ما هو UWB؟
"UWB" تعني "النطاق العريض للغاية"، وهي تقنية راديو يمكنها استخدام مستوى طاقة منخفض للغاية للاتصالات قصيرة المدى ذات النطاق الترددي العالي عبر جزء كبير من الطيف الراديوي.
كيف يعمل؟
في هذا الحل، متتبع النطاق العريض للغاية سيتم إرفاقه بالكائن الذي ترغب في تعقبه، و مرساة UWB سيتم التثبيت على ارتفاع معين. حاليًا، يستخدم تحديد المواقع UWB بشكل أساسي تحديد المواقع TOF وTDoA وAoA. تعمل الطريقتان الأوليان بشكل مستقل، بينما يتم عادةً دمج طريقة AoA الأخيرة مع ToF أو TDoA.
يعتمد تحديد موقع ToF على النطاق. يبدأ متتبع UWB في تحديد النطاق مع كل مرساة تحتاج إلى تحديد موضعها. بعد اكتمال تحديد النطاق، يتم حساب الموضع. بالنسبة للوضع ذي الأبعاد الصفرية، فإنه يحتاج فقط إلى تحديد النطاق بمرساة واحدة، بالنسبة للوضع أحادي البعد، فإنه يحتاج إلى تحديد النطاق بمرساة واحدة على الأقل، بالنسبة للوضع ثنائي الأبعاد، فإنه يحتاج عمومًا إلى ثلاثة أو أكثر من المراسي لتحديد النطاق، ولكن في بعض الأوضاع الخاصة، يكفي مرساة واحدة. بالنسبة للوضع ثلاثي الأبعاد، فإنه يحتاج إلى تحديد النطاق بأربعة مراسي.
أبرز ما يميز UWB:
1. تغطي تقنية UWB نطاقات التردد 3G~5G، و6G~10G، و7G بإجمالي نطاق ترددي للقناة الواحدة يزيد عن 500 ميجا هرتز.
2. طاقة منخفضة. وفقًا للوائح FCC وغيرها من اللوائح، فإن طاقة خرجها محدودة بـ -41dBm/MHz. بناءً على قناة واحدة بتردد 500MHz، فإن طاقة قناتها هي -14.3dBm.
3. النبضة القصيرة جدًا، ومدتها بضعة أعشار النانو ثانية.
4. اختراق الجدران: يمكنه اختراق الجدران بشكل فعال ولكنه سيسبب بعض التوهين للإشارة.
يتم اختيار بُعد التموضع بناءً على حالة الاستخدام والموقف في الموقع. يستخدم المشهد ذو الأبعاد الصفرية بشكل أساسي للكشف عن الدخول والخروج. المشهد أحادي البعد هو في الأساس مشهد ذو نسبة عرض إلى ارتفاع غير متناسبة، مثل مشهد النفق، ويعمل أيضًا في المصنع. في المشهد أحادي البعد، سيتم محاذاة الهدف الموضعي مع خط. المشهد ثنائي الأبعاد هو تحديد إحداثيات XY بدون معلومات الارتفاع، بينما يحتوي المشهد ثلاثي الأبعاد على معلومات الارتفاع. ومع ذلك، فإنه يتطلب أن يكون للمرساة فرق ارتفاع أثناء تثبيت النظام لضمان دقة معينة للمحور Z.
صفر الأبعاد:
في تحديد المواقع بتقنية UWB، يتم تحقيق تحديد المواقع ذات الأبعاد الصفرية بشكل عام من خلال تحديد المدى، والذي يستخدم لتحديد المسافة، مثل مدى بعد الجهاز عن المرساة. ويعتبر أنه دخل إلى منطقة ذات أبعاد صفرية.
أحادي البعد:
في تحديد المواقع بتقنية UWB، يتم تحقيق تحديد المواقع ذات الأبعاد الصفرية بشكل عام من خلال تحديد المدى، والذي يستخدم لتحديد المسافة، مثل مدى بعد الجهاز عن المرساة. ويعتبر أنه دخل إلى منطقة ذات أبعاد صفرية.
الموقع الفعلي:
نتيجة التموضع:
ثنائي الأبعاد:
سيعرض تحديد المواقع ثنائي الأبعاد إحداثيات XY لموقع الهدف. إذا تم تثبيت المراسي على نفس الارتفاع، فلن تتأثر نتائج تحديد المواقع بارتفاع تثبيت أجهزة التتبع.
ثلاثي الأبعاد:
إن نتيجة تحديد المواقع ثلاثية الأبعاد هي إحداثيات XYZ للهدف. وهناك طريقتان لتحقيق ذلك. تعتمد الأولى على قياس المسافة، والتي تتطلب فرق الارتفاع بين المراسي. وتعتمد الثانية على زاوية الهجوم، والتي تتطلب دقة زاوية عالية على المحور Z لضمان دقة إحداثيات Z.
دقة تحديد المواقع بتقنية UWB
تتضمن الدقة بشكل أساسي ثلاثة جوانب: دقة النطاق، ودقة مزامنة الوقت،
ودقة تحديد المواقع. وتتأثر دقة تحديد المدى بشكل أساسي بعاملين: خوارزمية تحديد المدى ودقة الساعة المستخدمة.
1. دقة تحديد المدى:
يقوم DS-TWR بتقليل الخطأ الناتج عن انحراف الساعة.
2. دقة مزامنة الوقت:
في نظام تحديد المدى، يمكن استخدام مذبذب بلوري معوض لدرجة الحرارة (TCXO) بمعدل 0.5 جزء في المليون لتحقيق دقة أفضل. ويمكن التحكم في دقة تحديد المدى في حدود 10 سم. ويمكن تحسين الدقة باستخدام TCXO.
في نظام تحديد المواقع اللاسلكي فائق العرض (UWB)، يُدعم كلٌّ من تحديد المدى وTDoA. في TDoA، جميع عمليات تحديد المواقع بوابات يجب مزامنتها لاسلكيًا. يتمتع النظام بدقة مزامنة تبلغ 0.3 نانوثانية.
بالمقارنة مع طريقة المزامنة السلكية، فإن النظام اللاسلكي أبسط بكثير ويمكن توسيعه دون حدود، ولا يقيده المسافة السلكية. كما أنه يبسط صعوبة تنفيذ المشروع.
2. دقة تحديد المواقع:
تبلغ دقته 30 سم. تتأثر دقة تحديد المواقع للنظام بعوامل بيئية مختلفة، وليس فقط دقة قياس المسافة البالغة 10 سم. لا يمكن تحقيق دقة تحديد المواقع البالغة 10 سم إلا في بيئة مثالية دون أي تدخل في المختبر. قد يتسبب أي اضطراب في الإشارة في حدوث انحراف للنظام.
الجهاز المعني
مرساة UWB:
يعلن عن رسائل المنارة لتحديد المدى باستخدام أجهزة التتبع. يعمل بالبطارية، وعمر البطارية 5 سنوات.
متتبع UWB:
يستقبل رسائل المنارة ويتحرك مع المرساة بشكل دوري. يعمل بالبطارية.
بوابة LoRaWAN:
إنه يرسل منارات رسائل إلى جميع المراسي والمتتبعين لمزامنة الساعة واستقبال رسائل المسافة من المتتبعين.
الخادم:
استخدم معلومات المسافة وإحداثيات المرساة لحساب موضع المتتبعين. كما يُستخدم الخادم لتكوين المرساة والمتتبعين ومعايرة موضع المرساة والعمل كمحرك تحديد المواقع.
مرساة UWB
الإعلان عن رسائل المنارة
تم تصميم مرساة Lansitec UWB باستخدام لوراوان وتقنيات النطاق العريض الفائق. تعمل مع المحيط متتبعات النطاق العريض للغاية لحساب المسافات بين الأجهزة، ومزامنة الوقت بانتظام مع المراسي الأخرى، ونقل بيانات ضربات القلب إلى بوابة LoRaWAN.
عرض التفاصيل
بوابة LoRaWAN
مزامنة الساعة وتلقي رسائل النطاق
لانسيتيك بوابة LoRaWAN داخلية يُعدّ هذا المنتج مثاليًا للاستخدام الداخلي بفضل اتصاله المدمج عبر إيثرنت لسهولة الإعداد. كما أنه مزود بإعداد واي فاي مدمج (يدعم واي فاي بتردد 2.4 جيجاهرتز) يُسهّل تهيئته عبر وضع نقطة وصول واي فاي الافتراضي.
عرض التفاصيل
متتبع شارة UWB
تلقي الرسائل والنطاق
لانسيتك متتبع شارة UWB صُمم باستخدام تقنيتي LoRaWAN وUWB. يحسب المسافة باستخدام نقاط ارتكاز، ثم يُرسل معلومات المسافة إلى بوابة LoRaWAN لحساب موقعه على الخادم. تصل دقة هذه البيانات إلى 10 سم.
عرض التفاصيل
متتبع حاويات UWB
تلقي الرسائل والنطاق
لانسيتك متتبع حاويات UWB صُمم باستخدام تقنيتي LoRaWAN وUWB. يحسب المسافة باستخدام نقاط ارتكاز، ثم يُرسل معلومات المسافة إلى بوابة LoRaWAN لحساب موقعه على الخادم. تصل دقة هذه البيانات إلى 10 سم.
عرض التفاصيل
متتبع إدارة الأصول UWB
تلقي الرسائل والنطاق
لانسيتك متتبع إدارة الأصول UWB صُمم باستخدام تقنيتي LoRaWAN وUWB. يحسب المسافة باستخدام نقاط ارتكاز، ثم يُرسل معلومات المسافة إلى بوابة LoRaWAN لحساب موقعه على الخادم. تصل دقة هذه البيانات إلى 10 سم.
عرض التفاصيل
English 
Thai 
Korean 
French 
German 
Spanish 
Japanese 
Arabic 
Italian 
Portuguese