อัลตร้าไวด์แบนด์ (UWB) ให้ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งภายในอาคารถึงระดับเซนติเมตร ในคู่มือนี้ เราจะอธิบายวิธีการทำงาน สิ่งที่ควรซื้อ และวิธีการใช้งานกับ UWB + ของ Lansitec โลราวัน กอง

UWB Indoor Positioning คืออะไร เทคโนโลยี การวัดระยะ ToF และความแม่นยำในการระบุตำแหน่งเป็นเซนติเมตร

ยูดับเบิลยูบี วัดเวลาบิน (ToF) อย่างแม่นยำระหว่างแท็กเคลื่อนที่และจุดยึดคงที่เพื่อคำนวณระยะทาง จากนั้นจึงระบุตำแหน่งแบบ 2 มิติ/3 มิติจากช่วงต่างๆ ดังกล่าว ความละเอียดเวลาของ UWB แตกต่างจากบลูทูธที่ใช้ RSSI ตรงที่มีความแม่นยำประมาณ 10 ซม. ในพื้นที่ภายในอาคารทั่วไป ซึ่งเพียงพอที่จะค้นหาช่องเครื่องมือ ช่องวางพาเลท หรือแม้แต่สถานีพยาบาลที่ใกล้ที่สุดได้ สาย UWB ของ Lansitec ถูกสร้างขึ้นโดยอิงตามการวัดระยะ ToF โดยเฉพาะ และออกแบบมาเพื่อการใช้งาน โลราวัน สำหรับแบ็คฮอลพลังงานต่ำ 

UWB-over-LoRaWAN อธิบาย: การติดตามสินทรัพย์แบบเรียลไทม์, จุดยึด, ตัวติดตาม และเกตเวย์

นี่คือกระแสที่เราได้เห็นการทำงานซ้ำแล้วซ้ำเล่า:

• สมอ (ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ IP66) ติดตั้งบนผนังหรือโครงถักเหนือศีรษะ พวกมันซิงค์เวลา ฟังเสียง ตัวติดตามคำนวณระยะทาง จากนั้นส่งข้อมูลอัตราการเต้นของหัวใจและจังหวะเวลาผ่าน LoRaWAN 1.0.2B Anchors รองรับตัวติดตามได้สูงสุด 512 ตัว และระบุความแม่นยำ ±10 ซม. ด้วย UWB ToF
• ตัวติดตาม (ป้าย, สินทรัพย์, หรือ คอนเทนเนอร์ (ปัจจัยรูปแบบ) วัดกับจุดยึดใกล้เคียง ตำแหน่งจะถูกคำนวณจากฝั่งเซิร์ฟเวอร์และแสดงในแอป/RTLS ของคุณ ระยะการรับสัญญาณ UWB สูงสุด ~23 เมตรในสภาวะปกติ
• Backhaul ใช้ LoRaWAN เพื่อส่งสรุป/สัญญาณฮาร์ตบีตผ่าน LAN หรือเกตเวย์ LoRaWAN เซลลูลาร์ไปยังแพลตฟอร์มของคุณ (Lansitec ให้บริการในร่ม เกตเวย์ พร้อม PoE และเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายในตัวสำหรับนักบินธรรมดา) 
• วงจรชีวิตนั้นตรงไปตรงมา: FOTA ผ่านบลูทูธสำหรับอุปกรณ์ UWB ทั้งหมด ช่วงเวลาการรายงานที่ปรับได้ และ ทีดีเอ็มเอ เพื่อจัดเวลาออกอากาศให้เป็นระเบียบในห้องขังที่พลุกพล่าน

ส่วนประกอบหลักของ UWB สำหรับ RTLS: Anchors, Trackers และเกตเวย์ LoRaWAN อุตสาหกรรม

การออกแบบเครือข่าย UWB: ระยะห่างของจุดยึด ความหนาแน่นของตัวติดตาม การวางแผนแบ็คฮอลสำหรับคลังสินค้าและโรงพยาบาล

กฎหลักๆ คือ เราเริ่มจากฟิสิกส์ก่อน จากนั้นจึงค่อยเริ่มก่อสร้าง

การวางตำแหน่งและระยะห่างของ UWB Anchor: แผนที่ครอบคลุมสำหรับ RTLS ที่มีความแม่นยำสูง

ด้วยระยะรับสัญญาณ UWB ที่มีการบันทึกข้อมูลไว้สูงสุดประมาณ 23 เมตร เราวางแผนระยะห่าง 15-20 เมตรในทางเดินโล่ง และรัดให้แน่นใกล้ชั้นวางเหล็ก ลิฟต์ หรือผนังก่ออิฐหนา การวางแนวสามเหลี่ยมต้องใช้จุดยึด 3-4 จุดในทุกจุด คลังสินค้าแบบ High-bay มักได้รับประโยชน์จากวงแหวนรอบนอก + สายภายในหนึ่งหรือสองเส้น 

ความหนาแน่นและปริมาณงานของตัวติดตาม: การปรับขนาดระบบ UWB RTLS สำหรับการใช้งานในสถานที่ขนาดใหญ่

หนึ่งจุดยึดรองรับตัวติดตามได้หลายสิบถึงหลายร้อยตัว Lansitec เผยแพร่คำแนะนำที่ชัดเจนสำหรับตัวติดตาม/จุดยึดได้มากถึง 512 ตัวด้วย TDMA สำหรับพาเลทหรือ AGV ที่เคลื่อนที่เร็ว เราลดช่วงเวลาของตำแหน่ง/จังหวะการเต้นของหัวใจ สำหรับสินทรัพย์ที่จอดอยู่ เราปล่อยให้โหมดพลังงานต่ำตามการเคลื่อนที่ทำงานแทน

LoRaWAN Backhaul สำหรับ UWB: เกตเวย์ งบประมาณลิงก์ และการปรับขนาดเครือข่าย Edge-to-Cloud

เกตเวย์ภายในอาคารเพียงตัวเดียวสามารถรองรับโหนด LoRa ได้มากกว่า 500 โหนด ด้วยงบประมาณการเชื่อมต่อ LoRa ในเขตเมืองมากกว่า 1.5–2 กม. ซึ่งครอบคลุมพื้นที่ทั่วไปได้อย่างง่ายดาย หากคุณใช้งาน LoRaWAN อยู่แล้ว เซ็นเซอร์UWB อยู่บนเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายเดียวกัน

เมื่อเราสร้างแผนที่โกดังขนาด 6 ช่องทางเดินและช่องเก็บสินค้าขนาด 5 เมตร เราพบว่ามีจุดยึด 11 จุด ครอบคลุมพื้นที่ประมาณ 4,000 ตารางเมตร ประเด็นสำคัญคือ พนักงานเลิกตามหาประแจวัดแรงบิดแล้ว

ความแม่นยำของ UWB เทียบกับอายุการใช้งานแบตเตอรี่: ข้อมูล เมตริกประสิทธิภาพ และการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน

นี่คือจุดที่เอกสารของ Lansitec ระบุอย่างชัดเจน สำหรับ สมอ UWB (38,000 mAh) และ Badge Tracker (600 mAh) Lansitec ให้ข้อมูลอายุการใช้งานโดยประมาณโดยอิงตามจำนวนตัวติดตามที่ใช้งานอยู่ในเซลล์ (TDMA + จังหวะการรายงาน):

• 64 trackers → Anchor ~18 ปี, Badge ~37 วัน
• 192 trackers → Anchor ~10 ปี, Badge ~32 วัน
• 512 trackers → Anchor ~4.8 ปี, Badge ~25 วัน

ตัวติดตามคอนเทนเนอร์/สินทรัพย์ที่มีความจุ 8,000 mAh จะแสดงเวลาประมาณ 11–16 เดือนภายใต้สมมติฐานที่คล้ายกัน ช่วงเวลาการปรับแต่งและเกณฑ์การเคลื่อนที่จะเลื่อนตัวเลขเหล่านี้ขึ้นหรือลง

ความปลอดภัยและการบำรุงรักษา UWB: การเข้ารหัส AES-128, การอัปเดต FOTA และการรับรองการปฏิบัติตามมาตรฐานระดับโลก

อุปกรณ์ทุกชิ้นมาพร้อมกับ AES-128 สำหรับเฟรม LoRaWAN การอัปเดตอุปกรณ์กลุ่มทำได้ง่ายผ่าน FOTA ผ่านบลูทูธ ได้รับการรับรองมาตรฐาน CE/FCC ทั้งในส่วนของ Anchor และ Tracker การผสมผสานนี้ ทั้งการเข้ารหัสที่ขอบเครือข่าย + OTA ที่คาดการณ์ได้ ช่วยให้ฝ่ายไอทีทำงานได้อย่างราบรื่นและฝ่ายปฏิบัติการก็ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ

UWB เทียบกับ BLE AoA สำหรับการติดตามทรัพย์สินภายในอาคาร: การเปรียบเทียบ กรณีการใช้งาน และการแลกเปลี่ยนพลังงาน

คิดอย่างแม่นยำและคำนึงถึงความต้องการโครงสร้างพื้นฐาน เราได้เห็นกฎเกณฑ์นี้ใช้ได้ผลทั้งในโรงงาน โรงพยาบาล และคลังสินค้า:

• UWB (ToF): ประมาณ 10 ซม. ใช้เมื่อภารกิจสำคัญยิ่งยวด เช่น แท่นเก็บเครื่องมือ ช่องทางเตรียมอุปกรณ์ อุปกรณ์ผ่าตัด และความปลอดภัยของคนงานในเขตพื้นที่อันตราย คุณจะต้องวางแผนจุดยึด 3-4 จุดให้มองเห็น (ระยะห่างประมาณ 15-20 เมตร) และยอมรับการใช้พลังงานแท็กที่สูงขึ้น (โดยทั่วไปแล้ว ป้ายจะกินเวลา 3-5 สัปดาห์ระหว่างการชาร์จในพื้นที่ที่มีการจราจรหนาแน่น)
• BLE AoA: ~1–3 ม. เหมาะสำหรับการค้นหาเส้นทางและงานโลจิสติกส์ที่ไม่สำคัญ ความแม่นยำจะดีหากจัดวางอาร์เรย์ไว้อย่างเหมาะสม แต่คุณควรจัดงบประมาณสำหรับอาร์เรย์เสาอากาศแบบมีสายและ LAN Drops แบตเตอรี่แท็กมีอายุการใช้งานยาวนานกว่า
• ความใกล้ชิด BLE (RSSI): โซน/ห้อง ~2–3 ตร.ม. TCO ต่ำที่สุด ใช้สำหรับการระบุตำแหน่ง จำนวนพนักงาน และการแบ่งโซนสินทรัพย์คร่าวๆ ง่ายที่สุดในการครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่และติดแท็กแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้หลายเดือนถึงหลายปี

ไฮบริดที่เราชื่นชอบ: วางแผ่น BLE ครอบคลุมพื้นที่กว้างและทดสอบการใช้งาน จากนั้นวาง UWB เฉพาะจุดที่ประหยัดเป็นเซนติเมตร (เช่น ห้องเครื่องมือ พื้นที่อันตราย) แบ็คฮอล LoRaWAN เหมือนเดิม แต่การทำงานราบรื่นขึ้น

รายการตรวจสอบการปรับใช้ UWB RTLS: การสำรวจ การวางแผนจุดยึด การตั้งค่าเกตเวย์ และการเปิดตัวที่ปรับขนาดได้

1. การสำรวจและตรวจสอบความสมบูรณ์ของ RF: เดินสำรวจพื้นที่ ทำเครื่องหมายจุดขาดของ LOS สังเกตโลหะที่ไม่เป็นมิตรต่อ RF
2. แผนผังการยึด: วางตำแหน่งให้ครอบคลุมระยะมองเห็น 3–4 ระยะ ยืนยันการจ่ายไฟ (การยึดเป็นแบบใช้แบตเตอรี่ ดังนั้นการติดตั้งจึงรวดเร็ว) 
3. เกตเวย์และ NS: เกตเวย์ภายในอาคาร PoE ลงทะเบียนอุปกรณ์ ยืนยัน ภูมิภาค LoRaWAN (US915/EU868/AS923/ฯลฯ)
4. เลนนำร่อง: 2–3 ช่องทาง, เครื่องติดตาม 50–100 เครื่อง; ช่วงเวลาการรายงานการปรับแต่งเทียบกับแบตเตอรี่ 
5. ขยายขนาด: จำลองรูปแบบ เพิ่มการแจ้งเตือน (รั้วทางภูมิศาสตร์ การหยุดนิ่ง) และ FOTA กองเรือเมื่อเฟิร์มแวร์ทำงานผิดปกติ

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับ UWB RTLS: ความแม่นยำ ความจุ ภูมิภาคที่รองรับ และการรวม LoRaWAN