Originál: Ulink Media
Autor: 旸谷
Nedávno holandská polovodičová spoločnosť NXP v spolupráci s nemeckou spoločnosťou Lateration XYZ získala schopnosť dosiahnuť na milimetrovú presnosť polohovanie iných predmetov a zariadení UWB pomocou ultraširokopásmovej technológie. Toto nové riešenie prináša nové možnosti pre rôzne aplikačné scenáre, ktoré vyžadujú presné polohovanie a sledovanie, čo predstavuje zásadný pokrok v histórii vývoja technológie UWB.
V skutočnosti sa súčasná presnosť na centimetrovej úrovni UWB v oblasti určovania polohy vykonala rýchlo a vyššie náklady na hardvér tiež spôsobujú používateľom a poskytovateľom riešení bolesti hlavy, ako vyriešiť problémy s nákladmi a nasadením. V tomto čase sa "prevalcujte" na milimetrovú úroveň, je to potrebné? A aké možnosti na trhu prinesie UWB milimetrová úroveň?
Prečo je UWB v milimetrovej mierke ťažko dosiahnuteľný?
Ako vysoko presná, vysokopresná, vysoko bezpečná metóda určovania polohy a rozsahu môže vnútorné určovanie polohy UWB teoreticky dosiahnuť milimetrovú alebo dokonca mikrometrovú presnosť, ale v skutočnom nasadení zostalo dlho na úrovni centimetrov, najmä kvôli na nasledujúce faktory, ktoré ovplyvňujú skutočnú presnosť určovania polohy UWB:
1. Vplyv režimu rozmiestnenia snímača na presnosť polohovania
V skutočnom procese riešenia presnosti určovania polohy znamená zvýšenie počtu snímačov zvýšenie redundantných informácií a bohaté redundantné informácie môžu ďalej znížiť chybu určovania polohy. Presnosť určovania polohy sa však pri najlepších snímačoch nezvyšuje a keď sa počet snímačov zvýši na určitý počet, príspevok k presnosti určovania polohy nie je s nárastom snímačov veľký. A zvýšenie počtu senzorov znamená zvýšenie nákladov na vybavenie. Preto, ako nájsť rovnováhu medzi počtom senzorov a presnosťou polohovania, a teda rozumným nasadením UWB senzorov, je stredobodom výskumu vplyvu rozmiestnenia senzorov na presnosť polohovania.
2. Vplyv viaccestného efektu
Ultraširokopásmové polohovacie signály UWB sa počas procesu šírenia odrážajú a lámu okolitým prostredím, ako sú steny, sklo a vnútorné objekty, ako sú stolové počítače, čo vedie k viaccestným efektom. Signál sa mení v oneskorení, amplitúde a fáze, čo vedie k útlmu energie a zníženiu pomeru signálu k šumu, čo vedie k tomu, že prvý dosiahnutý signál nie je priamy, čo spôsobuje chyby pri určovaní vzdialenosti a zníženie presnosti polohovania. . Účinné potlačenie viaccestného efektu teda môže zlepšiť presnosť určovania polohy a súčasné metódy na potlačenie viaccestného pohybu zahŕňajú hlavne MUSIC, ESPRIT a techniky detekcie hrán.
3. Vplyv NLOS
Šírenie priamej viditeľnosti (LOS) je prvým a nevyhnutným predpokladom na zabezpečenie presnosti výsledkov merania signálu, keď nie je možné splniť podmienky medzi mobilným pozičným cieľom a základňovou stanicou, šírenie signálu môže byť iba dokončené za podmienok bez priamej viditeľnosti, ako je lom a difrakcia. V tomto čase čas prvého prichádzajúceho impulzu nepredstavuje skutočnú hodnotu TOA a smer prvého prichádzajúceho impulzu nie je skutočnou hodnotou AOA, čo spôsobí určitú chybu polohovania. V súčasnosti sú hlavnými metódami na elimináciu chyby mimo viditeľnosti metóda Wylie a metóda eliminácie korelácie.
4. Vplyv ľudského tela na presnosť polohovania
Hlavnou zložkou ľudského tela je voda, voda na bezdrôtovom pulznom signáli UWB má silný absorpčný efekt, čo má za následok zoslabenie sily signálu, odchýlku informácie o rozsahu a ovplyvnenie výsledného efektu polohovania
5. Vplyv oslabenia prieniku signálu
Akýkoľvek prienik signálu cez steny a iné entity bude oslabený, UWB nie je výnimkou. Keď polohovanie UWB prenikne do obyčajnej tehlovej steny, signál sa zoslabne asi na polovicu. Zmeny v čase prenosu signálu v dôsledku prieniku steny tiež ovplyvnia presnosť určovania polohy.
Kvôli ľudskému telu je ťažké obísť prenikanie signálu spôsobené presnosťou nárazu, NXP a nemecká spoločnosť LaterationXYZ budú prostredníctvom inovatívnych riešení rozloženia senzorov zlepšiť technológiu UWB, nedošlo k špecifickému zobrazeniu inovatívnych výsledkov , Môžem byť uvoľnený iba z oficiálnych webových stránok NXP z minulých technických článkov, aby som mohol urobiť príslušné špekulácie.
Čo sa týka motivácie k zlepšeniu presnosti UWB, domnievam sa, že v prvom rade sa NXP ako popredný svetový hráč UWB zaoberá súčasnými domácimi výrobcami rozsiahlych inovácií v prelomovej situácii a technickej obrane. Koniec koncov, súčasná technológia UWB je stále v prudkom štádiu vývoja a zodpovedajúce náklady, aplikácia a rozsah ešte neboli stabilizované, v súčasnosti sa domáci výrobcovia viac obávajú, aby produkty UWB čo najskôr pristáli. a šíriť, aby sa zmocnili trhu, nemajú čas starať sa o presnosť UWB na zlepšenie inovácie. NXP, ako jeden z top hráčov v oblasti UWB, má kompletný produktový ekosystém, ako aj mnoho rokov hlbokej orby nahromadenej technickej sily, pohodlnejšie na realizáciu inovácie UWB.
Po druhé, NXP tentoraz smerom k UWB na milimetrovej úrovni, tiež vidí nekonečný potenciál budúceho rozvoja UWB a je presvedčený, že zlepšenie presnosti prinesie na trh nové aplikácie.
Podľa môjho názoru sa vzostup UWB bude naďalej zlepšovať s pokrokom v „novej infraštruktúre“ 5G a ďalej rozšíri jej hodnotové súradnice v procese priemyselného upgradu inteligentného posilnenia 5G.
Predtým sa v sieti 2G/3G/4G scenáre mobilného určovania polohy zameriavali hlavne na tiesňové volania, legálny prístup k polohe a iné aplikácie, požiadavky na presnosť určovania polohy nie sú vysoké, na základe hrubej presnosti určovania polohy Cell ID od desiatok metrov po stovky. metrov. Zatiaľ čo 5G využíva nové metódy kódovania, fúziu lúčov, rozsiahle anténne polia, spektrum milimetrových vĺn a ďalšie technológie, jeho veľká šírka pásma a technológia anténneho poľa poskytujú základ pre vysoko presné meranie vzdialenosti a vysoko presné meranie uhla. Preto je ďalšie kolo UWB šprintu v oblasti presnosti podporované zodpovedajúcim dobovým zázemím, technologickým základom a dostatočnými aplikačnými vyhliadkami a tento šprint presnosti UWB možno považovať za predbežný návrh na splnenie modernizácie digitálnej inteligencie.
Aké trhy otvorí spoločnosť Millimeter UW?
V súčasnosti je trhová distribúcia UWB charakterizovaná hlavne rozptylom B-konca a koncentráciou C-konca. V aplikácii má B-end viac prípadov použitia a C-end má viac nápaditého priestoru na ťažbu výkonu. Podľa môjho názoru táto inovácia zameraná na výkon polohovania konsoliduje výhody UWB v presnom polohovaní, čo prináša nielen prelomový výkon pre existujúce aplikácie, ale tiež vytvára príležitosti pre UWB na otvorenie nového aplikačného priestoru.
Na trhu B-end, pre parky, továrne, podniky a iné scenáre, je bezdrôtové prostredie ich špecifickej oblasti relatívne isté a presnosť polohovania môže byť dôsledne zaručená, zatiaľ čo takéto scény si tiež zachovávajú stabilný dopyt po presnom vnímaní polohy, alebo sa stane milimetrovou úrovňou UWB bude čoskoro zameraná na výhodu trhu.
V ťažobnom scenári s pokrokom v inteligentnej konštrukcii baní môže fúzne riešenie „polohovania 5G + UWB“ urobiť inteligentný ťažobný systém kompletným umiestnením vo veľmi krátkom čase, dosiahnuť dokonalú kombináciu presného polohovania a nízkej spotreby energie a realizovať vlastnosti vysokej presnosti, veľkej kapacity a dlhej pohotovostnej doby, atď. Zároveň, na základe bezpečnostného manažmentu bane, môže byť použitý na zaistenie bezpečnosti bane a bezpečnostného manažmentu bane. Zároveň, na základe tvrdého dopytu po riadení banskej bezpečnosti, sa PZP uplatní aj pri každodennom riadení personálu a autodráhy. V súčasnosti má krajina určitý rozsah uhoľných baní približne 4 000 a priemerný dopyt po základnej stanici každej uhoľnej bane je približne 100, z čoho možno odhadnúť, že celkový dopyt po základnej stanici uhoľných baní je približne 400 000, celkový počet uhoľných baníkov asi 4 milióny ľudí alebo tak, podľa 1 osoby 1 štítok, dopyt po štítkoch UWB asi 4 milióny alebo tak. Podľa súčasného koncového užívateľa na kúpu jednotnej trhovej ceny má trh s uhlím na trhu hardvéru UWB „základňová stanica + štítok“ hodnotu výstupu asi 4 miliardy.
Ťažba a ťažba podobné scenáre s vysokým rizikom a ťažba ropy, elektrárne, chemické závody atď., potreby riadenia bezpečnosti pre požiadavky na presnosť polohovania sú vyššie, vylepšenie presnosti polohovania UWB na milimetrovú úroveň pomôže upevniť jeho výhody v takýchto oblastiach.
V scenároch priemyselnej výroby, skladovania a logistiky sa UWB stala nástrojom na znižovanie nákladov a efektívnosť. Pracovníci používajúci ručné zariadenia s technológiou UWB môžu presnejšie lokalizovať a umiestniť rôzne časti; vybudovanie riadiaceho systému integrujúceho technológiu UWB do skladového hospodárstva dokáže presne monitorovať všetky druhy materiálov a personálu v skladoch v reálnom čase a dosiahnuť kontrolu zásob, personálne riadenie a zároveň dosiahnuť efektívny a bezchybný bezobslužný materiál obrat prostredníctvom zariadení AGV, čo môže výrazne zvýšiť efektivitu výroby.
Okrem toho môže milimetrový skok UWB otvoriť nové aplikácie aj v oblasti železničnej dopravy. V súčasnosti sa systém aktívneho riadenia vlaku spolieha hlavne na satelitné určovanie polohy, pokiaľ ide o prostredie podzemných tunelov, ako aj mestské výškové budovy, kaňony a iné scény, satelitné určovanie polohy je náchylné na zlyhanie. Technológia UWB vo vlaku CBTC určovanie polohy a navigácia, predchádzanie kolíziám a včasné varovanie pred kolíziou, presné zastavenie vlaku atď. môžu poskytnúť spoľahlivejšiu technickú podporu pre bezpečnosť a riadenie železničnej dopravy. V súčasnosti má tento druh aplikácie v Európe a Spojených štátoch rôzne aplikačné prípady.
Na trhu s C-terminálmi vylepšenie UWB presnosti až po milimetrovú úroveň otvorí nové aplikačné scenáre iné ako digitálne kľúče pre scénu vozidiel. Napríklad automatické parkovanie s obsluhou, automatické platby atď. Zároveň sa na základe technológie umelej inteligencie môže prísť „naučiť“ pohybové vzorce a návyky používateľa a zlepšiť výkon technológie automatickej jazdy.
V oblasti spotrebnej elektroniky sa UWB môže stať štandardnou technológiou pre smartfóny pod vlnou interakcie auto-stroj digitálnych kľúčov od auta. Okrem otvorenia širšieho aplikačného priestoru pre polohovanie a vyhľadávanie produktov môže zlepšenie presnosti UWB otvoriť aj nový aplikačný priestor pre scenáre interakcie zariadení. Napríklad presný rozsah UWB dokáže presne kontrolovať vzdialenosť medzi zariadeniami, upraviť konštrukciu scény rozšírenej reality, aby hra, zvuk a video priniesli lepší zmyslový zážitok.
Čas odoslania: 04.09.2023