UWB是什么(UWB的室內(nèi)定位技術應用功能與原理)

UWB 是什么 UWB室內(nèi)定位技術 應用 功能 原理| 2022-07-06 hwszkj

隨著現(xiàn)在無線技術的發(fā)展,無線室內(nèi)定位技術也得到了飛速的發(fā)展,現(xiàn)在常用的室內(nèi)無線定位技術就有很多種,包括了基于WiFi的定位、藍牙定位、小基站定位、超寬帶定位、地磁定位等多種室內(nèi)定位技術

其中的超寬帶定位技術是一種特別適用于在室內(nèi)的定位技術,超寬帶定位技術具有定位精度高(1~15cm)、抗干擾能力強、分辨率高、低功耗等優(yōu)點。

UWB是什么?

UWB技術的全稱是Ultra Wide Band,即超寬帶技術。FCC對超寬帶信號的定義:即相對帶寬大于20%或者絕對帶寬大于500MHz。

超寬帶技術是一種全新的、與傳統(tǒng)通信技術有極大差異的通信新技術。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波,而是通過發(fā)送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù),從而具有GHz量級的帶寬。

UWB與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比有什么區(qū)別?超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比,具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點。

因此,超寬帶技術可以應用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導航,且能提供十分精確的定位精度。

UWB技術應用

UWB技術最初的開發(fā)和應用在軍事方面,主要進行雷達探測和定位。UWB技術一開始并沒有應用在民用方面,后來在2002年2月美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)確認了UWB技術的頻譜范圍,才批準UWB技術應用于民用方面,這使得 UWB 技術有了很大的發(fā)展空間。

智能高精度實時定位UWB模組,應用場景大致可以分為三個方面,分別是通信、雷達和定位。UWB技術科應用于智能家庭、無線網(wǎng)絡、戰(zhàn)術組網(wǎng)電臺、探地雷達、車輛避撞雷達以及軍用民用需要精確定位的系統(tǒng)中。

UWB的室內(nèi)定位功能與原理

UWB的室內(nèi)定位功能和衛(wèi)星原理很相似,就是通過室內(nèi)布置4個已知坐標的定位基站,需要定位人員的設備攜帶定位標簽,標簽按照一定的頻率發(fā)射脈沖,不斷和4個已知位置的基站進行測距,通過一定的精確算法定出標簽的位置。

目前,市場是已經(jīng)出現(xiàn)了基于UWB達到室內(nèi)定位裝置。根據(jù)是否需要測量距離,無線定位方法分成測距定位和非測距定位兩類。

國內(nèi)大量公司研究基于UWB的室內(nèi)定位技術,擁有自己的定位解決方案和軟硬件產(chǎn)品,但是沒有統(tǒng)一的標準,該行業(yè)目前還不成熟,市場的需求不是很多。

隨著UWB技術的發(fā)展,基于UWB技術的系統(tǒng)的定位精度已經(jīng)可以達到厘米級。UWB技術是通過增大傳輸帶寬來增大信道容量的,因此具有非常高的傳輸速率。

無線傳感器網(wǎng)絡是新興的可實現(xiàn)大范圍檢測追蹤的信息獲取載體,可能成為普適計算時代的支撐技術。UWB也屬于無線傳感器中的一種,也能構成無線傳感器網(wǎng)絡,并且適用于室內(nèi)定位中。

當前UWB應用于室內(nèi)定位已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)厘米級的定位精度,并且UWB技術也正在發(fā)展的階段,具有廣闊的發(fā)展空間,有望能夠?qū)WB的室內(nèi)定位精度進一步提高,應用到更廣泛的領域。

實時跟蹤病人,進行照顧和管理,利于病情分析和治療改進,方便于人力資源管理;危險環(huán)境中定位個人和資源,安全位置緊急搜索,人員監(jiān)控,優(yōu)化管理過程,做到安全有效;

重點安保區(qū)域人員的進出管理、實時位置查詢、禁區(qū)監(jiān)管、隔離距離控制、人員調(diào)度,能對人員的位置、行進路線、距離、速度進行監(jiān)控和統(tǒng)計等眾多場景應用。