¿Qué es UWB?
"Ultra-ancha"" significa "Ultra Wide Band" (Banda Ultraancha), es una tecnología de radio que puede utilizar un nivel de energía muy bajo para comunicaciones de corto alcance y gran ancho de banda en una gran parte del espectro radioeléctrico.
¿Cómo funciona?
En esta solución, Ultra-ancha Rastreador se adjuntará al objeto que desea rastrear y Anclaje UWB se instalará a cierta altura. Actualmente, Posicionamiento UWB Utiliza principalmente mediciones de distancia TOF, TDoA y posicionamiento AoA. Los dos primeros métodos funcionan de forma independiente, mientras que el último, AoA, se suele combinar con ToF o TDoA.
El posicionamiento ToF se basa en el alcance. Ultra-ancha El rastreador inicia el cálculo de distancias con cada ancla que necesita ser posicionada. Una vez completado el cálculo, se calcula la posición. En el modo cero-dimensional, solo necesita un ancla; en el modo unidimensional, necesita al menos dos anclas; en el modo bidimensional, generalmente necesita tres o más anclas, aunque en algunos modos especiales, dos anclas son suficientes; y en el modo tridimensional, necesita cuatro anclas.
Aspectos destacados de UWB:
1. Ultra-ancha Cubre las bandas de frecuencia 3G~5G, 6G~10G, un total de 7G, y tiene un ancho de banda de canal único de más de 500 MHz.
2. Bajo consumo. Según la FCC y otras normativas, su potencia de salida está limitada a -41 dBm/MHz. Basándose en un único canal de 500 MHz, su potencia de canal es de -14,3 dBm.
3. El pulso ultracorto, con una duración de unas décimas de nanosegundo.
4. Penetrar la pared: Puede penetrar las paredes de manera efectiva, pero provocará cierta atenuación de la señal.
La dimensión de posicionamiento se elige en función del caso de uso y la situación en el sitio. La escena de dimensión cero se utiliza principalmente para la detección de entrada y salida. La escena unidimensional es principalmente una escena con una relación de aspecto desproporcionada, como una escena de túnel, y también funciona en una fábrica. En una escena unidimensional, el objetivo posicionado se alineará con una línea. La escena 2D es para ubicar las coordenadas XY sin información de altura, mientras que la escena 3D tiene información de altura. Aun así, requiere que el ancla tenga una diferencia de altura durante la instalación del sistema para garantizar una cierta precisión del eje Z.
Cero-Dimensional:
En Posicionamiento UWB, Para lograr un mejor posicionamiento cero-dimensional, generalmente se utiliza la medición de distancias, que se emplea para limitar la distancia, como por ejemplo, a qué distancia se encuentra un dispositivo de un punto de anclaje. Se considera que ha entrado en el área cero-dimensional.
Unidimensional:
El posicionamiento unidimensional se puede lograr utilizando ToF, TDoA o tecnología AoA combinada. Incluso cuando el Ultra-ancha El rastreador no está en la línea recta que conecta los dos anclajes, puede estar en esa línea recta.
Ubicación actual:
Resultado de posicionamiento:
Bidimensional:
El posicionamiento bidimensional mostrará las coordenadas XY de la ubicación del objetivo. Si los anclajes se instalan a la misma altura, los resultados del posicionamiento no se verán afectados por la altura de instalación. Rastreadores.
Tridimensional:
El resultado del posicionamiento tridimensional son las coordenadas XYZ del objetivo. Existen dos métodos para lograrlo. Uno se basa en la medición de la distancia, que requiere una diferencia de altura entre los anclajes. El otro se basa en el ángulo de ataque, que requiere una resolución de ángulo alto en el eje Z para garantizar la precisión de la coordenada Z.
Precisión de posicionamiento UWB
La precisión implica principalmente tres aspectos: precisión de alcance, precisión de sincronización horaria,
y la precisión de posicionamiento. La precisión de medición de distancia se ve afectada principalmente por dos factores: el algoritmo de medición de distancia y la precisión del reloj utilizado.
1. Precisión de medición:
DS-TWR minimiza el error causado por la desviación del reloj.
2. Precisión de sincronización horaria:
En el sistema de medición de distancia, se puede utilizar un oscilador de cristal con compensación de temperatura (TCXO) de 0,5 ppm para lograr una mayor precisión. La precisión de medición de distancia se puede controlar con un margen de error de 10 cm. La precisión se puede mejorar utilizando TCXO.
En un Ultra-ancha inalámbrico sistema de posicionamiento, Se admiten tanto el alcance como el TDoA. En TDoA, todo el posicionamiento puertas de enlace Necesitan sincronización inalámbrica. El sistema tiene una precisión de sincronización de 0,3 ns.
En comparación con el método de sincronización por cable, un sistema inalámbrico es mucho más simple y se puede expandir sin límites y no está limitado por la distancia del cable. También simplifica la dificultad de implementación del proyecto.
2. Precisión de posicionamiento:
Tiene una precisión de 30 cm. La precisión de posicionamiento del sistema se ve afectada por diversos factores ambientales, no solo por la precisión de medición de distancia de 10 cm. La precisión de posicionamiento de 10 cm solo se puede lograr en un entorno ideal sin ninguna interferencia en el laboratorio. Cualquier alteración de la señal puede provocar una desviación del sistema.
Dispositivo involucrado
Anclaje UWB:
Anuncia mensajes de baliza para medir la distancia con Rastreadores. Funciona con pilas, duración de 5 años.
Rastreador UWB:
Recibe mensajes de radiobaliza y de distancia con el ancla periódicamente. Funciona con pilas.
Puerta de enlace LoRaWAN:
Se envía balizas mensajes a todos los anclas y Rastreadores para sincronizar el reloj y recibir mensajes de distancia desde Rastreadores.
Servidor:
Utiliza la información de distancia y las coordenadas del ancla para calcular la posición de los rastreadores. El servidor también se utiliza para configurar el ancla y el rastreador, calibrar la posición del ancla y actuar como motor de posicionamiento.
Anclaje UWB
Publicitar mensajes de baliza
El Lansitec Anclaje UWB está diseñado utilizando LoRaWAN y Ultra-ancha tecnologías. Funciona con el entorno. Rastreadores UWB para calcular distancias entre dispositivos, sincroniza regularmente el tiempo con otros anclajes y transmite datos de latidos al LoRaWAN puerta.
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Puerta de enlace LoRaWAN
Sincroniza el reloj y recibe mensajes de distancia
Lansitec Interior LoRaWAN Gateway es un producto ideal para interiores gracias a su conectividad Ethernet integrada que facilita su configuración. Además, cuenta con una configuración Wi-Fi integrada (compatible con Wi-Fi de 2,4 GHz) que permite configurarlo fácilmente mediante el modo de punto de acceso Wi-Fi predeterminado.
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Rastreador de insignias UWB
Recibir mensajes y alcance
El Lansitec Rastreador de insignias UWB está diseñado utilizando LoRaWAN y Ultra-ancha tecnologías. Calcula la distancia con anclas y envía la información de distancia a un LoRaWAN Puerta de enlace para calcular su posición en el servidor. La precisión puede ser de hasta 10 cm.
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Rastreador de contenedores UWB
Recibir mensajes y alcance
El Lansitec Rastreador de contenedores UWB está diseñado utilizando LoRaWAN y Ultra-ancha tecnologías. Calcula la distancia con anclas y envía la información de distancia a un LoRaWAN Puerta de enlace para calcular su posición en el servidor. La precisión puede ser de hasta 10 cm.
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Rastreador de gestión de activos de UWB
Recibir mensajes y alcance
El Lansitec Rastreador de gestión de activos de UWB está diseñado utilizando LoRaWAN y Ultra-ancha tecnologías. Calcula la distancia con anclas y envía la información de distancia a un LoRaWAN Puerta de enlace para calcular su posición en el servidor. La precisión puede ser de hasta 10 cm.
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