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uwb定位,北斗高精度定位

时间:2023-05-06 09:30:39 阅读:37554 作者:1945

金牌地图、百度地图、腾讯地图等手机地图提供的定位导航、路况查询、位置搜索等实用功能,为人们的生活提供了极大的便利,背后是智能手机提供的定位能力(GPS、蜂窝、WIFI等) 与此同时,近年来物联网产业高速发展,越来越多物联网终端接入互联网,实现人与物、甚至物与物的互联互通。 随着智能化要求的进一步提高和物联网APP应用的进一步扩大,不仅互联互通,“物联网”问题的解决也越来越迫切。 即IoT的定位。 介绍一种厘米级高精度IoT定位技术——UWB高精度定位。

一. UWB是什么

超宽带(UWB )技术是一种新型的无线通信技术,与传统的通信技术有很大的不同。

在传统的通信方式中,数据传输需要使用载波,UWB中不需要,但通过收发纳秒或亚纳秒级别的非常窄的脉冲来传输数据。 一个信息位可以映射到数百个脉冲。

根据傅立叶时频变换规则,已知单周期UWB脉冲的时域宽度越短,对应的频域带宽越宽。 这种纳秒级的时域脉冲信号经常产生GHz级的频域带宽,该技术也称为UWB超宽带技术。 这些纳秒电平的时域脉冲极大地提高了UWB信号的时间分辨率,非常适合于高精度的定位。

二. UWB位置的技术特点

高精度

具有厘米级的高精度定位能力。 UWB信号的时域幅度极窄,接收端在测量时可以获得极高的时间分辨率,简单来说时间测量准确,这是实现高精度定位的基础。

另外,具有较强的抗多径能力,来自不同方向的信号不易引起叠加干扰,对高精度的定位也非常有利。 低功耗

UWB系统使用周期性脉冲发送数据,脉冲持续时间短,一般在0.20ns~1.5ns之间,占空比非常低,节省了发送连续载波的大量功耗,因此能够将功耗抑制得较低。 高安全性

UWB通信系统的物理层技术具有天然的安全性能,其带宽大,发射功率谱密度低于噪声,所载信息被噪声淹没、截获和干扰的概率非常低。 相反,影响其他无线通信(如WIFI )的概率也非常低。 总而言之,就是自己不干扰别人,别人也不容易干扰自己。 低成本

虽然部署UWB位置系统需要一定的硬件采购成本,但UWB基站覆盖面广,典型半径可达50-150米,需要在相同面积上部署的设备更少。 同时,UWB系统经过一次部署调试后,几乎不需要改动,一次投入使用,可以使用10年,运营成本极低。

三. UWB定位网络架构

整个UWB位置系统主要包括四个部分: UWB位置标签、UWB位置基站、IoT位置平台和APP应用平台。 UWB选项卡

UWB定位标签携带在对象和物资中,周期性地发送UWB定位脉冲信号。 有工牌、头盔、手表等多种形态,适用于不同的应用场合,具有耗电量低、手机、防水防尘等特点。 UWB定位基站

UWB定位基站固定设置在环境周围,接收测量UWB定位标签的脉冲信号,得到高精度的定位数据。 有室内型、工业型、防爆型等多种形态,支持多种供电方式和数据接口。 IoT定位平台

接收UWB定位基站的测量数据,完成高精度的位置计算。 围绕高精度位置,开发了热图、电子围栏、轨迹显示、设备管理等实用功能,同时还提供了用户API,便于APP应用程序侧的二次开发。 电子APP应用平台

Web客户利用IoT定位平台提供的基础定位能力来扩展业务,帮助企业智能运营、安全生产和减少本插件。

在实际配置中,与智能手机在公共区域的定位不同,UWB定位多针对工厂、小区等生产制造场景,涉及到生产制造等核心企业环节,因此这种场景对定位精度的要求远高于手机定位

UWB基站一般设置在定位区域周围,位置固定,通常至少需要设置4个基站,基站位置与定位精度密切相关,需要准确的测量校正。

UWB标签一般由工牌、手环、头盔等人员和物资携带,标签彼此独立。 一般来说,安装和部署简单方便。

四.应用场景

UWB位置主要面向2B领域,可广泛应用于智能工厂、物流仓库、智能大厦、智能校园、建筑工程、数字机房、港口机场、电能、检察机关法等场景,生产、运输、监管、安全等

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