ข้ามไปที่เนื้อหา
แลนซิเทค

UWB คืออะไร?

"UWB" ย่อมาจาก "Ultra Wide Band" เป็นเทคโนโลยีวิทยุที่ใช้พลังงานต่ำมากสำหรับการสื่อสารระยะสั้นและแบนด์วิดท์สูงบนสเปกตรัมวิทยุจำนวนมาก

มันทำงานอย่างไร?

ในโซลูชันนี้ ตัวติดตาม UWB จะถูกแนบไปกับวัตถุที่คุณต้องการติดตามและ สมอ UWB จะถูกติดตั้งที่ความสูงที่กำหนด ปัจจุบัน การระบุตำแหน่ง UWB จะใช้การวัดระยะ TOF, TDoA และ AoA เป็นหลัก สองวิธีแรกทำงานแยกกัน ในขณะที่วิธีหลัง AoA มักจะใช้ร่วมกับ ToF หรือ TDoA

การกำหนดตำแหน่ง ToF ขึ้นอยู่กับระยะ ตัวติดตาม UWB จะเริ่มกำหนดระยะด้วยจุดยึดแต่ละตัวที่ต้องการกำหนดตำแหน่ง หลังจากกำหนดระยะเสร็จสิ้น ตำแหน่งจะถูกคำนวณ สำหรับโหมดมิติศูนย์ จำเป็นต้องใช้จุดยึดเพียงตัวเดียวสำหรับโหมดมิติเดียว จำเป็นต้องใช้จุดยึดอย่างน้อยสองตัวสำหรับโหมดสองมิติ โดยทั่วไปแล้วจำเป็นต้องใช้จุดยึดสามตัวหรือมากกว่าสำหรับการกำหนดระยะ แต่ในบางโหมดพิเศษ จุดยึดสองตัวก็เพียงพอ สำหรับโหมดสามมิติ จำเป็นต้องใช้จุดยึดสี่ตัวสำหรับการกำหนดระยะ

ไฮไลท์ของ UWB:

1. UWB ครอบคลุม 3G~5G, 6G~10G แบนด์ความถี่รวม 7G และมีแบนด์วิดท์ช่องสัญญาณเดียวมากกว่า 500MHz
2. ใช้พลังงานต่ำ ตามข้อกำหนดของ FCC และข้อบังคับอื่นๆ กำลังส่งออกถูกจำกัดไว้ที่ -41dBm/MHz โดยอ้างอิงจากช่องสัญญาณเดียวที่ความถี่ 500MHz กำลังส่งออกของช่องสัญญาณจะอยู่ที่ -14.3dBm
3. พัลส์สั้นพิเศษ มีระยะเวลาเพียงไม่กี่ทศนิยมของนาโนวินาที
4. ทะลุผ่านผนัง: สามารถทะลุผ่านผนังได้อย่างมีประสิทธิภาพแต่จะทำให้สัญญาณลดทอนลงบ้าง

การไหลของข้อมูล

การไหลของข้อมูลตำแหน่ง UWB ที่ใช้ Lorawan
มิติของตำแหน่งจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับกรณีการใช้งานและสถานการณ์ ณ สถานที่ปฏิบัติงาน ฉากมิติศูนย์ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการตรวจจับการเข้าและออก ฉากมิติเดียวส่วนใหญ่มักเป็นฉากที่มีอัตราส่วนภาพไม่สมส่วน เช่น ฉากอุโมงค์ และยังใช้ในโรงงานอีกด้วย ในฉากมิติเดียว เป้าหมายที่จัดตำแหน่งจะถูกจัดวางให้ตรงกับเส้นตรง ฉากสองมิติใช้สำหรับระบุตำแหน่งพิกัด XY โดยไม่มีข้อมูลความสูง ในขณะที่ฉากสามมิติมีข้อมูลความสูง อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีจุดยึดที่มีความแตกต่างของความสูงระหว่างการติดตั้งระบบเพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของแกน Z

ศูนย์มิติ:

ในการกำหนดตำแหน่ง UWB โดยทั่วไปแล้ว เพื่อให้ได้ตำแหน่งมิติศูนย์ที่ดีขึ้น มักจะทำได้โดยการกำหนดช่วง ซึ่งใช้เพื่อจำกัดระยะทาง เช่น ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์กับจุดยึด ถือว่าอุปกรณ์ได้เข้าสู่พื้นที่มิติศูนย์แล้ว

ระบบกำหนดตำแหน่งแบนด์กว้างพิเศษ UWB มิติศูนย์

มิติเดียว:

ในการกำหนดตำแหน่ง UWB โดยทั่วไปแล้ว เพื่อให้ได้ตำแหน่งมิติศูนย์ที่ดีขึ้น มักจะทำได้โดยการกำหนดช่วง ซึ่งใช้เพื่อจำกัดระยะทาง เช่น ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์กับจุดยึด ถือว่าอุปกรณ์ได้เข้าสู่พื้นที่มิติศูนย์แล้ว

สถานที่จริง:

ตำแหน่งจริง ระบบกำหนดตำแหน่งแบนด์กว้างพิเศษ UWB

ผลลัพธ์การวางตำแหน่ง:

ผลการวางตำแหน่งระบบกำหนดตำแหน่งแบนด์กว้างพิเศษ UWB

สองมิติ:

การวางตำแหน่งแบบสองมิติจะแสดงพิกัด XY ของตำแหน่งเป้าหมาย หากติดตั้งจุดยึดที่ความสูงเท่ากัน ผลลัพธ์ของการวางตำแหน่งจะไม่ได้รับผลกระทบจากความสูงของการติดตั้งตัวติดตาม

ระบบกำหนดตำแหน่งแบนด์วิดท์กว้างพิเศษ UWB สองมิติ

สามมิติ:

ผลลัพธ์ของการวางตำแหน่งสามมิติคือพิกัด XYZ ของเป้าหมาย มีสองวิธีในการบรรลุผลนี้ วิธีแรกคือการวัดระยะทาง ซึ่งต้องใช้ความแตกต่างของความสูงระหว่างจุดยึด อีกวิธีหนึ่งคือการวัด AoA ซึ่งต้องใช้ความละเอียดมุมสูงบนแกน Z เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำของพิกัด Z

ระบบกำหนดตำแหน่งแบนด์กว้างพิเศษ UWB สามมิติ

ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง UWB

ความแม่นยำนั้นเกี่ยวข้องกับสามประเด็นหลัก ได้แก่ ความแม่นยำในการวัดระยะ ความแม่นยำในการซิงโครไนซ์เวลา
และความแม่นยำในการระบุตำแหน่ง ความแม่นยำในการวัดระยะได้รับผลกระทบจากปัจจัยหลักสองประการ ได้แก่ อัลกอริทึมการวัดระยะและความแม่นยำของสัญญาณนาฬิกาที่ใช้

1. ความแม่นยำในการกำหนดระยะทาง:
DS-TWR ช่วยลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของสัญญาณนาฬิกา
2. ความแม่นยำในการซิงโครไนซ์เวลา:
ในระบบวัดระยะ สามารถใช้ออสซิลเลเตอร์คริสตัลชดเชยอุณหภูมินาฬิกา (TCXO) 0.5PPM เพื่อให้ได้ความแม่นยำที่ดีขึ้น ความแม่นยำของการวัดระยะสามารถควบคุมได้ภายใน 10 ซม. ความแม่นยำสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ TCXO

ในระบบกำหนดตำแหน่งไร้สาย UWB รองรับทั้งการวัดระยะและ TDoA ในระบบ TDoA การระบุตำแหน่งทั้งหมด เกตเวย์ จำเป็นต้องซิงโครไนซ์แบบไร้สาย ระบบมีความแม่นยำในการซิงโครไนซ์ 0.3 นาโนวินาที
เมื่อเทียบกับวิธีการซิงโครไนซ์แบบใช้สาย ระบบไร้สายนั้นง่ายกว่ามาก สามารถขยายได้ไม่จำกัด และไม่มีข้อจำกัดเรื่องระยะทางแบบใช้สาย นอกจากนี้ยังช่วยลดความยุ่งยากในการดำเนินโครงการอีกด้วย

2. ความแม่นยำในการวางตำแหน่ง:
มีความแม่นยำถึง 30 ซม. ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งของระบบขึ้นอยู่กับปัจจัยแวดล้อมต่างๆ ไม่ใช่แค่ความแม่นยำในการวัดระยะทางที่ 10 ซม. เท่านั้น ความแม่นยำในการระบุตำแหน่งที่ 10 ซม. สามารถทำได้ในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมและปราศจากการรบกวนใดๆ ในห้องปฏิบัติการ การรบกวนสัญญาณใดๆ อาจทำให้ระบบเกิดความคลาดเคลื่อนได้

อุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง

สมอ UWB:

โฆษณาข้อความบีคอนสำหรับการวัดระยะด้วยเครื่องติดตาม ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ อายุการใช้งานแบตเตอรี่ 5 ปี

ตัวติดตาม UWB:

มันรับข้อความบีคอนและวัดระยะกับสมอเป็นระยะๆ ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่

เกตเวย์ LoRaWAN:

มันส่ง สัญญาณไฟ ข้อความถึงผู้ยึดและตัวติดตามทั้งหมดเพื่อซิงค์นาฬิกาและรับข้อความระยะทางจากตัวติดตาม

เซิร์ฟเวอร์:

ใช้ข้อมูลระยะทางและพิกัดของสมอเพื่อคำนวณตำแหน่งของตัวติดตาม เซิร์ฟเวอร์ยังใช้เพื่อกำหนดค่าสมอและตัวติดตาม ปรับเทียบตำแหน่งของสมอ และทำหน้าที่เป็นเครื่องมือกำหนดตำแหน่ง

เกตเวย์บลูทูธมาโคร

สมอ UWB

โฆษณาข้อความบีคอน

Lansitec UWB Anchor ได้รับการออกแบบโดยใช้ โลราวัน และเทคโนโลยี UWB ทำงานร่วมกับสภาพแวดล้อมโดยรอบ เครื่องติดตาม UWB เพื่อคำนวณระยะทางระหว่างอุปกรณ์ ซิงโครไนซ์เวลาด้วยจุดยึดอื่น ๆ เป็นประจำ และส่งข้อมูลการเต้นของหัวใจไปยังเกตเวย์ LoRaWAN

ดูรายละเอียด
เกตเวย์ลอราวันในร่ม

เกตเวย์ LoRaWAN

ซิงค์นาฬิกาและรับข้อความระยะทาง

แลนซิเทค เกตเวย์ LoRaWAN ในร่ม เป็นผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับการใช้งานภายในอาคาร ด้วยการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตในตัวเพื่อการตั้งค่าที่ง่ายดาย นอกจากนี้ ยังมีการตั้งค่า Wi-Fi ในตัว (รองรับ Wi-Fi 2.4 GHz) ที่ช่วยให้กำหนดค่าผ่านโหมด Wi-Fi AP เริ่มต้นได้อย่างง่ายดาย

ดูรายละเอียด
ตัวติดตามป้าย

ตัวติดตามป้าย UWB

รับข้อความและช่วง

แลนซิเทค ตัวติดตามป้าย UWB ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยี LoRaWAN และ UWB โดยจะคำนวณระยะทางด้วยจุดยึดและส่งต่อข้อมูลระยะทางไปยังเกตเวย์ LoRaWAN เพื่อคำนวณตำแหน่งบนเซิร์ฟเวอร์ ความแม่นยำอาจต่ำถึง 10 ซม.

ดูรายละเอียด
ตัวติดตามคอนเทนเนอร์ UWB

ตัวติดตามคอนเทนเนอร์ UWB

รับข้อความและช่วง

แลนซิเทค ตัวติดตามคอนเทนเนอร์ UWB ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยี LoRaWAN และ UWB โดยจะคำนวณระยะทางด้วยจุดยึดและส่งต่อข้อมูลระยะทางไปยังเกตเวย์ LoRaWAN เพื่อคำนวณตำแหน่งบนเซิร์ฟเวอร์ ความแม่นยำอาจต่ำถึง 10 ซม.

ดูรายละเอียด
ตัวติดตามการจัดการสินทรัพย์

ตัวติดตามการจัดการสินทรัพย์ UWB

รับข้อความและช่วง

แลนซิเทค ตัวติดตามการจัดการสินทรัพย์ UWB ได้รับการออกแบบโดยใช้เทคโนโลยี LoRaWAN และ UWB โดยจะคำนวณระยะทางด้วยจุดยึดและส่งต่อข้อมูลระยะทางไปยังเกตเวย์ LoRaWAN เพื่อคำนวณตำแหน่งบนเซิร์ฟเวอร์ ความแม่นยำอาจต่ำถึง 10 ซม.

ดูรายละเอียด