UWB定位技术有哪些应用和优势?

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海上森林一只猫
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什么是UWB定位技术?

UWB定位技术是指特定的一种定位方式。

而高精度定位是一些定位技术的统称,UWB定位是高精度定位的一种。 UWB技术是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽,并且时间分辨率较高。传统的定位技术是根据无线正弦信号的飞行时间或者信号强弱来判别物 *** 置。

uwb的市场容量怎么样?

室内定位之所以能快速被各行各业所接纳,最主要的原因之一就是定位技术种类繁多。常见的室内定位技术有超声波技术、红外线定位技术、蓝牙定位技术、WiFi定位技术、UWB定位技术、ZigBee定位技术、射频技术、视觉定位等。

不同行业对定位精度的需求有所不同,所以使用的定位技术也不尽相同。其中,智能制造、智能建设、养老医疗、石油化工等行业使用最多的就是UWB定位技术。

一、何为UWB定位技术?

UWB概念的提出可追溯到1960年,但是一直被看作是基带、无载波的脉冲技术,只能用于军事上的雷达系统。直到1989年,美国国防部(DARPA)才首次使用了“UWB”这个称呼,并规定在-20dB处的绝对带宽大于1.SGHz或相对带宽大于25%的任何信号均称之为UWB信号。

2002年,FCC(美国联邦通信委员会)对UWB的定义作了修改,规定信号-10dB绝对带宽大于0.5GHz或相对带宽大于、等于20%,就称之为UWB信号。

同年2月22日,FCC准许UWB技术进入民用领域,用户不必进行申请即可使用。之后,随着微电子器件的高速发展,UWB定位技术在国际上掀起了研究和应用的热潮,被认为是下一代无线通信的革命性技术。

什么是UWB定位技术?

二、UWB定位技术优势分析

1)定位精度高,10cm精确定位

UWB定位技术是目前室内定位行业定位精度更高的定位技术。因定位算法、硬件设备等原因,不同企业研发的UWB定位系统精度会略有差异。比如,EHIGH恒高UWB精确定位系统采用了宽带窄脉冲通讯技术(时间分辨率极高,使定位误差减小)、多源数据融合(有效提升定位系统的抗干扰能力)以及时间序列信号处理技术(在强多径复杂环境中,提取出首达路径信号),可实现10cm高精度定位。

2)工作时间短、设备功耗低

UWB定位技术使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0.20ns1.5ns之间,有很空的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动 *** 所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此,UWB设备的电池寿命,相对于传统无线设备有着很大的优越性。

3)对其他设备干扰小

由于UWB脉冲极窄、频带极宽,其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道,因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制,其功率密度甚至低于一般的噪声水平(比如,低于一部笔记本电脑的辐射)。因此,UWB定位技术对其他设备的影响微乎其微。

4)1S内可同时工作的标签多,容量高

UWB使用的带宽在1GHz以上,甚至可高达几个GHz,那麽每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点,我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶,如自行车(UWB信号)、汽车(窄带信号),马路宽度一定(时间资源),车辆越窄,马路上容纳的车辆就越多,如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时,自行车的容量会大大多于汽车。因此,UWB系统容量大,可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。

UWB的市场容量

在物联网行业,室内定位是最为重要的组成部分之一。其中UWB定位系统因具有高精度、高动态、高容量、低功耗等优点,而被广泛应用。

根据市场调研机构market&market预测,全球室内定位市场规模将由2017年71.1亿美元增长到2022年的409.9亿美元,并将保持42%复合增长率。

什么是UWB定位技术?

隧道/管廊/地铁

UWB定位系统可支持全天候考勤,可对施工人员进行实时自动(位置)跟踪,全面掌握每个员工在隧道的位置及活动轨迹、隧道人员的位置分布。最重要的是,当遇到隧道突发事故,可以迅速找到被困人员可靠的位置信息,提高抢险救灾、安全救护的效率。

公安/司法/监狱

支持全天候点名,进行24小时位置监控和自动跟踪,随时掌握每个人员的位置及活动轨迹、人员的位置分布,使监管工作智能化,提升立体防控能力,快速响应突发事件。

石油/化工

UWB定位系统可帮助实现化工精细化安全管理和生产过程管控,进一步提高生产效率,维护生产秩序的安全,同时也可实现化工企业安全管理和生产效率的提高。

煤矿/矿井

采用UWB定位系统,通过在矿山/矿井部署一定数量的定位基站,以及人员佩戴标签卡的形式,来实时获取人员精确位置。同时煤矿井下人员定位系统可实现煤矿井下人员和车辆考勤、唯一性识别、精准定位、区域定位、电子围栏等多项功能。

UWB应用领域还很多,包括:隧道、监狱、化工、工厂、煤矿、工地、电厂、养老、展馆、整车、机房、机场等。

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