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UWB란 무엇인가?

"초광대역""Ultra Wide Band"는 초광대역(Ultra Wide Band)의 약자로, 무선 스펙트럼의 넓은 영역에서 매우 낮은 에너지 레벨을 사용하여 단거리 고대역폭 통신을 할 수 있는 무선 기술입니다.

어떻게 작동하나요?

이 솔루션에서는 초광대역 트래커 추적하려는 객체에 첨부됩니다. UWB 앵커 특정 높이에 설치될 예정입니다. 현재는, UWB 위치 지정 주로 TOF 거리 측정, TDoA(시야각) 및 AoA(시야각) 위치 측정 방식을 사용합니다. 앞의 두 가지 방법은 독립적으로 작동하지만, AoA 방법은 일반적으로 ToF 또는 TDoA와 함께 사용됩니다.

ToF 위치 측정은 거리를 기반으로 합니다. 초광대역 추적기는 위치를 지정해야 하는 각 앵커를 사용하여 거리 측정을 시작합니다. 거리 측정이 완료되면 위치가 계산됩니다. 0차원 모드에서는 앵커 하나만으로 거리 측정이 가능하고, 1차원 모드에서는 최소 두 개 이상의 앵커가 필요하며, 2차원 모드에서는 일반적으로 세 개 이상의 앵커가 필요하지만 일부 특수 모드에서는 두 개만으로도 충분합니다. 3차원 모드에서는 네 개의 앵커를 사용하여 거리 측정이 필요합니다.

UWB 하이라이트:

1. 초광대역 3G~5G, 6G~10G를 포함하여 총 7개의 주파수 대역을 지원하며, 단일 채널 대역폭은 500MHz 이상입니다.
2. 저전력. FCC 및 기타 규정에 따르면 출력 전력은 -41dBm/MHz로 제한됩니다. 500MHz의 단일 채널을 기준으로 채널 전력은 -14.3dBm입니다.
3. 몇 십 분의 1나노초 동안 지속되는 매우 짧은 펄스.
4. 벽 관통: 벽을 효과적으로 관통할 수 있지만 일부 신호 감쇠가 발생합니다.

데이터 흐름

위치 지정 차원은 사용 사례와 현장 상황에 따라 선택됩니다. 0차원 장면은 주로 진입 및 출구 감지에 사용됩니다. 1차원 장면은 주로 터널 장면과 같이 종횡비가 불균형한 장면이며 공장에서도 작동합니다. 1차원 장면에서 위치 지정된 대상은 선에 맞춰집니다. 2D 장면은 높이 정보 없이 XY 좌표를 찾는 반면 3D 장면은 높이 정보가 있습니다. 그래도 Z축의 특정 정확도를 보장하기 위해 시스템 설치 중에 앵커에 높이 차이가 있어야 합니다.

0차원:

~ 안에 UWB 위치 지정, 일반적으로 더 나은 0차원 위치 측정을 달성하기 위해 거리 측정이 사용되는데, 이는 장치가 기준점에서 얼마나 떨어져 있는지와 같은 거리 제한에 사용됩니다. 이로써 0차원 영역에 진입한 것으로 간주됩니다.

0차원 UWB 초광대역 위치 시스템

일차원적:

ToF, TDoA 또는 결합된 AoA 기술을 사용하여 1차원 위치 측정을 구현할 수 있습니다. 심지어 초광대역 추적기가 두 앵커를 연결하는 직선상에 있지 않을 수도 있지만, 그 직선상에 있을 수도 있습니다.

실제 위치:

위치 결과 UWB 초광대역 위치 시스템

위치 결과:

실제 위치 UWB 초광대역 위치 시스템

2차원:

2차원 위치 지정은 대상 위치의 XY 좌표를 표시합니다. 앵커가 동일한 높이에 설치된 경우, 위치 지정 결과는 앵커의 설치 높이에 영향을 받지 않습니다. 추적기.

2차원 UWB 초광대역 위치 시스템

3차원:

3차원 위치 지정의 결과는 대상의 XYZ 좌표입니다. 이를 달성하는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 앵커 사이의 높이 차이가 필요한 거리 측정을 기반으로 합니다. 다른 하나는 Z 좌표의 정확성을 보장하기 위해 Z 축에서 높은 각도 분해능이 필요한 AoA를 기반으로 합니다.

3차원 UWB 초광대역 위치 시스템

UWB 위치 정확도

정확도는 주로 거리 정확도, 시간 동기화 정확도의 세 가지 측면과 관련됩니다.
그리고 위치 정확도. 거리 정확도는 주로 두 가지 요인에 의해 영향을 받습니다. 거리 알고리즘과 사용된 클록 정확도입니다.

1. 거리 정확도:
DS-TWR은 클럭 편차로 인해 발생하는 오류를 최소화합니다.
2. 시간 동기화 정확도:
거리 측정 시스템에서는 0.5PPM 클록 온도 보상 수정 발진기(TCXO)를 사용하여 더 나은 정확도를 얻을 수 있습니다. 거리 측정 정확도는 10cm 이내에서 제어할 수 있습니다. TCXO를 사용하면 정확도를 개선할 수 있습니다.

에서 초광대역 무선 전화 위치 시스템, 거리 측정과 TDoA 모두 지원됩니다. TDoA에서는 모든 위치 측정이 이루어집니다. 게이트웨이 무선으로 동기화해야 합니다. 이 시스템의 동기화 정확도는 0.3ns입니다.
유선 동기화 방식과 비교했을 때 무선 시스템은 훨씬 간단하고 제한 없이 확장할 수 있으며 유선 거리에 제약을 받지 않습니다. 또한 프로젝트 구현의 어려움을 단순화합니다.

2. 위치 정확도:
정확도는 30cm입니다. 시스템의 위치 정확도는 10cm의 거리 측정 정확도뿐만 아니라 다양한 환경 요인의 영향을 받습니다. 10cm의 위치 정확도는 실험실에서 간섭이 없는 이상적인 환경에서만 달성할 수 있습니다. 신호 교란은 시스템에 편차를 일으킬 수 있습니다.

관련 장치

UWB 앵커:

이는 거리 측정을 위한 비콘 메시지를 광고합니다. 추적기. 배터리 구동식이며, 배터리 수명은 5년입니다.

UWB 추적기:

비콘 메시지를 수신하고 앵커와 주기적으로 거리를 측정합니다. 배터리로 구동됩니다.

LoRaWAN 게이트웨이:

그것은 보낸다 비콘 모든 앵커에게 보내는 메시지 및 추적기 시계를 동기화하고 원거리 메시지를 수신하기 위해 추적기.

섬기는 사람:

거리 정보와 앵커의 좌표를 사용하여 추적기의 위치를 계산합니다. 서버는 또한 앵커와 추적기를 구성하고, 앵커의 위치를 교정하고, 위치 엔진 역할을 하는 데 사용됩니다.

매크로 블루투스 게이트웨이

UWB 앵커

비콘 메시지 광고

랜시텍 UWB 앵커 는 다음을 사용하여 설계되었습니다. 로라완 그리고 초광대역 기술. 주변 환경과 연동하여 작동합니다. UWB 추적기 기기 간 거리를 계산하고, 다른 기준점과 정기적으로 시간을 동기화하며, 심장 박동 데이터를 전송합니다. 로라완 게이트웨이.

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실내 로라완 게이트웨이

LoRaWAN 게이트웨이

시계를 동기화하고 범위 메시지를 수신합니다.

란시텍 실내 로라완 Gateway는 내장 이더넷 연결을 통해 간편한 설정이 가능하여 실내 설치에 이상적인 제품입니다. 또한, 2.4GHz Wi-Fi를 지원하는 내장 Wi-Fi 설정 기능을 통해 기본 Wi-Fi AP 모드로 쉽게 구성할 수 있습니다.

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배지 추적기

UWB 배지 추적기

메시지 수신 및 범위

랜시텍 UWB 배지 추적기 는 다음을 사용하여 설계되었습니다. 로라완 그리고 초광대역 이 기술은 기준점을 이용하여 거리를 계산하고, 계산된 거리 정보를 다른 곳으로 전달합니다. 로라완 서버에서 위치를 계산하기 위한 게이트웨이입니다. 정확도는 10cm까지 낮출 수 있습니다.

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UWB 컨테이너 추적기

UWB 컨테이너 추적기

메시지 수신 및 범위

랜시텍 UWB 컨테이너 추적기 는 다음을 사용하여 설계되었습니다. 로라완 그리고 초광대역 이 기술은 기준점을 이용하여 거리를 계산하고, 계산된 거리 정보를 다른 곳으로 전달합니다. 로라완 서버에서 위치를 계산하기 위한 게이트웨이입니다. 정확도는 10cm까지 낮출 수 있습니다.

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자산 관리 추적기

UWB 자산 관리 추적기

메시지 수신 및 범위

랜시텍 UWB 자산 관리 추적기 는 다음을 사용하여 설계되었습니다. 로라완 그리고 초광대역 이 기술은 기준점을 이용하여 거리를 계산하고, 계산된 거리 정보를 다른 곳으로 전달합니다. 로라완 서버에서 위치를 계산하기 위한 게이트웨이입니다. 정확도는 10cm까지 낮출 수 있습니다.

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