Original: Ulink Media
Auteur: 旸谷
Viru kuerzem huet déi hollännesch Hallefleederfirma NXP, zesumme mat der däitscher Firma Lateration XYZ, d'Fäegkeet kritt, eng Millimeterpräzis Positionéierung vun aneren UWB-Elementer an Apparater mat Hëllef vun Ultrawideband-Technologie z'erreechen. Dës nei Léisung bréngt nei Méiglechkeeten fir verschidden Uwendungsszenarien, déi eng präzis Positionéierung an Tracking erfuerderen, wat e wesentleche Fortschrëtt an der Geschicht vun der UWB-Technologieentwécklung markéiert.
Tatsächlech ass déi aktuell UWB-Genauegkeet op Zentimeterniveau am Beräich vun der Positionéierung séier gemaach ginn, an déi méi héich Käschte vun der Hardware belaaschten och Benotzer a Léisungsanbieter Kappzerbriecher, wéi se d'Käschten- a Verdeelungsproblemer léise kënnen. Ass et elo néideg, op de Millimeterniveau ze "rollen"? A wéi eng Maartméiglechkeete bréngt d'UWB op Millimeterniveau?
Firwat ass UWB op Millimeterniveau schwéier z'erreechen?
Als héichpräzis, héichgenau a sécher Positionéierungs- a Rangemethod kann d'UWB-Positionéierung dobannen theoretesch eng Millimeter- oder souguer Mikrometergenauegkeet erreechen, awer am tatsächlechen Asaz ass se laang Zäit op Zentimeterniveau bliwwen, haaptsächlech wéinst de folgende Faktoren, déi d'tatsächlech Genauegkeet vun der UWB-Positionéierung beaflossen:
1. Den Impakt vum Sensor-Asazmodus op d'Positionéierungsgenauegkeet
Am aktuellen Prozess vun der Positionéierungsgenauegkeet bedeit d'Erhéijung vun der Zuel vun de Sensoren eng Erhéijung vun redundanten Informatiounen, an déi räich redundant Informatioun kann de Positionéierungsfehler weider reduzéieren. D'Positionéierungsgenauegkeet klëmmt awer net mat de beschte Sensoren, a wann d'Zuel vun de Sensoren op eng gewëssen Zuel eropgesat gëtt, ass de Bäitrag zur Positionéierungsgenauegkeet net grouss mat der Erhéijung vun de Sensoren. An d'Erhéijung vun der Zuel vun de Sensoren bedeit, datt d'Käschte vun der Ausrüstung eropgoen. Dofir ass de Fokus vun der Fuerschung iwwer den Impakt vun der Sensorenapplikatioun op d'Positionéierungsgenauegkeet.
2. Afloss vum Multipath-Effekt
UWB Ultra-Breitband-Positionéierungssignaler ginn duerch d'Ëmgéigend wéi Maueren, Glas an Objeten am Interieur wéi Schreifdëscher während dem Ausbreedungsprozess reflektéiert a gebrach, wat zu Multipath-Effekter féiert. De Signal ännert sech a Verzögerung, Amplitude a Phas, wat zu enger Energiedämpfung an enger Ofsenkung vum Signal-Rausch-Verhältnis féiert, wat dozou féiert, datt dat éischt erreecht Signal net direkt ass, wat zu Ofstandsfehler an enger Ofsenkung vun der Positionéierungsgenauegkeet féiert. Dofir kann eng effektiv Ënnerdréckung vum Multipath-Effekt d'Positionéierungsgenauegkeet verbesseren, an déi aktuell Methode fir d'Ënnerdréckung vu Multipath enthalen haaptsächlech MUSIC, ESPRIT an Kantendetektiounstechniken.
3. Impakt vun NLOS
D'Ausbreedung vun der Siichtlinn (LOS) ass déi éischt Viraussetzung fir d'Genauegkeet vun de Signalmiessresultater ze garantéieren. Wann d'Konditioune tëscht dem mobilen Positionéierungsziel an der Basisstatioun net erfëllt kënne ginn, kann d'Ausbreedung vum Signal nëmmen ënner Konditioune ouni Siichtlinn, wéi Refraktioun an Diffraktioun, ofgeschloss ginn. Zu dësem Zäitpunkt representéiert den Zäitpunkt vum éischten ukommende Puls net de reelle Wäert vun der TOA, an d'Richtung vum éischten ukommende Puls ass net de reelle Wäert vun der AOA, wat e gewësse Positionéierungsfehler verursaache kann. Am Moment sinn déi wichtegst Methoden fir den net-siichtlinnege Feeler ze eliminéieren d'Wylie-Method an d'Korrelatiounseliminatiounsmethod.
4. Den Afloss vum mënschleche Kierper op d'Positionéierungsgenauegkeet
Déi Haaptkomponent vum mënschleche Kierper ass Waasser, Waasser huet e staarken Absorptiounseffekt um UWB-Funksignal, wat zu enger Dämpfung vun der Signalstäerkt, Ofwäichung vun der Distanzinformatioun féiert an den endgültege Positionéierungseffekt beaflosst.
5. Auswierkunge vun der Schwächung vun der Signalpenetratioun
All Signalduerchdréngung duerch Maueren an aner Entitéiten gëtt geschwächt, UWB ass keng Ausnam. Wann d'UWB-Positionéierung eng normal Zillemauer duerchdréngt, gëtt de Signal ëm ongeféier d'Halschent geschwächt. Ännerungen an der Signaliwwerdroungszäit wéinst der Mauerduerchdréngung beaflossen och d'Positionéierungsgenauegkeet.
Wéinst dem mënschleche Kierper ass d'Signalpenetratioun, déi duerch d'Genauegkeet vum Impakt verursaacht gëtt, schwéier ze ëmgoen. NXP an déi däitsch Firma LaterationXYZ wäerten duerch innovativ Sensor-Layout-Léisunge fir d'UWB-Technologie verbesseren. Et gouf keng spezifesch Presentatioun vun innovativen Resultater. Ech kann nëmmen op der offizieller Websäit vun NXP iwwer vergaangen technesch Artikelen vergläichen, fir déi relevant Spekulatiounen ze maachen.
Wat d'Motivatioun ugeet, d'Genauegkeet vun der UWB ze verbesseren, mengen ech, datt dëst virun allem NXP als weltwäit féierende UWB-Spiller ass, fir mat den aktuellen inlännesche Produzente vu groussskalegen Innovatiounen an der Breakout-Situatioun an der technescher Verteidegung ëmzegoen. Schlussendlech ass déi aktuell UWB-Technologie nach ëmmer an der Boomphase vun der Entwécklung, an déi entspriechend Käschten, Uwendungen a Skala sinn nach net stabiliséiert. Am Moment sinn inlännesch Produzente méi besuergt doriwwer, datt d'UWB-Produkter sou séier wéi méiglech landen a sech verbreeden, de Maart erueweren, an hunn keng Zäit, sech ëm d'UWB-Genauegkeet ze këmmeren an d'Innovatioun ze verbesseren. NXP, als ee vun den Top-Spiller am Beräich vun der UWB, huet e komplette Produkt-Ökosystem souwéi vill Jore vun der déiwer Analyse vun der gesammelter technescher Stäerkt, méi bequem fir d'UWB-Innovatioun ëmzesetzen.
Zweetens, NXP dës Kéier Richtung UWB op Millimeterniveau gesäit och dat onendlecht Potenzial vun der zukünfteger Entwécklung vun UWB a si sinn iwwerzeegt, datt d'Verbesserung vun der Präzisioun nei Uwendungen op de Maart bréngt.
Ménger Meenung no wäert de Virdeel vun der UWB sech weider verbesseren mam Fortschrëtt vun der "neier Infrastruktur" vun 5G, a seng Wäertkoordinaten am Prozess vun der industrieller Moderniséierung vun der 5G Smart Empowerment weider ausbauen.
Fréier, am 2G/3G/4G Netz, ware mobil Positionéierungsszenarien haaptsächlech op Noutruff, legal Standuertzougang an aner Uwendungen konzentréiert. D'Ufuerderunge fir d'Positionéierungsgenauegkeet sinn net héich, baséiert op der Cell ID Grob-Positionéierungsgenauegkeet vun Zénger Meter bis Honnerte vu Meter. Wärend 5G nei Codéierungsmethoden, Strahlfusioun, groussskaleg Antennenarrays, Millimeterwellespektrum an aner Technologien benotzt, bidden seng grouss Bandbreet an Antennenarraystechnologie d'Basis fir héichpräzis Distanzmiessung an héichpräzis Wénkelmiessung. Dofir gëtt eng weider Ronn vum UWB-Sprint am Beräich vun der Genauegkeet duerch den entspriechenden Ära-Hannergrond, d'Technologiebasis an ausreechend Uwendungsperspektiven ënnerstëtzt, an dësen UWB-Genauegkeetssprint kann als e Virlayout ugesi ginn, fir dem Upgrade vun der digitaler Intelligenz gerecht ze ginn.
Wéi eng Mäert wäert Millimetre UW opmaachen?
Aktuell ass d'Maartverdeelung vun UWB haaptsächlech duerch B-End-Dispersioun an C-End-Konzentratioun charakteriséiert. An der Applikatioun huet de B-End méi Use Cases, an de C-End méi fantasievolle Raum fir Performance Mining. Meiner Meenung no konsolidéiert dës Innovatioun, déi sech op d'Positionéierungsleistung konzentréiert, d'Virdeeler vun der UWB an der präziser Positionéierung, wat net nëmmen Duerchbréch am Performanceberäich fir existent Applikatioune bréngt, mä och Méiglechkeete fir d'UWB schaaft, fir nei Applikatiounsraim opzemaachen.
Um B-End Maart, fir Parken, Fabriken, Betriber an aner Szenarien, ass déi drahtlos Ëmfeld vun hirem spezifesche Beräich relativ sécher, an d'Positionéierungsgenauegkeet kann konsequent garantéiert ginn, während sou Szenen och eng stabil Nofro fir eng korrekt Positionéierungsperceptioun behalen, oder e Millimeterniveau UWB ginn, deen geschwënn op de Virdeel vum Maart ausgeriicht ass.
Am Biergbau-Szenario, mat dem Fortschrëtt vum intelligente Biergbaukonstruktioun, kann d'Fusiounsléisung vun der "5G+UWB Positionéierung" den intelligente Biergbausystem a ganz kuerzer Zäit komplett positionéieren, déi perfekt Kombinatioun vu präziser Positionéierung an niddregem Energieverbrauch erreechen, an d'Charakteristike vun héijer Präzisioun, grousser Kapazitéit a laanger Standby-Zäit, etc. realiséieren. Gläichzäiteg, baséiert op dem Sécherheetsmanagement vun der Biergbau, kann et benotzt ginn fir d'Sécherheet vun der Biergbau an d'Sécherheetsmanagement vun der Biergbau ze garantéieren. Gläichzäiteg, baséiert op der staarker Nofro fir d'Sécherheetsmanagement vun der Biergbaubau, gëtt UWB och am deegleche Management vum Personal a vun der Autobunn benotzt. Am Moment huet d'Land eng gewëssen Ausmooss u Kuelegrouwen ongeféier 4000, an déi duerchschnëttlech Nofro fir all Basisstatioun vun enger Kuelegrouwen ass ongeféier 100, wouduerch een schätze kann, datt déi total Nofro fir Basisstatiounen an enger Kuelegrouwen ongeféier 400.000 ass, d'Zuel vun de Kuelegrouwen am Ganzen ongeféier 4 Millioune Leit, laut dem Etikett vun 1 Persoun 1, d'Nofro fir UWB-Tags ongeféier 4 Milliounen. Laut dem aktuellen Endbenotzerpräis fir en eenzege Maartpräis ze kafen, ass de Kuelmaart am UWB "Basisstatioun + Tag" Hardwaremaart ongeféier 4 Milliarden am Outputwäert.
Am Biergbau a beim Biergbau mat ähnlechen Héichrisikoszenarien an der Ueleggewinnung, bei Kraaftwierker, chemesche Fabriken usw. si méi héich Ufuerderunge fir d'Sécherheetsmanagement fir d'Positionéierungsgenauegkeet. D'Verbesserung vun der UWB-Positionéierungsgenauegkeet op Millimeterniveau wäert hëllefen, seng Virdeeler an esou Beräicher ze konsolidéieren.
An der industrieller Produktioun, am Lagerhaltungs- a Logistikberäich ass d'UWB zu engem Instrument fir Käschtereduktioun an Effizienz ginn. Mataarbechter, déi Handheld-Geräter mat UWB-Technologie benotzen, kënnen ënnerschiddlech Deeler méi genee lokaliséieren a placéieren; den Opbau vun engem Managementsystem, deen d'UWB-Technologie an de Lagermanagement integréiert, kann all Zorte vu Materialien a Personal a Lager a Echtzäit genee iwwerwaachen, an Inventarkontroll, Personalmanagement erreechen, an zur selwechter Zäit och en effizienten an fehlerfräien onbemannte Materialëmsaz duerch AGV-Ausrüstung erreechen, wat d'Produktiounseffizienz däitlech erhéije kann.
Zousätzlech kann de Millimetersprong vun der UWB och nei Uwendungen am Beräich vum Schinneverkéier opmaachen. Aktuell baséiert den aktiven Kontrollsystem vum Zuch haaptsächlech op Satellittepositionéierung fir d'Ofschléisse vun der Aarbecht. Fir d'Ëmfeld vun ënnerierdesche Tunnelen, souwéi fir urban Héichhaiser, Schluchten an aner Szenen ass d'Satellittepositionéierung ufälleg fir Echec. D'UWB-Technologie an der CBTC-Positionéierung an Navigatioun vun den Zich, d'Kolonn fir Kollisiounsvermeidung a fréizäiteg Kollisiounswarnung, d'Präzisiounsstoppen vun den Zich, etc., kann eng méi zouverlässeg technesch Ënnerstëtzung fir d'Sécherheet an d'Kontroll vum Schinneverkéier ubidden. Aktuell gëtt et verstreet Uwendungsfäll vun dëser Aart an Europa an den USA.
Um C-Terminalmaart wäert d'Verbesserung vun der UWB-Prezisioun op Millimeterniveau nei Uwendungsszenarien opmaachen, nieft digitale Schlësselen fir d'Gefierszene. Zum Beispill automatesch Parkservice, automatesch Bezuelung, asw. Gläichzäiteg kann, baséiert op kënschtlecher Intelligenztechnologie, och d'Beweegungsmuster a Gewunnechten vum Benotzer "léieren" an d'Performance vun der automatescher Fuertechnologie verbesseren.
Am Beräich vun der Konsumentelektronik kéint UWB ënner der Well vun der Interaktioun tëscht Auto a Maschinn duerch digital Autoschlësselen zur Standardtechnologie fir Smartphones ginn. Nieft der Erëffnung vun engem méi breede Beräich fir d'Positionéierung an d'Sich no Produkter, kann d'Verbesserung vun der Genauegkeet vun UWB och nei Beräicher fir d'Interaktioun vun Ausrüstung opmaachen. Zum Beispill kann déi präzis Reechwäit vun UWB d'Distanz tëscht Apparater präzis kontrolléieren, d'Konstruktioun vun der Augmented-Reality-Szen upassen, fir datt d'Spill, den Audio an de Video eng besser sensoresch Erfahrung bréngen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 04.09.2023