Оригинал: Ulink Media
Автор: 旸谷
Наскоро холандската компания за полупроводници NXP, в сътрудничество с немската компания Lateration XYZ, придоби способността да постигне прецизно позициониране на ниво милиметър на други UWB елементи и устройства, използвайки ултрашироколентова технология.Това ново решение носи нови възможности за различни сценарии на приложение, които изискват прецизно позициониране и проследяване, отбелязвайки съществен напредък в историята на развитието на UWB технологията.
Всъщност текущата UWB точност на ниво сантиметър в областта на позиционирането е направена бързо, а по-високата цена на хардуера също създава главоболия на потребителите и доставчиците на решения относно това как да разрешат разходите и трудностите при внедряването.По това време "търкаляне" до ниво милиметър, необходимо ли е?И UWB на милиметрово ниво ще донесе какви пазарни възможности?
Защо UWB с милиметрова скала е труднодостъпна?
Като високо прецизен, високоточен, високосигурен метод за позициониране и определяне на обхвата, UWB вътрешното позициониране може теоретично да достигне точност до милиметър или дори микрометър, но при реално внедряване, то е останало на ниво сантиметър за дълго време, главно поради на следните фактори, които влияят върху действителната точност на UWB позиционирането:
1. Влиянието на режима на разгръщане на сензора върху точността на позициониране
В действителния процес на решаване на точността на позициониране, увеличаването на броя на сензорите означава увеличаване на излишната информация, а богатата излишна информация може допълнително да намали грешката при позициониране.Въпреки това, точността на позициониране не се увеличава с най-добрите сензори и когато броят на сензорите се увеличи до определен брой, приносът към точността на позициониране не е голям с увеличаването на сензорите.А увеличаването на броя на сензорите означава, че цената на оборудването се увеличава.Следователно, как да се намери баланс между броя на сензорите и точността на позициониране и по този начин разумното внедряване на UWB сензори е фокусът на изследванията върху въздействието на разполагането на сензори върху точността на позициониране.
2. Влияние на многолъчевия ефект
UWB ултрашироколентовите сигнали за позициониране се отразяват и пречупват от заобикалящата среда като стени, стъкло и вътрешни предмети като настолни компютри по време на процеса на разпространение, което води до многолъчеви ефекти.Сигналът се променя в закъснение, амплитуда и фаза, което води до затихване на енергията и намаляване на съотношението сигнал/шум, което води до факта, че първият достигнат сигнал не е директен, причинявайки грешки в обхвата и намаляване на точността на позициониране .Следователно, ефективното потискане на ефекта на многопътността може да подобри точността на позициониране, а настоящите методи за потискане на многопътността включват главно MUSIC, ESPRIT и техники за откриване на ръбове.
3. NLOS въздействие
Разпространението на линията на видимост (LOS) е първото и задължително условие за осигуряване на точността на резултатите от измерването на сигнала, когато условията между целта за мобилно позициониране и базовата станция не могат да бъдат изпълнени, разпространението на сигнала може да бъде само завършен при условия извън линията на видимост, като пречупване и дифракция.По това време времето на първия пристигащ импулс не представлява реалната стойност на TOA и посоката на първия пристигащ импулс не е реалната стойност на AOA, което ще причини определена грешка при позициониране.Понастоящем основните методи за елиминиране на грешката извън линията на видимост са методът на Wylie и методът за елиминиране на корелацията.
4. Влиянието на човешкото тяло върху точността на позициониране
Основният компонент на човешкото тяло е водата, водата върху UWB безжичния импулсен сигнал има силен абсорбционен ефект, което води до отслабване на силата на сигнала, отклонение на информацията за обхвата и засяга крайния ефект на позициониране
5. Влияние на отслабването на проникването на сигнала
Всяко проникване на сигнал през стени и други обекти ще бъде отслабено, UWB не е изключение.Когато UWB позиционирането проникне през обикновена тухлена стена, сигналът ще бъде отслабен наполовина.Промените във времето за предаване на сигнала поради проникване в стената също ще повлияят на точността на позициониране.
Благодарение на човешкото тяло, проникването на сигнала, предизвикано от точността на удара, е трудно за заобикаляне. NXP и немската компания LaterationXYZ ще бъдат чрез иновативни решения за оформление на сензори за подобряване на UWB технологията, не е имало конкретно показване на иновативни резултати , мога да бъда освободен само от официалния уебсайт на последните технически статии на NXP, за да направя съответните спекулации.
Що се отнася до мотивацията за подобряване на точността на UWB, вярвам, че това е преди всичко NXP като водещ световен UWB играч, който се справя с настоящите местни производители на широкомащабни иновации в ситуацията на пробив и техническата защита.В края на краищата, текущата UWB технология все още е в процъфтяващ етап на развитие и съответната цена, приложение и мащаб все още не са стабилизирани, в този момент местните производители са по-загрижени за UWB продуктите възможно най-скоро да кацнат и разпространение, за да завладеят пазара, нямат време да се грижат за точността на UWB, за да подобрят иновациите.NXP, като един от най-добрите играчи в областта на UWB, има цялостна продуктова екосистема, както и много години дълбоко използване на натрупаната техническа сила, по-удобно за извършване на UWB иновацията.
Второ, NXP този път към UWB на милиметрово ниво, също вижда безкрайния потенциал на бъдещото развитие на UWB и е убеден, че подобряването на прецизността ще доведе до нови приложения на пазара.
Според мен предимствата на UWB ще продължат да се подобряват с напредъка на 5G „новата инфраструктура“ и допълнително ще разширят стойностните си координати в процеса на индустриално надграждане на 5G интелигентното овластяване.
Преди това в 2G/3G/4G мрежата сценариите за мобилно позициониране бяха фокусирани главно върху спешни повиквания, легален достъп до местоположение и други приложения, изискванията за точност на позициониране не са високи, въз основа на грубата точност на позициониране на Cell ID от десетки метри до стотици на метри.Докато 5G използва нови методи за кодиране, сливане на лъчи, широкомащабни антенни решетки, милиметров вълнов спектър и други технологии, неговата широка честотна лента и технология за антенни решетки осигуряват основата за високо прецизно измерване на разстояние и високо прецизно измерване на ъгъл.Следователно, друг кръг от UWB спринт в областта на точността е подкрепен от съответния фон на епохата, технологична основа и достатъчни перспективи за приложение, и този UWB спринт за точност може да се разглежда като предварително оформление за посрещане на надграждането на цифровия интелект.
Какви пазари ще отвори Millimeter UW?
Понастоящем пазарното разпределение на UWB се характеризира главно с дисперсия в край B и концентрация в край C.В приложението B-end има повече случаи на употреба, а C-end има повече въображаемо пространство за добив на производителност.По мое мнение тази иновация, фокусирана върху ефективността на позициониране, консолидира предимствата на UWB в прецизното позициониране, което не само носи пробиви в производителността за съществуващи приложения, но също така създава възможности за UWB да отвори ново пространство за приложения.
В B-end пазара, за паркове, фабрики, предприятия и други сценарии, безжичната среда на неговата конкретна област е относително сигурна и точността на позициониране може да бъде постоянно гарантирана, докато такива сцени също така поддържат стабилно търсене на точно възприятие за позициониране, или ще се превърне в UWB на милиметрово ниво, скоро ще бъде насочен към предимството на пазара.
В сценария за копаене, с напредъка на интелигентното изграждане на мини, решението за синтез на "5G+UWB позициониране" може да направи интелигентната система за копаене пълно позициониране за много кратко време, да постигне перфектната комбинация от прецизно позициониране и ниска консумация на енергия, и реализира характеристиките на висока точност, голям капацитет и дълго време в режим на готовност и т.н. В същото време, въз основа на управлението на безопасността на мината, може да се използва за осигуряване на безопасността на мината и управлението на безопасността на мината.В същото време, въз основа на тежкото търсене на управление на безопасността в мините, UWB ще се използва и в ежедневното управление на персонала и автомобилната писта.Понастоящем в страната има определен мащаб от въглищни мини около 4000 или така, а средното търсене за всяка базова станция на въглищна мина е около 100 или така, от което може да се изчисли, че общото търсене на базова станция на въглищна мина е около 400 000, общият брой на миньорите е около 4 милиона души, според 1 човек 1 етикет, търсенето на UWB етикети е около 4 милиона.Според текущия краен потребител за закупуване на единна пазарна цена, пазарът на въглища на UWB "базова станция + маркер" хардуерен пазар е около 4 милиарда в изходна стойност.
Копаене и копаене, подобни сценарии с висок риск и добив на нефт, електроцентрали, химически заводи и т.н., нуждите от управление на безопасността за изискванията за точност на позициониране са по-високи, точността на позициониране на UWB до повишаване на ниво милиметър ще помогне за консолидиране на предимствата му в такива области.
В сценарии за промишлено производство, складиране и логистика UWB се превърна в инструмент за намаляване на разходите и ефективност.Работниците, използващи ръчни устройства с UWB технология, могат по-точно да локализират и поставят различни части;изграждането на система за управление, интегрираща UWB технологията в управлението на складове, може точно да наблюдава всички видове материали и персонал в складовете в реално време и да постигне контрол на инвентара, управление на персонала и в същото време да постигне ефективен и без грешки безпилотен материал оборот чрез оборудване AGV, което може значително да подобри ефективността на производството.
В допълнение, милиметровият скок на UWB може също да отвори нови приложения в областта на железопътния транспорт.Понастоящем системата за активен контрол на влака разчита главно на сателитното позициониране, за да завърши, за околната среда на подземните тунели, както и градските високи сгради, каньони и други сцени, сателитното позициониране е предразположено към неуспех.Технологията UWB в CBTC позиционирането и навигацията на влака, колоната за избягване на сблъсък и ранното предупреждение за сблъсък, прецизното спиране на влака и т.н., може да осигури по-надеждна техническа поддръжка за безопасността и контрола на железопътния транспорт.Понастоящем този вид приложение в Европа и Съединените щати има разпръснати случаи на кандидатстване.
На пазара на C-терминал подобрението на UWB прецизност до милиметрово ниво ще отвори нови сценарии за приложение, различни от цифровите ключове за сцената на превозното средство.Например автоматично паркиране от камериер, автоматично плащане и т.н.В същото време, базирано на технологията за изкуствен интелект, може също така да „научи“ моделите на движение и навиците на потребителя и да подобри работата на технологията за автоматично шофиране.
В областта на потребителската електроника UWB може да се превърне в стандартна технология за смартфони под вълната на взаимодействието автомобил-машина на цифровите автомобилни ключове.В допълнение към отварянето на по-широко пространство за приложение за позициониране и търсене на продукти, подобрението на точността на UWB може също да отвори ново пространство за приложение за сценарии за взаимодействие на оборудването.Например, точният обхват на UWB може точно да контролира разстоянието между устройствата, да коригира конструкцията на сцената с разширена реалност, за играта, аудиото и видеото, за да донесе по-добро сензорно изживяване.
Време на публикуване: 04 септември 2023 г