Che cosa è UWB?
"UWB""Ultra Wide Band" è una tecnologia radio che può utilizzare un livello di energia molto basso per comunicazioni a corto raggio e ad alta larghezza di banda su un'ampia porzione dello spettro radio.
Come funziona?
In questa soluzione, UWB Tracciatore verrà allegato all'oggetto che desideri tracciare e Ancora UWB verrà installato a una certa altezza. Attualmente, Posizionamento UWB Utilizza principalmente le tecniche di misurazione della distanza TOF, TDoA e posizionamento AoA. I primi due metodi funzionano in modo indipendente, mentre il metodo AoA viene solitamente combinato con ToF o TDoA.
Il posizionamento ToF si basa sulla distanza. UWB Il tracker avvia la misurazione della distanza con ciascun punto di ancoraggio che deve essere posizionato. Al termine della misurazione, viene calcolata la posizione. Per la modalità zero-dimensionale, è sufficiente una sola ancora per la misurazione; per la modalità unidimensionale, sono necessarie almeno due ancoraggi; per la modalità bidimensionale, generalmente sono necessarie tre o più ancoraggi per la misurazione della distanza, ma in alcune modalità speciali due ancoraggi sono sufficienti; per la modalità tridimensionale, sono necessarie quattro ancoraggi.
Punti salienti dell'UWB:
1. UWB Copre le bande di frequenza 3G~5G, 6G~10G, per un totale di 7G, e ha una larghezza di banda a singolo canale superiore a 500 MHz.
2. Bassa potenza. Secondo la FCC e altre normative, la sua potenza di uscita è limitata a -41 dBm/MHz. Basata su un singolo canale da 500 MHz, la sua potenza di canale è di -14,3 dBm.
3. L'impulso ultrabreve, della durata di pochi decimi di nanosecondo.
4. Penetrazione del muro: può penetrare efficacemente i muri, ma causerà una certa attenuazione del segnale.
La dimensione di posizionamento viene scelta in base al caso d'uso e alla situazione in loco. La scena zero-dimensionale viene utilizzata principalmente per il rilevamento di ingressi e uscite. La scena unidimensionale è principalmente una scena con un rapporto d'aspetto sproporzionato, come una scena di tunnel, e funziona anche in una fabbrica. In una scena unidimensionale, il bersaglio posizionato sarà allineato a una linea. La scena 2D serve a localizzare le coordinate XY senza informazioni sull'altezza, mentre la scena 3D ha informazioni sull'altezza. Tuttavia, richiede che l'ancoraggio abbia una differenza di altezza durante l'installazione del sistema per garantire una certa precisione dell'asse Z.
Zero-Dimensionale:
In Posizionamento UWB, Il raggiungimento di un migliore posizionamento zero-dimensionale si ottiene generalmente tramite la misurazione della distanza, utilizzata per la limitazione della distanza, ad esempio quanto un dispositivo si trova lontano da un punto di ancoraggio. Si considera che sia entrato nell'area zero-dimensionale.
Monodimensionale:
Il posizionamento unidimensionale può essere ottenuto utilizzando la tecnologia ToF, TDoA o AoA combinata. Anche quando il UWB Il tracker non si trova sulla linea retta che collega i due ancoraggi, ma può trovarsi su quella linea retta.
Posizione attuale:
Risultato del posizionamento:
Bidimensionale:
Il posizionamento bidimensionale mostrerà le coordinate XY della posizione di destinazione. Se gli ancoraggi sono installati alla stessa altezza, i risultati del posizionamento non saranno influenzati dall'altezza di installazione del tracker.
Tridimensionale:
Il risultato del posizionamento tridimensionale sono le coordinate XYZ del bersaglio. Esistono due metodi per ottenere questo risultato. Uno si basa sulla misurazione della distanza, che richiede una differenza di altezza tra gli ancoraggi. L'altro si basa sull'AoA, che richiede un'elevata risoluzione angolare sull'asse Z per garantire la precisione della coordinata Z.
Precisione del posizionamento UWB
La precisione coinvolge principalmente tre aspetti: precisione della misurazione, precisione della sincronizzazione temporale,
e precisione di posizionamento. La precisione di misurazione della distanza è influenzata principalmente da due fattori: l'algoritmo di misurazione della distanza e la precisione dell'orologio utilizzato.
1. Precisione della misurazione:
DS-TWR riduce al minimo l'errore causato dalla deviazione dell'orologio.
2. Precisione della sincronizzazione temporale:
Nel sistema di misurazione della distanza, è possibile utilizzare un oscillatore a cristallo compensato in temperatura (TCXO) con clock da 0,5 ppm per ottenere una maggiore precisione. La precisione della misurazione della distanza può essere controllata entro 10 cm. L'utilizzo del TCXO può migliorare ulteriormente la precisione.
In un UWB senza fili sistema di posizionamento, sono supportati sia il ranging che il TDoA. In TDoA, tutti i posizionamenti portali devono essere sincronizzati in modalità wireless. Il sistema ha una precisione di sincronizzazione di 0,3 ns.
Rispetto al metodo di sincronizzazione cablato, un sistema wireless è molto più semplice e può essere espanso senza limiti, senza essere vincolato dalla distanza cablata. Semplifica inoltre la difficoltà di implementazione del progetto.
2. Precisione di posizionamento:
Ha una precisione di 30 cm. La precisione di posizionamento del sistema è influenzata da vari fattori ambientali, non solo dalla precisione di misurazione della distanza di 10 cm. La precisione di posizionamento di 10 cm può essere raggiunta solo in un ambiente ideale, senza interferenze in laboratorio. Qualsiasi disturbo del segnale può causare deviazioni al sistema.
Dispositivo coinvolto
Ancora UWB:
Pubblicizza messaggi beacon per la misurazione della distanza con tracker. Alimentato a batteria, durata della batteria di 5 anni.
Tracciatore UWB:
Riceve periodicamente messaggi radio e si collega all'ancora. Alimentato a batteria.
Server:
Utilizza le informazioni sulla distanza e le coordinate dell'ancora per calcolare la posizione dei tracker. Il server viene utilizzato anche per configurare l'ancora e il tracker, calibrare la posizione dell'ancora e fungere da motore di posizionamento.
Ancora UWB
Pubblicizza i messaggi beacon
Il Lansitec Ancora UWB è progettato utilizzando LoRaWAN E UWB Funziona con le tecnologie circostanti. Tracker UWB per calcolare le distanze tra i dispositivi, sincronizza regolarmente il tempo con altri ancoraggi e trasmette i dati del battito cardiaco al LoRaWAN porta d'accesso.
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Gateway LoRaWAN
Sincronizza l'orologio e ricevi messaggi di distanza
Lansitec Indoor LoRaWAN Gateway è un prodotto ideale per l'installazione in ambienti interni, grazie alla connettività Ethernet integrata che ne semplifica la configurazione. Inoltre, è dotato di una configurazione Wi-Fi integrata (che supporta la banda a 2,4 GHz) che ne consente una facile configurazione tramite la modalità AP Wi-Fi predefinita.
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Tracciatore di badge UWB
Ricevi messaggi e varia
Il Lansitec Tracciatore di badge UWB è progettato utilizzando LoRaWAN E UWB tecnologie. Calcola la distanza con gli ancoraggi e inoltra le informazioni sulla distanza a un LoRaWAN gateway per calcolare la sua posizione nel server. La precisione può arrivare fino a 10 cm.
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Tracciatore di contenitori UWB
Ricevi messaggi e varia
Il Lansitec Tracciatore di contenitori UWB è progettato utilizzando LoRaWAN E UWB tecnologie. Calcola la distanza con gli ancoraggi e inoltra le informazioni sulla distanza a un LoRaWAN gateway per calcolare la sua posizione nel server. La precisione può arrivare fino a 10 cm.
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Tracker di gestione patrimoniale UWB
Ricevi messaggi e varia
Il Lansitec Tracker di gestione patrimoniale UWB è progettato utilizzando LoRaWAN E UWB tecnologie. Calcola la distanza con gli ancoraggi e inoltra le informazioni sulla distanza a un LoRaWAN gateway per calcolare la sua posizione nel server. La precisione può arrivare fino a 10 cm.
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