Alkuperäinen: Ulink Media
Kirjoittaja: 旸谷
Äskettäin hollantilainen puolijohdeyritys NXP on yhteistyössä saksalaisen Lateration XYZ:n kanssa saavuttanut kyvyn saavuttaa millimetritason tarkkuus muiden UWB-kohteiden ja -laitteiden paikannuksessa ultralaajakaistatekniikalla. Tämä uusi ratkaisu tuo uusia mahdollisuuksia erilaisiin sovellusskenaarioihin, jotka vaativat tarkkaa paikannusta ja seurantaa, mikä on olennainen edistysaskel UWB-teknologian kehityksen historiassa.
Itse asiassa nykyinen UWB-senttitason tarkkuus paikannusalalla on tehty nopeasti, ja korkeammat laitteistokustannukset aiheuttavat myös käyttäjille ja ratkaisuntarjoajille päänsärkyä kustannus- ja käyttöönotto-ongelmien ratkaisemisessa. Tällä hetkellä "rullaa" millimetrin tasolle, onko se välttämätöntä? Ja millimetritason UWB tuo mitä markkinamahdollisuuksia?
Miksi millimetrin mittakaavassa oleva UWB on vaikea saavuttaa?
Korkean tarkkuuden, suuren tarkkuuden, korkean turvallisuuden paikannus- ja etäisyysmenetelmänä UWB-sisäpaikannus voi teoriassa saavuttaa millimetrin tai jopa mikrometrin tarkkuuden, mutta todellisessa käytössä se on pysynyt sentin tasolla pitkään, lähinnä siksi, että seuraaviin tekijöihin, jotka vaikuttavat UWB-paikannuksen todelliseen tarkkuuteen:
1. Anturin käyttöönottotilan vaikutus paikannustarkkuuteen
Varsinaisessa paikannustarkkuuden ratkaisuprosessissa anturien määrän kasvu tarkoittaa redundantin tiedon lisääntymistä ja runsas redundanttitieto voi edelleen vähentää paikannusvirhettä. Paikannustarkkuus ei kuitenkaan paranna parhailla antureilla, ja kun anturien lukumäärä kasvaa tiettyyn määrään, ei anturien lisääntymisen myötä panos paikannustarkkuuteen ole suuri. Ja anturien määrän kasvu tarkoittaa, että laitteiden kustannukset kasvavat. Siksi anturien määrän ja paikannustarkkuuden välisen tasapainon löytäminen ja siten UWB-antureiden järkevä käyttö on tutkimuksen kohteena, joka tutkii anturin käyttöönoton vaikutusta paikannustarkkuuteen.
2. Monitievaikutuksen vaikutus
UWB-ultralaajakaistaiset paikannussignaalit heijastuvat ja taittuvat ympäröivästä ympäristöstä, kuten seinistä, lasista ja sisätiloista, kuten pöytätietokoneista, etenemisprosessin aikana, mikä johtaa monitievaikutuksiin. Signaalin viive, amplitudi ja vaihe muuttuvat, mikä johtaa energian vaimenemiseen ja signaali-kohinasuhteen laskuun, mikä johtaa siihen, että ensimmäinen saavutettu signaali ei ole suora, mikä aiheuttaa etäisyysvirheitä ja paikannustarkkuuden heikkenemistä. . Siksi monitievaikutuksen tehokas vaimennus voi parantaa paikannustarkkuutta, ja nykyiset menetelmät monitievaikutuksen vaimentamiseksi sisältävät pääasiassa MUSIC-, ESPRIT- ja reunantunnistustekniikat.
3. NLOS-vaikutus
Linja-of-Sight-eteneminen (LOS) on ensimmäinen ja edellytys signaalin mittaustulosten tarkkuuden varmistamiseksi, kun matkaviestimen paikannuskohteen ja tukiaseman välisiä ehtoja ei voida täyttää, signaalin etenemistä voidaan vain suoritettu muissa kuin näkölinjan olosuhteissa, kuten taittuminen ja diffraktio. Tällä hetkellä ensimmäisen saapuvan pulssin aika ei edusta TOA:n todellista arvoa, ja ensimmäisen saapuvan pulssin suunta ei ole AOA:n todellinen arvo, mikä aiheuttaa tietyn paikannusvirheen. Tällä hetkellä tärkeimmät menetelmät ei-näkyvyysvirheen poistamiseksi ovat Wylie-menetelmä ja korrelaatioeliminointimenetelmä.
4. Ihmiskehon vaikutus paikannustarkkuuteen
Ihmiskehon pääkomponentti on vesi, langattomassa UWB-pulssisignaalissa olevalla vedellä on voimakas absorptiovaikutus, mikä johtaa signaalin voimakkuuden vaimenemiseen, etäisyysinformaation poikkeamiseen ja vaikuttaa lopulliseen paikannusvaikutukseen.
5. Signaalin tunkeutumisen heikkenemisen vaikutus
Signaalin tunkeutuminen seinien ja muiden yksiköiden läpi heikkenee, UWB ei ole poikkeus. Kun UWB-paikannus tunkeutuu tavalliseen tiiliseinään, signaali heikkenee noin puoleen. Seinien tunkeutumisesta johtuvat muutokset signaalin lähetysajassa vaikuttavat myös paikannustarkkuuteen.
Ihmiskehosta johtuen iskun tarkkuuden aiheuttamaa signaalin tunkeutumista on vaikea kiertää, NXP ja saksalainen LaterationXYZ-yhtiö ovat innovatiivisten anturiasetteluratkaisujen avulla UWB-teknologian parantamiseksi, ei ole ollut erityistä näyttöä innovatiivisista tuloksista , Voin vain vapautua virallisilla verkkosivuilla NXP menneisyyden teknisiä artikkeleita tehdä asiaa spekulaatiota.
Mitä tulee motivaatioon UWB:n tarkkuuden parantamiseen, niin uskon, että tämä on ennen kaikkea NXP maailman johtavana UWB-pelaajana selviytymään nykyisten kotimaisten laajamittaisten innovaatioiden valmistajien kanssa läpimurtotilanteessa ja teknisessä puolustuksessa. Loppujen lopuksi nykyinen UWB-tekniikka on edelleen kukoistavassa kehitysvaiheessa, ja vastaavat kustannukset, sovellus ja mittakaava eivät ole vielä vakiintuneet, tällä hetkellä kotimaiset valmistajat ovat enemmän huolissaan UWB-tuotteista mahdollisimman pian. ja levitä, tarttua markkinoille, ei ole aikaa välittää UWB tarkkuus parantaa innovaatioita. NXP:llä, yhtenä UWB-alan johtavista toimijoista, on täydellinen tuoteekosysteemi sekä monien vuosien syvä kyntäminen kertyneestä teknisestä vahvuudesta, joka on mukavampi toteuttaa UWB-innovaatioita.
Toiseksi NXP tällä kertaa kohti millimetritason UWB:tä, näkee myös UWB:n tulevan kehityksen äärettömän potentiaalin ja on vakuuttunut siitä, että tarkkuuden parantaminen tuo uusia sovelluksia markkinoille.
Mielestäni UWB:n etupuoli paranee edelleen 5G:n "uuden infrastruktuurin" kehittymisen myötä ja laajentaa edelleen sen arvokoordinaatteja 5G-älykkään voimaantumisen teollisen päivityksen prosessissa.
Aiemmin 2G/3G/4G-verkossa mobiilipaikannusskenaariot keskittyivät pääasiassa hätäpuheluihin, lailliseen paikannuskäyttöön ja muihin sovelluksiin, paikannustarkkuusvaatimukset eivät ole korkeat, perustuen Cell ID:n karkeaan paikannustarkkuuteen kymmenistä metreistä satoihin. metriä. Vaikka 5G käyttää uusia koodausmenetelmiä, sädefuusiota, laajamittaisia antenniryhmiä, millimetriaaltospektriä ja muita teknologioita, sen suuri kaistanleveys ja antenniryhmätekniikka tarjoavat perustan erittäin tarkalle etäisyysmittaukselle ja korkean tarkkuuden kulmamittauksille. Siksi toista UWB-sprinttikierrosta tarkkuusalalla tukevat vastaavan aikakauden tausta, teknologiaperusta ja riittävät sovellusnäkymät, ja tätä UWB-tarkkuussprinttiä voidaan pitää esiasetelmana digitaalisen älykkyyden päivitykseen vastaamiseksi.
Mitkä markkinat Millimeter UW avautuu?
Tällä hetkellä UWB:n markkinajakaumaa leimaa pääasiassa B-pään hajonta ja C-pään keskittyminen. Sovelluksessa B-päässä on enemmän käyttötapauksia ja C-päässä enemmän mielikuvituksellista tilaa suorituskyvyn louhintaan. Mielestäni tämä paikannussuorituskykyyn keskittyvä innovaatio yhdistää UWB:n edut tarkassa paikannuksessa, mikä tuo suorituskyvyn läpimurtoja olemassa oleviin sovelluksiin, mutta myös luo UWB:lle mahdollisuuksia avata uutta sovellustilaa.
B-pään markkinoilla, puistoissa, tehtaissa, yrityksissä ja muissa skenaarioissa, tietyn alueen langaton ympäristö on suhteellisen varma ja paikannustarkkuus voidaan taata jatkuvasti, kun taas tällaiset kohtaukset ylläpitävät vakaata kysyntää tarkalle paikannushavainnolle. tai siitä tulee millimetrin tasoinen UWB, jonka tavoitteena on pian markkinoiden etu.
Kaivosskenaariossa älykkään kaivosrakentamisen edistymisen myötä "5G+UWB-paikannus" -fuusioratkaisu voi tehdä älykkäästä kaivosjärjestelmästä täydellisen paikantamisen erittäin lyhyessä ajassa, saavuttaa täydellisen yhdistelmän tarkasta paikannuksesta ja alhaisesta virrankulutuksesta. toteuttaa korkean tarkkuuden, suuren kapasiteetin ja pitkän valmiusajan jne ominaisuudet. Samalla kaivoksen turvallisuusjohtamisen perusteella sitä voidaan käyttää kaivoksen turvallisuuden ja kaivoksen turvallisuusjohtamisen varmistamiseen. minun. Samaan aikaan kaivosturvallisuuden hallinnan kovan kysynnän perusteella UWB:tä tullaan käyttämään myös päivittäisessä henkilöstöjohtamisessa ja autoradassa. Maassa on tällä hetkellä tietty mittakaava hiilikaivoksia noin 4000 ja kunkin hiilikaivoksen tukiaseman keskimääräinen kysyntä on noin 100, josta voidaan arvioida, että hiilikaivoksen tukiaseman kokonaiskysyntä on n. 400 000, hiilikaivostyöläisten kokonaismäärä noin 4 miljoonaa ihmistä, 1 henkilö 1 etiketin mukaan, UWB-tunnisteiden kysyntä noin 4 miljoonaa. Mukaan nykyinen loppukäyttäjä ostaa yhtenäismarkkinahinta, kivihiilen markkinat UWB "tukiasema + tag" laitteistomarkkinoilla on noin 4 miljardia tuotannon arvo.
Kaivos ja louhinta vastaavat riskialttiit skenaariot ja öljynotto, voimalaitokset, kemiantehtaat jne., turvallisuuden hallinnan tarpeet paikannustarkkuusvaatimukset ovat korkeammat, UWB-paikannustarkkuus millimetritasolle asti auttaa vahvistamaan sen etuja tällaisilla alueilla.
Teollisen valmistuksen, varastoinnin ja logistiikan skenaarioissa UWB:stä on tullut työkalu kustannusten vähentämiseen ja tehokkuuteen. UWB-tekniikalla varustettuja kämmenlaitteita käyttävät työntekijät voivat paikantaa ja sijoittaa eri osia tarkemmin; UWB-teknologiaa varastonhallintaan integroivan hallintajärjestelmän rakentamisen avulla voidaan tarkasti seurata kaikenlaisia materiaaleja ja henkilökuntaa varastoissa reaaliajassa ja saavuttaa varastonhallinta, henkilöstöhallinta ja samalla myös tehokas ja virheetön miehittämätön materiaali liikevaihto AGV-laitteiden kautta, mikä voi parantaa huomattavasti tuotannon tehokkuutta.
Lisäksi UWB:n millimetrihyppy voi avata uusia sovelluksia myös raideliikenteen alalla. Tällä hetkellä junan aktiivinen ohjausjärjestelmä perustuu pääasiassa satelliittipaikannukseen, sillä maanalaisen tunneliympäristön sekä kaupunkien korkeiden rakennusten, kanjonien ja muiden kohtausten satelliittipaikannus on altis epäonnistumiselle. UWB-tekniikka junassa CBTC-paikannus ja -navigointi, sarake törmäyksen ehkäisyyn ja törmäyksen varhaisvaroitus, junan tarkkuuspysäytys jne. voivat tarjota luotettavampaa teknistä tukea rautatieliikenteen turvallisuuteen ja hallintaan. Tällä hetkellä tällaiset hakemukset ovat hajallaan Euroopassa ja Yhdysvalloissa.
C-päätemarkkinoilla UWB-tarkkuuden millimetritasolle parannus avaa uusia sovellusskenaarioita kuin digitaalisia avaimia ajoneuvomaailmalle. Esimerkiksi automaattinen pysäköintipalvelu, automaattinen maksu ja niin edelleen. Samaan aikaan, joka perustuu tekoälyteknologiaan, voi myös tulla "oppimaan" käyttäjän liiketottumuksia ja tapoja sekä parantaa automaattisen ajotekniikan suorituskykyä.
Kulutuselektroniikan alalla UWB:stä voi tulla älypuhelimien standarditekniikka digitaalisten auton avainten auto-konevuorovaikutuksen aallon alla. Sen lisäksi, että UWB:n tarkkuuden parantaminen avaa laajemman sovellustilan tuotteiden paikannukseen ja etsimiseen, se voi myös avata uutta sovellustilaa laitteiden vuorovaikutusskenaarioihin. Esimerkiksi UWB:n tarkka kantama voi ohjata tarkasti laitteiden välistä etäisyyttä, säätää lisätyn todellisuuden kohtauksen rakennetta, jotta peli, ääni ja video tuovat paremman aistikokemuksen.
Postitusaika: 04.09.2023