Originalus: Ulink Media
Autorius: 旸谷
Neseniai Nyderlandų puslaidininkių kompanija NXP, bendradarbiaudama su Vokietijos kompanija Lateration XYZ, įgijo galimybę pasiekti milimetro tikslumo kitų UWB elementų ir įrenginių padėties nustatymą naudojant itin plačiajuostę technologiją. Šis naujas sprendimas suteikia naujų galimybių įvairiems taikymo scenarijams, kuriems reikalingas tikslus padėties nustatymas ir sekimas, o tai žymi esminę pažangą UWB technologijos kūrimo istorijoje.
Tiesą sakant, dabartinis UWB centimetro tikslumas padėties nustatymo srityje buvo atliktas greitai, o didesnė aparatinės įrangos kaina taip pat kelia galvos skausmą vartotojams ir sprendimų tiekėjams, kaip išspręsti sąnaudų ir diegimo sunkumus. Ar šiuo metu „riedėti“ iki milimetro lygio, ar tai būtina? O milimetro lygio UWB atneš kokias rinkos galimybes?
Kodėl milimetro mastelio UWB sunku pasiekti?
Kaip didelio tikslumo, didelio tikslumo, didelio saugumo padėties nustatymo ir nuotolio nustatymo metodas, UWB padėties nustatymas patalpose teoriškai gali pasiekti milimetro ar net mikrometro tikslumą, tačiau realiai naudojant, jis ilgą laiką išliko centimetro lygyje, daugiausia dėl to. į šiuos veiksnius, turinčius įtakos faktiniam UWB padėties nustatymo tikslumui:
1. Jutiklio dislokavimo režimo įtaka padėties nustatymo tikslumui
Faktiniame padėties nustatymo tikslumo sprendimo procese jutiklių skaičiaus padidėjimas reiškia perteklinės informacijos padidėjimą, o turtinga perteklinė informacija gali dar labiau sumažinti padėties nustatymo klaidą. Tačiau padėties nustatymo tikslumas nepadidėja naudojant geriausius jutiklius, o padidinus jutiklių skaičių iki tam tikro skaičiaus, indėlis į padėties nustatymo tikslumą nėra didelis, padidėjus jutikliams. O jutiklių skaičiaus padidėjimas reiškia, kad brangsta įranga. Todėl, kaip rasti pusiausvyrą tarp jutiklių skaičiaus ir padėties nustatymo tikslumo, taigi, protingai įdiegti UWB jutiklius, daugiausia dėmesio skiriama tyrimams, susijusiems su jutiklių diegimo poveikiu padėties nustatymo tikslumui.
2. Daugiatakio efekto įtaka
UWB itin plačiajuosčio padėties nustatymo signalus sklidimo proceso metu atspindi ir laužo aplinka, pvz., sienos, stiklas ir patalpų objektai, pvz., staliniai kompiuteriai, todėl atsiranda kelių krypčių efektai. Signalo uždelsimas, amplitudė ir fazė keičiasi, o tai lemia energijos susilpnėjimą ir signalo ir triukšmo santykio sumažėjimą, o tai lemia tai, kad pirmasis pasiektas signalas nėra tiesioginis, todėl atsiranda nuotolio nustatymo klaidų ir sumažėja padėties nustatymo tikslumas. . Todėl veiksmingas kelių kelių efekto slopinimas gali pagerinti padėties nustatymo tikslumą, o dabartiniai kelių kelių slopinimo metodai daugiausia apima MUZIKĄ, ESPRIT ir krašto aptikimo būdus.
3. NLOS poveikis
Matymo linijos sklidimas (LOS) yra pirmoji ir būtina sąlyga norint užtikrinti signalo matavimo rezultatų tikslumą, kai negalima įvykdyti sąlygų tarp mobiliojo padėties nustatymo tikslo ir bazinės stoties, signalo sklidimas gali būti tik baigtas ne regėjimo linijos sąlygomis, tokiomis kaip refrakcija ir difrakcija. Šiuo metu pirmojo ateinančio impulso laikas neatspindi tikrosios TOA vertės, o pirmojo impulso kryptis nėra tikroji AOA vertė, o tai sukels tam tikrą padėties nustatymo klaidą. Šiuo metu pagrindiniai metodai, leidžiantys pašalinti neregėjimo klaidą, yra Wylie metodas ir koreliacijos pašalinimo metodas.
4. Žmogaus kūno įtaka padėties nustatymo tikslumui
Pagrindinis žmogaus kūno komponentas yra vanduo, UWB belaidžio impulsinio signalo vanduo turi stiprų sugerties efektą, dėl kurio susilpnėja signalo stiprumas, keičiasi informacijos nuokrypis ir paveikiamas galutinis padėties nustatymo efektas.
5. Signalo prasiskverbimo susilpnėjimo poveikis
Bet koks signalo įsiskverbimas per sienas ir kitus objektus bus susilpnintas, UWB nėra išimtis. Kai UWB padėties nustatymas prasiskverbia į įprastą plytų sieną, signalas susilpnėja maždaug per pusę. Signalo perdavimo laiko pokyčiai dėl prasiskverbimo į sieną taip pat turės įtakos padėties nustatymo tikslumui.
Dėl žmogaus kūno signalo prasiskverbimą, kurį sukelia smūgio tikslumas, sunku apeiti, NXP ir Vokietijos LaterationXYZ kompanija naudos novatoriškus jutiklių išdėstymo sprendimus, kad pagerintų UWB technologiją, nebuvo konkretaus naujoviškų rezultatų rodymo. , galiu būti išleistas tik iš oficialios NXP svetainės ankstesnių techninių straipsnių, kad galėčiau spėlioti.
Kalbant apie motyvaciją pagerinti UWB tikslumą, manau, kad tai visų pirma NXP, kaip pasaulyje pirmaujantis UWB grotuvas, susidorojantis su dabartiniais vietiniais didelio masto naujovių gamintojais prasiveržimo situacijoje ir techninėje gynyboje. Galų gale, dabartinė UWB technologija vis dar sparčiai vystosi, o atitinkamos išlaidos, pritaikymas ir mastas dar nėra stabilizuotos, šiuo metu vietiniai gamintojai labiau susirūpinę, kad UWB produktai kuo greičiau nusileistų. ir plisti, užgrobti rinką, neturi laiko rūpintis UWB tikslumu, kad patobulintų naujoves. NXP, kaip vienas iš geriausių žaidėjų UWB srityje, turi pilną produktų ekosistemą, taip pat ilgus metus giliai išnaudojant sukauptą techninę jėgą, patogiau įgyvendinti UWB naujoves.
Antra, NXP šį kartą link milimetro lygio UWB, taip pat mato begalinį būsimos UWB plėtros potencialą ir yra įsitikinęs, kad tikslumo tobulinimas atneš naujų programų rinkai.
Mano nuomone, UWB pranašumai ir toliau gerės tobulėjant 5G „naujai infrastruktūrai“ ir toliau plės jos vertės koordinates pramoninio 5G išmaniojo įgalinimo atnaujinimo procese.
Anksčiau 2G/3G/4G tinkle mobiliojo padėties nustatymo scenarijai daugiausia buvo skirti pagalbos skambučiams, teisėtai prieigai prie vietos nustatymo ir kitoms programoms, padėties nustatymo tikslumo reikalavimai nėra aukšti, remiantis Cell ID apytikriu padėties nustatymo tikslumu nuo dešimčių metrų iki šimtų. metrų. Nors 5G naudojami nauji kodavimo metodai, pluošto sintezė, didelio masto antenų matricos, milimetrinių bangų spektras ir kitos technologijos, didelio pralaidumo ir antenos matricos technologija sudaro pagrindą didelio tikslumo atstumo matavimui ir didelio tikslumo kampo matavimui. Todėl kitą UWB sprinto ratą tikslumo srityje palaiko atitinkamas eros fonas, technologijų pagrindas ir pakankamos taikymo perspektyvos, o šis UWB tikslumo sprintas gali būti laikomas išankstiniu išdėstymu, atitinkančiu skaitmeninio intelekto atnaujinimą.
Kokios rinkos atsivers „Millimeter UW“?
Šiuo metu UWB pasiskirstymui rinkoje daugiausia būdinga B galo sklaida ir C galo koncentracija. Programoje B-end turi daugiau naudojimo atvejų, o C-end turi daugiau vietos našumui išgauti. Mano nuomone, ši naujovė, orientuota į padėties nustatymo našumą, sutvirtina UWB pranašumus nustatant tikslią padėties nustatymą, o tai ne tik atneša našumo proveržį esamoms programoms, bet ir suteikia galimybę UWB atverti naują taikymo erdvę.
B klasės rinkoje parkams, gamykloms, įmonėms ir kitiems scenarijams belaidė aplinka konkrečioje srityje yra gana neabejotina, o padėties nustatymo tikslumas gali būti nuolat garantuotas, o tokios scenos taip pat išlaiko stabilų tikslaus padėties nustatymo poreikį. arba taps milimetro lygio UWB netrukus bus siekiama rinkos pranašumo.
Kasybos scenarijuje, tobulinant pažangią kasyklų konstrukciją, sintezės sprendimas „5G+UWB pozicionavimas“ gali padaryti išmaniąją kasybos sistemą per labai trumpą laiką užbaigti padėties nustatymą, pasiekti puikų tikslaus padėties nustatymo ir mažo energijos suvartojimo derinį. realizuoti didelio tikslumo, didelės talpos ir ilgo budėjimo laiko charakteristikas ir tt Tuo pačiu metu, remiantis kasyklos saugos valdymu, jis gali būti naudojamas kasyklos saugai ir kasyklos saugos valdymui užtikrinti. Tuo pačiu metu, atsižvelgiant į didelę kasyklų saugos valdymo paklausą, UWB taip pat bus naudojamas kasdieniniam personalo valdymui ir automobilių trasai. Šiuo metu šalyje yra tam tikras anglių kasyklų mastas apie 4000 ar daugiau, o vidutinis kiekvienos anglies kasyklos bazinės stoties poreikis yra apie 100, iš kurių galima apskaičiuoti, kad bendra anglies kasyklų bazinės stoties paklausa yra apie 4000. 400 000, angliakasių skaičius iš viso yra maždaug 4 milijonai žmonių, pagal 1 asmuo 1 etiketę, UWB paklausa yra apie 4 milijonai žmonių. Pagal dabartinį galutiniam vartotojui pirkti vienos rinkos kaina, anglies rinka UWB "bazinė stotis + žyma" aparatūros rinkoje yra apie 4 mlrd produkcijos vertės.
Kasyba ir panašių didelės rizikos scenarijų gavyba ir naftos gavyba, elektrinės, chemijos gamyklos ir kt., saugos valdymo poreikiai padėties nustatymo tikslumui keliami didesni, UWB padėties nustatymo tikslumas iki milimetro lygio pagerinimas padės įtvirtinti savo pranašumus tokiose srityse.
Pramoninės gamybos, sandėliavimo ir logistikos scenarijuose UWB tapo sąnaudų mažinimo ir efektyvumo įrankiu. Darbuotojai, naudojantys rankinius įrenginius su UWB technologija, gali tiksliau nustatyti ir išdėstyti įvairias dalis; Sukūrus valdymo sistemą, integruojančią UWB technologiją sandėlio valdyme, galima tiksliai stebėti visų rūšių medžiagas ir personalą sandėliuose realiuoju laiku ir pasiekti atsargų kontrolę, personalo valdymą ir tuo pačiu pasiekti efektyvų ir be klaidų nepilotuojamą medžiagą. apyvarta per AGV įrangą, kuri gali labai padidinti gamybos efektyvumą.
Be to, milimetrų šuolis UWB taip pat gali atverti naujų pritaikymų geležinkelių transporto srityje. Šiuo metu traukinio aktyvioji valdymo sistema daugiausia priklauso nuo palydovinės padėties nustatymo, o požeminio tunelio aplinkoje, taip pat miesto aukštybiniuose pastatuose, kanjonuose ir kitose scenose palydovinės padėties nustatymas gali sugesti. UWB technologija traukinyje CBTC padėties nustatymas ir navigacija, stulpelis į susidūrimo išvengimą ir išankstinis įspėjimas apie susidūrimą, tikslus traukinio stabdymas ir kt., gali suteikti patikimesnę techninę pagalbą geležinkelių transporto saugai ir kontrolei. Šiuo metu tokio pobūdžio prašymai Europoje ir Jungtinėse Valstijose yra išsklaidyti.
C terminalų rinkoje UWB tikslumo iki milimetro lygio patobulinimas atvers naujus pritaikymo scenarijus, išskyrus skaitmeninius raktus transporto priemonių scenoje. Pavyzdžiui, automatinis automobilio parkavimas, automatinis mokėjimas ir pan. Tuo pačiu metu, remiantis dirbtinio intelekto technologija, taip pat gali „išmokti“ vartotojo judėjimo modelius ir įpročius bei pagerinti automatinio vairavimo technologijos veikimą.
Buitinės elektronikos srityje UWB gali tapti standartine išmaniųjų telefonų technologija, vykstant automobilio ir mašinos sąveikos skaitmeniniams automobilio raktams bangai. UWB tikslumo pagerinimas ne tik atveria platesnę taikomąją erdvę produktų padėties nustatymui ir paieškai, bet ir gali atverti naują taikomąją erdvę įrangos sąveikos scenarijams. Pavyzdžiui, tikslus UWB diapazonas gali tiksliai valdyti atstumą tarp įrenginių, pakoreguoti papildytosios realybės scenos konstrukciją, kad žaidimas, garsas ir vaizdo įrašai pagerintų jutimo patirtį.
Paskelbimo laikas: 2023-04-04