Түпнұсқа: Ulink Media
Авторы: 旸谷
Жақында голландиялық NXP жартылай өткізгіш компаниясы Lateration XYZ неміс компаниясымен бірлесіп, ультра кең жолақты технологияны қолдана отырып, басқа UWB элементтері мен құрылғыларының миллиметрлік деңгейдегі дәлдікпен орналасуына қол жеткізу мүмкіндігіне ие болды. Бұл жаңа шешім нақты орналастыруды және бақылауды қажет ететін әртүрлі қолданба сценарийлері үшін жаңа мүмкіндіктер береді, бұл UWB технологиясының даму тарихындағы маңызды ілгерілеуді білдіреді.
Шын мәнінде, позициялау саласындағы ағымдағы UWB сантиметр деңгейіндегі дәлдік тез орындалды және аппараттық құралдардың жоғары құны сонымен қатар пайдаланушылар мен шешім жеткізушілеріне шығындар мен орналастыру қиындықтарын қалай шешуге болатыны туралы бас ауруын тудырады. Осы уақытта миллиметр деңгейіне дейін «орам» қажет пе? Ал миллиметрлік деңгейдегі UWB нарыққа қандай мүмкіндіктер әкеледі?
Неліктен миллиметрлік UWB-ге жету қиын?
Жоғары дәлдікті, жоғары дәлдікті, жоғары қауіпсіздікті орналастыру және диапазонды анықтау әдісі ретінде UWB ішкі позициялау теориялық тұрғыдан миллиметрлік немесе тіпті микрометрлік дәлдікке жетуі мүмкін, бірақ нақты орналастыру кезінде ол ұзақ уақыт бойы сантиметр деңгейінде қалды, негізінен UWB позициясының нақты дәлдігіне әсер ететін келесі факторларға:
1. Сенсорды орналастыру режимінің позициялау дәлдігіне әсері
Нақты позициялау дәлдігін шешу процесінде сенсорлар санының артуы артық ақпараттың көбеюін білдіреді, ал бай артық ақпарат позициялау қатесін одан әрі азайтуы мүмкін. Дегенмен, позициялау дәлдігі ең жақсы сенсорлармен өспейді, ал сенсорлар саны белгілі бір санға дейін ұлғайған кезде, датчиктердің ұлғаюымен позициялау дәлдігіне қосқан үлес үлкен емес. Ал сенсорлар санының көбеюі жабдықтың құнын арттырады дегенді білдіреді. Сондықтан датчиктердің саны мен позициялау дәлдігі арасындағы теңгерімді қалай табуға болады, осылайша UWB сенсорларын орынды орналастыру - сенсорды орналастырудың позициялау дәлдігіне әсерін зерттеудің басты мақсаты.
2. Көп жолды әсердің әсері
UWB ультра кең жолақты позициялау сигналдары тарату процесі кезінде қабырғалар, әйнек және жұмыс үстелі сияқты ішкі нысандар сияқты қоршаған ортамен шағылысып, сынады, нәтижесінде көп жолды әсерлер пайда болады. Сигнал кідіріс, амплитуда және фазада өзгереді, бұл энергияның әлсіреуіне және сигнал-шуыл қатынасының төмендеуіне әкеледі, бұл бірінші қол жеткізілген сигналдың тікелей еместігіне әкеледі, бұл диапазондық қателерді тудырады және позициялау дәлдігінің төмендеуіне әкеледі. . Сондықтан көпжолды әсерді тиімді басу позициялау дәлдігін жақсартуы мүмкін және көп жолды басу үшін қазіргі әдістер негізінен MUSIC, ESPRIT және жиекті анықтау әдістерін қамтиды.
3. NLOS әсері
Көру сызығының таралуы (LOS) сигналды өлшеу нәтижелерінің дәлдігін қамтамасыз етудің бірінші және міндетті шарты болып табылады, егер жылжымалы позициялау нысанасы мен базалық станция арасындағы шарттар орындалмаса, сигналдың таралуы тек сыну және дифракция сияқты көрінбейтін жағдайларда аяқталады. Бұл уақытта бірінші келген импульстің уақыты TOA нақты мәнін көрсетпейді, ал бірінші келген импульстің бағыты AOA нақты мәні емес, бұл белгілі бір позициялау қатесін тудырады. Қазіргі уақытта көзге көрінбейтін қатені жоюдың негізгі әдістері Уайли әдісі және корреляцияны жою әдісі болып табылады.
4. Позиция дәлдігіне адам ағзасының әсері
Адам денесінің негізгі құрамдас бөлігі су болып табылады, UWB сымсыз импульстік сигналындағы су күшті сіңіру әсеріне ие, нәтижесінде сигнал күші әлсірейді, ақпараттың ауытқуы және соңғы орналасу әсеріне әсер етеді
5. Сигналдың енуінің әлсіреуінің әсері
Қабырғалар мен басқа нысандар арқылы кез келген сигналдың енуі әлсірейді, UWB ерекшелік емес. UWB орналасуы кәдімгі кірпіш қабырғаға енгенде, сигнал шамамен жартысына әлсірейді. Қабырғаға енуге байланысты сигнал беру уақытының өзгеруі де орналасу дәлдігіне әсер етеді.
Адам ағзасына байланысты, соққының дәлдігінен туындаған сигналдың енуін айналып өту қиын, NXP және неміс LaterationXYZ компаниясы UWB технологиясын жақсарту үшін инновациялық сенсорлық орналасу шешімдері арқылы болады, инновациялық нәтижелердің нақты көрсетілімі болған жоқ. , Мен тек тиісті алыпсатарлық жасау үшін өткен техникалық мақалалар NXP ресми сайтынан босатылуы мүмкін.
UWB дәлдігін жақсартуға деген мотивацияға келетін болсақ, бұл ең алдымен NXP әлемдегі жетекші UWB ойыншысы ретінде қазіргі отандық өндірушілермен ауқымды инновацияларды бұзу жағдайында және техникалық қорғаныспен айналысады деп есептеймін. Ақыр соңында, қазіргі UWB технологиясы әлі де дамудың қарқынды сатысында және сәйкес құны, қолдануы және масштабы әлі тұрақтандырылған жоқ, қазіргі уақытта отандық өндірушілер UWB өнімдерін мүмкіндігінше тезірек қонуға көбірек алаңдайды. және тарату, нарықты басып алу үшін инновацияны жақсарту үшін UWB дәлдігіне мән беруге уақыт жоқ. NXP, UWB саласындағы үздік ойыншылардың бірі ретінде, толық өнім экожүйесіне, сондай-ақ жинақталған техникалық күшті көп жылдар бойы терең жыртуға ие, UWB инновациясын жүзеге асыруға ыңғайлы.
Екіншіден, NXP бұл жолы миллиметрлік деңгейдегі UWB бағытында, сонымен қатар UWB болашақ дамуының шексіз әлеуетін көреді және дәлдікті жақсарту нарыққа жаңа қосымшаларды әкелетініне сенімді.
Менің ойымша, 5G «жаңа инфрақұрылымын» ілгерілетумен UWB-ның жоғары жағы жақсара береді және 5G смарт мүмкіндіктерін өнеркәсіптік жаңарту процесінде оның мәндік координаттарын одан әрі кеңейтеді.
Бұрын 2G/3G/4G желісінде мобильді позициялау сценарийлері негізінен жедел қоңырауларға, заңды орынға қол жеткізуге және басқа қолданбаларға бағытталған, позициялау дәлдігіне қойылатын талаптар Cell ID негізінде ондаған метрден жүздеген метрге дейінгі өрескел орналасу дәлдігіне негізделген. метр. 5G жаңа кодтау әдістерін, сәулені біріктіруді, кең ауқымды антенна массивтерін, миллиметрлік толқын спектрін және басқа технологияларды пайдаланғанымен, оның үлкен өткізу қабілеттілігі мен антенна массивінің технологиясы жоғары дәлдіктегі қашықтықты өлшеуге және жоғары дәлдіктегі бұрышты өлшеуге негіз береді. Сондықтан, дәлдік саласындағы UWB спринтінің тағы бір раунды сәйкес дәуірдің фоны, технология негізі және қолданудың жеткілікті перспективалары арқылы қолдайды және бұл UWB дәлдігі спринтін цифрлық интеллектті жаңартуға арналған алдын ала орналасу ретінде қарастыруға болады.
Millimeter UW қандай нарықтарды ашады?
Қазіргі уақытта UWB нарықтық таралуы негізінен В-ұшындағы дисперсиямен және С-ұшындағы концентрациямен сипатталады. Қолданбада B-соңында көбірек пайдалану жағдайлары бар, ал C-соңында өнімділікті өндіру үшін көбірек қиял кеңістігі бар. Менің ойымша, позициялау өнімділігіне бағытталған бұл инновация дәл позициялаудағы UWB артықшылықтарын біріктіреді, бұл бар қолданбалар үшін өнімділік серпілістерін әкеліп қана қоймайды, сонымен қатар UWB-ге жаңа қолданба кеңістігін ашуға мүмкіндіктер жасайды.
B-соңғы нарығында саябақтар, зауыттар, кәсіпорындар және басқа сценарийлер үшін оның нақты аймағының сымсыз ортасы салыстырмалы түрде белгілі және позициялау дәлдігіне дәйекті түрде кепілдік беруге болады, ал мұндай көріністер дәл позицияны қабылдауға тұрақты сұранысты сақтайды, немесе миллиметрлік деңгейге айналады UWB жақын арада нарықтың артықшылығына бағытталған.
Тау-кен өндірісінің сценарийінде, интеллектуалды шахта құрылысының ілгерілеуімен «5G+UWB позициялау» біріктіру шешімі интеллектуалды тау-кен жүйесін өте қысқа мерзімде толық позициялауды жасай алады, дәл позициялау мен төмен қуат тұтынудың тамаша үйлесіміне қол жеткізе алады және жоғары дәлдік, үлкен сыйымдылық және ұзақ күту уақытының сипаттамаларын жүзеге асыру және т.б.. Сонымен бірге, шахтаның қауіпсіздікті басқаруына негізделген, оны шахтаның қауіпсіздігін қамтамасыз ету және шахтаның қауіпсіздікті басқару үшін пайдалануға болады. Сонымен қатар, шахталық қауіпсіздікті басқаруға деген күрделі сұранысқа негізделген UWB күнделікті персоналды басқаруда және автомобиль жолдарында да қолданылады. Қазіргі уақытта елде шамамен 4000-ға жуық көмір шахталарының белгілі бір ауқымы бар және әрбір көмір шахтасының базалық станциясына орташа сұраныс шамамен 100 немесе одан да көп, оның негізінде көмір шахтасының базалық станциясына жалпы сұраныс шамамен шамамен 100-ге жуық. 400 000, көмір өндірушілердің жалпы саны шамамен 4 миллион адам немесе одан да көп, 1 адам 1 белгісіне сәйкес, UWB белгілеріне сұраныс шамамен 4 миллионға жуық. Бірыңғай нарықтық бағаны сатып алу үшін ағымдағы соңғы пайдаланушының айтуынша, UWB «базалық станция + тег» аппараттық нарығындағы көмір нарығы шығарылым құны бойынша шамамен 4 млрд.
Тау-кен және тау-кен өнеркәсібі ұқсас жоғары қауіпті сценарийлер және мұнай өндіру, электр станциялары, химиялық зауыттар және т.б., позициялау дәлдігіне қойылатын қауіпсіздікті басқару талаптары жоғарырақ, UWB позициялау дәлдігі миллиметрлік деңгейге дейін жақсартуға осындай салаларда оның артықшылықтарын біріктіруге көмектеседі.
Өнеркәсіптік өндірісте, қоймада және логистикалық сценарийлерде UWB шығындарды азайту және тиімділік құралы болды. UWB технологиясы бар қол құрылғыларын пайдаланатын жұмысшылар әртүрлі бөлшектерді дәлірек тауып, орналастыра алады; қойма басқаруындағы UWB технологиясын біріктіретін менеджмент жүйесін құру нақты уақыт режимінде қоймалардағы материалдар мен қызметкерлердің барлық түрлерін дәл бақылай алады және инвентаризацияны бақылауға, персоналды басқаруға қол жеткізе алады, сонымен бірге тиімді және қатесіз ұшқышсыз материалға қол жеткізе алады. AGV жабдығы арқылы айналым, бұл өндіріс тиімділігін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, UWB миллиметрлік секірісі теміржол көлігі саласында жаңа қосымшаларды аша алады. Қазіргі уақытта пойызды белсенді басқару жүйесі негізінен жер асты туннель ортасы, сондай-ақ қалалық көпқабатты үйлер, каньондар және басқа көріністер үшін спутниктік позициялауды аяқтауға негізделген, спутниктік позициялау сәтсіздікке ұшырайды. CBTC пойызындағы UWB технологиясы позициялау және навигация, соқтығысуды болдырмау және соқтығысуды алдын ала ескертудегі баған, пойызды дәл тоқтату және т.б. теміржол көлігінің қауіпсіздігі мен басқаруына сенімдірек техникалық қолдау көрсете алады. Қазіргі уақытта Еуропа мен Америка Құрама Штаттарында бұл түрдегі өтініштер шашыраңқы жағдайларға ие.
C-терминал нарығында UWB дәлдігі миллиметр деңгейіне дейін жақсарту көлік сахнасы үшін сандық кілттерден басқа жаңа қолданба сценарийлерін ашады. Мысалы, автопаркинг, автоматты төлем және т.б. Сонымен қатар, жасанды интеллект технологиясына негізделген пайдаланушының қозғалыс үлгілері мен әдеттерін «үйренуге» және автоматты жүргізу технологиясының өнімділігін жақсартуға болады.
Тұрмыстық электроника саласында UWB цифрлық автокөлік кілттерінің автомобиль-машина әрекеттесу толқынында смартфондар үшін стандартты технология болуы мүмкін. Өнімдерді орналастыру және іздеу үшін кеңірек қолданба кеңістігін ашумен қатар, UWB дәлдігін жақсарту жабдықтың өзара әрекеттесу сценарийлері үшін жаңа қолданба кеңістігін ашуы мүмкін. Мысалы, UWB дәл диапазоны құрылғылар арасындағы қашықтықты дәл басқара алады, кеңейтілген шындық көрінісінің құрылысын реттей алады, ойын, аудио және бейне үшін жақсырақ сенсорлық тәжірибе әкеледі.
Жіберу уақыты: 04 қыркүйек 2023 ж