Originaal: Ulink Media
Autor: 旸谷
Hiljuti on Hollandi pooljuhtide ettevõte NXP koostöös Saksa ettevõttega Lateration XYZ omandanud võimaluse saavutada ultralairibatehnoloogia abil teiste UWB esemete ja seadmete millimeetritaseme täpsusega positsioneerimine. See uus lahendus toob uusi võimalusi erinevate rakendusstsenaariumide jaoks, mis nõuavad täpset positsioneerimist ja jälgimist, tähistades olulist edasiminekut UWB tehnoloogia arendamise ajaloos.
Tegelikult on senine UWB sentimeetrine täpsus positsioneerimise vallas tehtud kiiresti ning riistvara kallim hind tekitab ka kasutajatele ja lahenduste pakkujatele peavalu, kuidas kulu- ja juurutusraskusi lahendada. Sel ajal "rulli" millimeetri tasemele, kas see on vajalik? Ja milliseid turuvõimalusi toob millimeetri tasemel UWB?
Miks on millimeetri skaala UWB raskesti ligipääsetav?
Kõrge täpsusega, suure täpsusega, kõrge turvalisusega positsioneerimis- ja kauguse määramise meetodina võib UWB siseruumides positsioneerimine teoreetiliselt ulatuda millimeetri või isegi mikromeetri täpsuseni, kuid tegelikul kasutuselevõtul on see püsinud pikka aega sentimeetri tasemel, peamiselt seetõttu, et järgmistele teguritele, mis mõjutavad UWB positsioneerimise tegelikku täpsust:
1. Anduri kasutuselevõtu režiimi mõju positsioneerimise täpsusele
Tegelikus positsioneerimistäpsuse lahendamise protsessis tähendab andurite arvu suurenemine üleliigse teabe suurenemist ja rikkalik üleliigne teave võib positsioneerimisviga veelgi vähendada. Positsioneerimistäpsus aga parimate andurite puhul ei tõuse ning andurite arvu teatud arvuni tõstmisel ei ole panus positsioneerimistäpsusse andurite suurenemisega suur. Ja andurite arvu suurenemine tähendab seadmete maksumuse tõusu. Seetõttu on sensorite kasutuselevõtu mõju positsioneerimistäpsusele uurimise keskmes, kuidas leida tasakaal andurite arvu ja positsioneerimistäpsuse vahel ning seega UWB-andurite mõistlik kasutuselevõtt.
2. Mitmeteelise efekti mõju
UWB ülilairiba positsioneerimissignaalid peegelduvad ja murduvad levimisprotsessi käigus ümbritsevast keskkonnast, näiteks seintest, klaasist ja siseruumides asuvatest objektidest, nagu lauaarvutid, mille tulemuseks on mitmeteelised efektid. Signaali viivitus, amplituud ja faas muutuvad, mille tulemuseks on energia sumbumine ja signaali-müra suhte vähenemine, mis toob kaasa asjaolu, et esimene saavutatud signaal ei ole otsene, mis põhjustab kauguse määramise vigu ja positsioneerimise täpsuse vähenemist. . Seetõttu võib mitmeteelise efekti tõhus mahasurumine parandada positsioneerimise täpsust ja praegused meetodid mitmeteelisuse mahasurumiseks hõlmavad peamiselt MUSIC, ESPRIT ja servatuvastustehnikaid.
3. NLOS mõju
Line-of-Sight levik (LOS) on esimene ja signaali mõõtmistulemuste täpsuse tagamise eeltingimus, kui mobiilse positsioneerimise sihtmärgi ja tugijaama vahelisi tingimusi ei ole võimalik täita, saab signaali levimist ainult täidetakse mitte-nähtavuse tingimustes, nagu murdumine ja difraktsioon. Praegu ei esinda esimese saabuva impulsi aeg TOA tegelikku väärtust ja esimese saabuva impulsi suund ei ole AOA tegelik väärtus, mis põhjustab teatud positsioneerimisvea. Praegu on peamisteks meetoditeks mitte-nähtavuse vea kõrvaldamiseks Wylie meetod ja korrelatsiooni elimineerimise meetod.
4. Inimkeha mõju positsioneerimise täpsusele
Inimkeha põhikomponent on vesi, UWB traadita impulsssignaalil olev vesi omab tugevat neeldumisefekti, mille tulemuseks on signaali tugevuse nõrgenemine, teabe vahemiku kõrvalekalded ja lõplik positsioneerimisefekt.
5. Signaali läbitungimise nõrgenemise mõju
Igasugune signaali läbitungimine läbi seinte ja muude üksuste nõrgeneb, UWB pole erand. Kui UWB positsioneerimine tungib läbi tavalise telliskiviseina, nõrgeneb signaal umbes poole võrra. Seina läbitungimisest tingitud muutused signaali edastusajas mõjutavad ka positsioneerimise täpsust.
Inimkeha tõttu on löögi täpsusest tingitud signaali läbitungimisest raske mööda hiilida, NXP ja Saksa LaterationXYZ ettevõte kasutavad uuenduslikke andurite paigutuslahendusi, et täiustada UWB-tehnoloogiat, uuenduslikke tulemusi pole konkreetselt kuvatud. , Ma saan vabastada ainult ametlikul veebisaidil NXP varasemate tehniliste artiklite teha asjakohaseid spekulatsioone.
Mis puudutab motivatsiooni parandada UWB täpsust, siis usun, et see on ennekõike NXP kui maailma juhtiv UWB mängija, kes tegeleb praeguste kodumaiste suurinnovatsiooni tootjatega läbimurdeolukorras ja tehnilises kaitses. Lõppude lõpuks on praegune UWB-tehnoloogia endiselt arenemisjärgus ning vastavad kulud, rakendused ja ulatus pole veel stabiliseerunud, praegu on kodumaised tootjad rohkem mures UWB-toodete võimalikult kiire maandumise pärast. ja levitada, haarata turgu, ei ole aega hoolida UWB täpsust parandada uuendusi. NXP-l kui ühel UWB-valdkonna tipptegijal on terviklik tooteökosüsteem ja ka aastatepikkune kogunenud tehnilise tugevuse sügav kündmine, mugavam UWB-innovatsiooni elluviimine.
Teiseks, NXP seekord millimeetritasemel UWB suunas, näeb samuti UWB edasise arengu lõputut potentsiaali ja on veendunud, et täpsuse paranemine toob turule uusi rakendusi.
Minu arvates paraneb UWB pluss 5G "uue infrastruktuuri" edenedes ja selle väärtuskoordinaate veelgi laiendatakse 5G nutika võimestamise tööstusliku ajakohastamise protsessis.
Varem olid 2G/3G/4G võrgus mobiilse positsioneerimise stsenaariumid keskendunud peamiselt hädaabikõnedele, seaduslikule asukohale juurdepääsule ja muudele rakendustele, positsioneerimise täpsuse nõuded ei ole kõrged, lähtudes Cell ID jämedast positsioneerimise täpsusest kümnetest meetritest sadadeni. meetritest. Kuigi 5G kasutab uusi kodeerimismeetodeid, kiirsulandumist, suuremahulisi antennimassiive, millimeeterlainete spektrit ja muid tehnoloogiaid, on selle suure ribalaiuse ja antennimassiivi tehnoloogia aluseks ülitäpse kauguse ja nurga mõõtmise täpsus. Seetõttu toetab järjekordset UWB-sprindi vooru täpsuse vallas vastav ajastu taust, tehnoloogia vundament ja piisavad rakendusväljavaated ning seda UWB täpsussprinti võib pidada eelpaigutuseks, et vastata digitaalse intelligentsuse uuendusele.
Millised turud Millimeter UW avanevad?
Praegu iseloomustab UWB turujaotust peamiselt B-otsa dispersioon ja C-otsa kontsentratsioon. Rakenduses on B-otsal rohkem kasutusjuhtumeid ja C-otsal on rohkem kujutlusvõimet jõudluse kaevandamiseks. Minu arvates koondab see positsioneerimise jõudlusele keskenduv uuendus UWB eeliseid täpses positsioneerimises, mis mitte ainult ei too olemasolevate rakenduste jaoks läbimurdeid jõudluses, vaid loob ka võimalused UWB-le uue rakendusruumi avamiseks.
B-otsa turul on parkide, tehaste, ettevõtete ja muude stsenaariumide puhul selle konkreetse piirkonna traadita keskkond suhteliselt kindel ja positsioneerimistäpsust saab järjepidevalt tagada, samas kui sellised stseenid säilitavad ka stabiilse nõudluse täpse positsioneerimise tajumise järele, või saab millimeetritasemel UWB-d, on peagi suunatud turu eelisele.
Kaevandamise stsenaariumi korral võib intelligentse kaevanduse ehitamise edenedes 5G + UWB positsioneerimise termotuumasünteesilahendus muuta intelligentse kaevandussüsteemi väga lühikese aja jooksul täielikuks positsioneerimise, saavutada täpse positsioneerimise ja väikese energiatarbimise täiusliku kombinatsiooni ning realiseerida suure täpsuse, suure võimsuse ja pika ooteaja jms omadusi. Samal ajal saab seda kaevanduse ohutusjuhtimise põhjal kasutada kaevanduse ohutuse ja kaevanduse ohutusjuhtimise tagamiseks. Samas, lähtudes tugevast nõudlusest kaevanduste ohutuse juhtimise järele, hakatakse UWB-d kasutama ka igapäevases personalijuhtimises ja autorajal. Praegu on riigis teatud söekaevanduste ulatus umbes 4000 ja keskmine nõudlus iga söekaevanduse tugijaama järele on umbes 100, mille põhjal võib hinnata, et kogunõudlus söekaevanduse tugijaama järele on umbes 400 000, söekaevurite arv kokku umbes 4 miljonit inimest, vastavalt 1 inimene 1 märgisele, nõudlus UWB siltide järele on umbes 4 miljonit või nii. Vastavalt praegusele lõppkasutajale, et osta ühtse turuhinnaga, on söeturg UWB "baasjaam + silt" riistvara turul umbes 4 miljardit toodangut.
Kaevandamine ja kaevandamine sarnaste kõrge riskiga stsenaariumide ja nafta kaevandamise, elektrijaamade, keemiatehaste jne ohutusjuhtimise vajadused positsioneerimise täpsuse nõuded on suuremad, UWB positsioneerimise täpsus kuni millimeetri taseme täiustamine aitab kinnistada selle eeliseid sellistes valdkondades.
Tööstusliku tootmise, laonduse ja logistika stsenaariumides on UWB-st saanud kulude vähendamise ja tõhususe tööriist. UWB-tehnoloogiaga pihuseadmeid kasutavad töötajad suudavad erinevaid osi täpsemalt määrata ja paigutada; laohaldusse UWB tehnoloogiat integreeriva juhtimissüsteemi ehitamisega on võimalik täpselt ja reaalajas jälgida ladudes kõikvõimalikke materjale ja personali ning saavutada laoseisu kontroll, personalijuhtimine ning samal ajal saavutada ka tõhus ja veatu mehitamata materjali käive AGV-seadmete kaudu, mis võib oluliselt suurendada tootmise efektiivsust.
Lisaks võib UWB millimeetrine hüpe avada uusi rakendusi ka raudteetranspordi vallas. Praegu tugineb rongi aktiivne juhtimissüsteem peamiselt satelliitpositsioneerimisele, sest maa-aluse tunneli keskkonnas, samuti linna kõrghoonetes, kanjonites ja muudes stseenides on satelliitpositsioneerimine altid ebaõnnestuma. UWB-tehnoloogia rongis CBTC positsioneerimine ja navigeerimine, kokkupõrke vältimise ja kokkupõrke varajase hoiatamise kolonn, rongi täppispeatamine jne võivad pakkuda usaldusväärsemat tehnilist tuge raudteetranspordi ohutuse ja kontrolli jaoks. Praegu on sedalaadi taotlused Euroopas ja Ameerika Ühendriikides hajutanud.
C-terminali turul avab UWB täpsus kuni millimeetri tasemeni sõidukite jaoks uusi rakendusstsenaariume peale digitaalsete võtmete. Näiteks automaatne parkimisteenus, automaatne makse ja nii edasi. Samas võib tehisintellekti tehnoloogial põhinev tulla ka kasutaja liikumismustrite ja harjumuste "õppimiseks" ning automaatse sõidutehnoloogia jõudluse parandamiseks.
Tarbeelektroonika valdkonnas võib UWB-st saada nutitelefonide standardtehnoloogia digitaalsete autovõtmete auto-masina interaktsiooni laine all. Lisaks laiema rakendusruumi avamisele toodete positsioneerimiseks ja otsimiseks võib UWB täpsuse parandamine avada ka uut rakendusruumi seadmete interaktsiooni stsenaariumide jaoks. Näiteks saab UWB täpse ulatusega täpselt juhtida seadmete vahelist kaugust, et kohandada liitreaalsuse stseeni konstruktsiooni, et mäng, heli ja video pakuvad paremat sensoorset kogemust.
Postitusaeg: 04.04.2023