Оригинал: Ulink Media
Автор: 旸谷
Неодамна, холандската компанија за полупроводници NXP, во соработка со германската компанија Lateration XYZ, се здоби со способност да постигне прецизно позиционирање на милиметарско ниво на други UWB ставки и уреди користејќи технологија со ултра широк опсег. Ова ново решение носи нови можности за различни сценарија на апликации кои бараат прецизно позиционирање и следење, означувајќи суштински напредок во историјата на развојот на технологијата UWB.
Всушност, сегашната прецизност на ниво на UWB сантиметар, во полето на позиционирање е направена брзо, а повисоката цена на хардверот, исто така, им задава главоболки на корисниците и на давателите на решенија за тоа како да ги решат трошоците и тешкотиите при распоредувањето. Во ова време "се тркалаат" до милиметарско ниво, дали е потребно? И какви пазарни можности ќе донесе UWB на милиметарско ниво?
Зошто е тешко достапно UWB во милиметарски размер?
Како метод со висока прецизност, висока прецизност, високобезбедно позиционирање и опсег, позиционирањето во затворен простор UWB теоретски може да достигне милиметарска или дури микрометарска точност, но во реалното распоредување, долго време остана на ниво на сантиметар, главно поради на следните фактори кои влијаат на вистинската точност на позиционирањето на UWB:
1. Влијанието на режимот на распоредување на сензорот врз точноста на позиционирањето
Во процесот на решавање на точноста на позиционирањето, зголемувањето на бројот на сензори значи зголемување на вишокот информации, а богатите излишни информации може дополнително да ја намалат грешката во позиционирањето. Сепак, точноста на позиционирањето не се зголемува со најдобрите сензори, а кога бројот на сензори се зголемува на одреден број, придонесот за точноста на позиционирањето не е голем со зголемувањето на сензорите. А зголемувањето на бројот на сензори значи дека цената на опремата се зголемува. Затоа, како да се најде рамнотежа помеѓу бројот на сензори и точноста на позиционирањето, а со тоа и разумното распоредување на UWB сензорите е во фокусот на истражувањето за влијанието на распоредувањето на сензорите врз точноста на позиционирањето.
2. Влијание на повеќепатниот ефект
Сигналите за позиционирање со ултра широк опсег на UWB се рефлектираат и прекршуваат од околната средина, како што се ѕидовите, стаклото и внатрешните објекти како што се работните површини за време на процесот на ширење, што резултира со ефекти на повеќе патеки. Сигналот се менува во доцнењето, амплитудата и фазата, што резултира со слабеење на енергијата и намалување на односот сигнал-шум, што доведува до фактот дека првиот постигнат сигнал не е директен, предизвикувајќи грешки во опсегот и намалување на точноста на позиционирањето . Затоа, ефикасното потиснување на ефектот на повеќе патеки може да ја подобри точноста на позиционирањето, а сегашните методи за потиснување на повеќе патеки главно вклучуваат MUSIC, ESPRIT и техники за откривање рабови.
3. Влијание на NLOS
Ширењето на видното поле (LOS) е првиот и предуслов за да се обезбеди точност на резултатите од мерењето на сигналот, кога условите помеѓу мобилната цел за позиционирање и базната станица не можат да се исполнат, ширењето на сигналот може да биде само завршено во услови кои не се во вид на вид, како што се прекршување и дифракција. Во тоа време, времето на првиот пристигнувачки пулс не ја претставува вистинската вредност на TOA, а насоката на првиот пристигнат пулс не е вистинската вредност на AOA, што ќе предизвика одредена грешка во позиционирањето. Во моментов, главните методи за елиминирање на грешката без линија на видот се Wylie методот и методот за елиминација на корелација.
4. Влијанието на човечкото тело врз точноста на позиционирањето
Главната компонента на човечкото тело е водата, водата на безжичниот пулсен сигнал UWB има силен ефект на апсорпција, што резултира со слабеење на јачината на сигналот, отстапување на опсегот на информации и влијае на ефектот на конечното позиционирање
5. Влијание на слабеењето на пенетрацијата на сигналот
Секое пробивање на сигналот низ ѕидовите и другите ентитети ќе биде ослабено, UWB не е исклучок. Кога позиционирањето UWB продира во обичен ѕид од тули, сигналот ќе биде ослабен за околу половина. Промените во времето на пренос на сигналот поради пенетрација на ѕидот исто така ќе влијаат на точноста на позиционирањето.
Поради човечкото тело, пенетрацијата на сигналот предизвикана од точноста на ударот е тешко да се заобиколи, NXP и германската компанија LaterationXYZ ќе бидат преку иновативни решенија за распоред на сензори за подобрување на UWB технологијата, нема специфичен приказ на иновативни резултати , Можам да бидам ослободен само од официјалната веб-страница на минатите технички статии на NXP за да направам релевантни шпекулации.
Што се однесува до мотивацијата да се подобри прецизноста на UWB, верувам дека ова е пред сè NXP како водечки светски UWB играч за справување со актуелните домашни производители на големи иновации во ситуација на пробив и техничка одбрана. На крајот на краиштата, тековната UWB технологија сè уште е во фаза на развој, а соодветните трошоци, примена и обем сè уште не се стабилизирани, во овој момент, домашните производители се позагрижени за производите на UWB што е можно поскоро да слетаат и се шири, да го искористи пазарот, нема време да се грижи за точноста на UWB за да ја подобри иновацијата. NXP, како еден од врвните играчи во полето на UWB, има комплетен екосистем на производи, како и долгогодишно длабоко орање на акумулираната техничка сила, поудобно за спроведување на иновациите на UWB.
Второ, NXP овој пат кон UWB на милиметарско ниво, исто така го гледа бесконечниот потенцијал на идниот развој на UWB и е убеден дека подобрувањето на прецизноста ќе донесе нови апликации на пазарот.
Според мое мислење, нагорната страна на UWB ќе продолжи да се подобрува со унапредувањето на 5G „новата инфраструктура“ и дополнително да ги прошири своите вредносни координати во процесот на индустриска надградба на паметното зајакнување на 5G.
Претходно, во мрежата 2G/3G/4G, сценаријата за позиционирање на мобилни телефони главно беа фокусирани на итни повици, легален пристап до локација и други апликации, барањата за точност на позиционирање не се високи, врз основа на груба точност на позиционирање на Cell ID од десетици метри до стотици од метри. Додека 5G користи нови методи за кодирање, фузија на зрак, антени низи од големи размери, спектар на милиметарски бранови и други технологии, неговата технологија со голема пропусност и низа на антени обезбедува основа за високопрецизно мерење на растојанието и мерење на агол со висока прецизност. Затоа, уште една рунда на UWB спринт во полето на прецизност е поддржана од соодветната позадина на ерата, технолошка основа и доволно можности за апликација, а овој спринт за точност на UWB може да се смета како претходен распоред за исполнување на надградбата на дигиталната интелигенција.
Кои пазари ќе ги отвори Millimeter UW?
Во моментов, пазарната дистрибуција на UWB главно се карактеризира со дисперзија на Б-крајот и концентрација на C-крајот. Во апликацијата, B-end има повеќе случаи за употреба, а C-end има повеќе имагинативен простор за ископување перформанси. Според мое мислење, оваа иновација која се фокусира на перформансите за позиционирање ги консолидира предностите на UWB во прецизното позиционирање, што не само што носи откритија во перформансите за постоечките апликации, туку и создава можности за UWB да отвори нов простор за апликации.
На пазарот B-end, за паркови, фабрики, претпријатија и други сценарија, безжичната средина на неговата специфична област е релативно сигурна, а точноста на позиционирањето може постојано да се гарантира, додека таквите сцени одржуваат стабилна побарувачка за прецизна перцепција на позиционирањето. или ќе стане милиметарско ниво UWB наскоро ќе биде насочено кон предност на пазарот.
Во сценариото за рударство, со напредокот на интелигентната конструкција на рудникот, фузионото решение на „5G+UWB позиционирање“ може да го направи интелигентниот систем за рударство целосно позиционирање за многу кратко време, да постигне совршена комбинација на прецизно позиционирање и мала потрошувачка на енергија и да ги реализира карактеристиките на високата прецизност, голем капацитет и долго време на подготвеност, итн. Во исто време, врз основа на тешката побарувачка за управување со безбедноста на рудниците, UWB ќе се користи и во секојдневното управување со персоналот и автомобилската патека. Во моментов, земјата има одредена скала на рудници за јаглен околу 4000 или повеќе, а просечната побарувачка за секоја базна станица на рудникот за јаглен е околу 100 или повеќе, од што може да се процени дека вкупната побарувачка за базна станица во рудникот за јаглен е околу 400.000, бројот на рудари за јаглен вкупно околу 4 милиони луѓе, според етикетата 1 лице 1, побарувачката за UWB означува околу 4 милиони или така. Според сегашниот краен корисник да купи единствена пазарна цена, пазарот на јаглен на пазарот на хардвер "базна станица + ознака" на UWB е околу 4 милијарди во производна вредност.
Рударството и ископувањето слични сценарија со висок ризик и екстракција на нафта, електрани, хемиски постројки итн., потребите за управување со безбедноста за барањата за точност на позиционирање се повисоки, точноста на позиционирањето на UWB до подобрување на милиметарско ниво ќе помогне да се консолидираат неговите предности во такви области.
Во сценаријата за индустриско производство, складирање и логистика, UWB стана алатка за намалување на трошоците и ефикасност. Работниците кои користат рачни уреди со UWB технологија можат попрецизно да лоцираат и поставуваат различни делови; изградбата на систем за управување што ја интегрира технологијата UWB во управувањето со магацини може точно да ги следи сите видови материјали и персонал во магацините во реално време, и да постигне контрола на залихите, управување со персоналот, а во исто време, исто така, да постигне ефикасен и без грешки беспилотни материјали промет преку опремата AGV, која може во голема мера да ја подобри ефикасноста на производството.
Дополнително, милиметарскиот скок на UWB може да отвори и нови апликации во областа на железничкиот транспорт. Во моментов, активниот контролен систем на возот главно се потпира на сателитското позиционирање за да се заврши, за околината на подземниот тунел, како и за урбаните високи згради, кањони и други сцени, позиционирањето на сателитот е склоно кон неуспех. UWB технологијата во позиционирањето и навигацијата CBTC на возот, колоната во избегнување судир и рано предупредување за судир, прецизното запирање на возот итн., може да обезбеди посигурна техничка поддршка за безбедноста и контролата на железничкиот транспорт. Во моментов, овој вид на апликација во Европа и САД има расфрлани случаи на апликација.
На пазарот на C-терминал, прецизноста на UWB до подобрување на ниво на милиметар ќе отвори нови сценарија за апликации, освен дигиталните клучеви за сцената на возилото. На пример, автоматско паркирање со камериер, автоматско плаќање итн. Во исто време, врз основа на технологијата за вештачка интелигенција, може да се „научат“ моделите и навиките на движење на корисникот и да се подобрат перформансите на технологијата за автоматско возење.
Во областа на потрошувачката електроника, UWB може да стане стандардна технологија за паметни телефони под бранот на интеракција автомобил-машина на дигитални клучеви од автомобилот. Покрај отворањето на поширок простор за апликации за позиционирање и пребарување производи, подобрувањето на прецизноста на UWB може да отвори и нов простор за апликации за сценарија за интеракција со опремата. На пример, точниот опсег на UWB може прецизно да го контролира растојанието помеѓу уредите, за да ја прилагоди конструкцијата на сцената со зголемена реалност, за играта, аудио и видеото да донесат подобро сетилно искуство.
Време на објавување: Сеп-04-2023 година