیایی و غیره ، نیازهای مدیریت ایمنی برای موقعیت یابی نیازهای دقیق بیشتر است ، دقت موقعیت یابی UWB به افزایش سطح میلی متر به تلفیق مزایای آن در چنین مناطقی کمک می کند.
در سناریوهای تولید صنعتی ، انبارداری و تدارکات ، UWB به ابزاری برای کاهش هزینه و کارآیی تبدیل شده است. کارگرانی که از دستگاههای دستی با فناوری UWB استفاده می کنند می توانند با دقت بیشتری قطعات مختلف را پیدا و قرار دهند. ساخت یک سیستم مدیریتی که فناوری UWB را در مدیریت انبار ادغام می کند می تواند به طور دقیق انواع مواد و پرسنل موجود در انبارها را در زمان واقعی کنترل کند و به کنترل موجودی ، مدیریت پرسنل دست یابد و در عین حال نیز از طریق تجهیزات AGV به گردش کارآمد و بدون خطا دست یابد ، که می تواند راندمان تولید را بسیار تقویت کند.
علاوه بر این ، جهش میلی متر UWB همچنین می تواند برنامه های جدیدی را در زمینه حمل و نقل ریلی باز کند. در حال حاضر ، سیستم کنترل فعال قطار عمدتاً به موقعیت ماهواره ای متکی است ، برای محیط تونل زیرزمینی و همچنین ساختمانهای مرتفع شهری ، دره ها و صحنه های دیگر ، موقعیت ماهواره ای مستعد شکست است. فن آوری UWB در قطار موقعیت یابی و ناوبری CBTC ، ستون به جلوگیری از برخورد و هشدار زودرس ، توقف دقیق قطار و غیره می تواند پشتیبانی فنی قابل اطمینان تری را برای ایمنی و کنترل حمل و نقل ریلی فراهم کند. در حال حاضر ، این نوع کاربرد در اروپا و ایالات متحده موارد کاربردی را پراکنده کرده است.
در بازار C- ترمینال ، UWB Precision به پیشرفت سطح میلی متر سناریوهای برنامه جدیدی را به غیر از کلیدهای دیجیتال برای صحنه وسیله نقلیه باز می کند. به عنوان مثال ، پارکینگ اتومبیل اتوماتیک ، پرداخت خودکار و غیره. در عین حال ، بر اساس فناوری هوش مصنوعی ، می تواند الگوهای و عادات حرکتی کاربر را "یاد بگیرد" و عملکرد فناوری رانندگی خودکار را بهبود بخشد.
در زمینه لوازم الکترونیکی مصرفی ، UWB ممکن است به فناوری استاندارد برای تلفن های هوشمند تحت موج تعامل ماشین ماشین از کلیدهای ماشین دیجیتال تبدیل شود. علاوه بر باز کردن فضای برنامه گسترده تری برای موقعیت یابی و جستجوی محصولات ، بهبود دقت UWB همچنین می تواند فضای برنامه جدیدی را برای سناریوهای تعامل تجهیزات باز کند. به عنوان مثال ، دامنه دقیق UWB می تواند فاصله بین دستگاه ها را به طور دقیق کنترل کند ، تا ساخت صحنه واقعیت افزوده را تنظیم کند ، برای بازی ، صدا و فیلم برای یک تجربه حسی بهتر به ارمغان می آورد.
زمان پست: سپتامبر 04-2023