Original: Ulink Media
Forfatter: 旸谷
Nylig har det nederlandske halvlederselskapet NXP, i samarbeid med det tyske selskapet Lateration XYZ, fått muligheten til å oppnå presisjonsposisjonering på millimeternivå av andre UWB-artikler og -enheter ved hjelp av ultrabredbåndsteknologi. Denne nye løsningen gir nye muligheter for ulike applikasjonsscenarier som krever presis posisjonering og sporing, og markerer et viktig fremskritt i historien til UWB-teknologiutvikling.
Faktisk har den nåværende nøyaktigheten på UWB-centimeternivå innen posisjonering blitt gjort raskt, og de høyere maskinvarekostnadene gir også brukere og løsningsleverandører hodebry for hvordan de skal løse kostnads- og distribusjonsproblemene. På dette tidspunktet "rull" til millimeternivå, er det nødvendig? Og UWB på millimeternivå vil gi hvilke markedsmuligheter?
Hvorfor er UWB i millimeterskala vanskelig å nå?
Som en metode for høypresisjon, høy nøyaktighet, høysikkerhetsposisjonering og rekkevidde, kan UWB innendørsposisjonering teoretisk nå millimeter eller til og med mikrometer nøyaktighet, men i faktisk utplassering har den holdt seg på centimeternivå i lang tid, hovedsakelig på grunn av til følgende faktorer som påvirker den faktiske nøyaktigheten til UWB-posisjonering:
1. Virkningen av sensordistribusjonsmodus på posisjoneringsnøyaktighet
I selve posisjoneringsnøyaktigheten-løsningsprosessen betyr økningen i antall sensorer økningen av redundant informasjon, og den rike redundante informasjonen kan redusere posisjoneringsfeilen ytterligere. Posisjoneringsnøyaktigheten øker imidlertid ikke med de beste sensorene, og når antall sensorer økes til et visst antall, er ikke bidraget til posisjoneringsnøyaktigheten stort med økningen av sensorer. Og økningen i antall sensorer betyr at kostnadene for utstyret øker. Derfor, hvordan finne en balanse mellom antall sensorer og posisjoneringsnøyaktighet, og dermed rimelig utplassering av UWB-sensorer, er fokus for forskning på effekten av sensordistribusjon på posisjoneringsnøyaktighet.
2. Påvirkning av flerveiseffekt
UWB ultrabredbåndsposisjoneringssignaler reflekteres og brytes av omgivelsene som vegger, glass og innendørs gjenstander som skrivebord under forplantningsprosessen, noe som resulterer i flerveiseffekter. Signalet endres i forsinkelse, amplitude og fase, noe som resulterer i energidempning og en reduksjon i signal-til-støy-forholdet, noe som fører til at det først nådde signalet ikke er direkte, noe som forårsaker avstandsfeil og en reduksjon i posisjoneringsnøyaktighet . Derfor kan effektiv undertrykkelse av flerveiseffekten forbedre posisjoneringsnøyaktigheten, og de nåværende metodene for å undertrykke flerveis inkluderer hovedsakelig MUSIC, ESPRIT og kantdeteksjonsteknikker.
3. NLOS-påvirkning
Linje-of-sight-utbredelse (LOS) er den første og forutsetningen for å sikre nøyaktigheten av signalmålingsresultatene, når betingelsene mellom mobilposisjoneringsmålet og basestasjonen ikke kan oppfylles, kan forplantningen av signalet bare fullført under ikke-sikteforhold som refraksjon og diffraksjon. På dette tidspunktet representerer ikke tidspunktet for den første ankommende pulsen den virkelige verdien av TOA, og retningen til den første ankommende pulsen er ikke den virkelige verdien av AOA, noe som vil forårsake en viss posisjonsfeil. For tiden er de viktigste metodene for å eliminere ikke-linje-of-sight-feilen Wylie-metoden og korrelasjonselimineringsmetoden.
4. Virkningen av menneskekroppen på posisjoneringsnøyaktighet
Hovedkomponenten i menneskekroppen er vann, vann på det trådløse UWB-pulssignalet har en sterk absorpsjonseffekt, noe som resulterer i dempning av signalstyrken, informasjonsavvik og påvirker den endelige posisjoneringseffekten
5. Virkning av svekkelse av signalgjennomtrengning
Enhver signalpenetrasjon gjennom vegger og andre enheter vil bli svekket, UWB er intet unntak. Når UWB-posisjonering trenger gjennom en vanlig murvegg, vil signalet svekkes med omtrent det halve. Endringer i signaloverføringstid på grunn av veggpenetrering vil også påvirke posisjoneringsnøyaktigheten.
På grunn av menneskekroppen er signalpenetrering forårsaket av nøyaktigheten av påvirkningen vanskelig å omgå, NXP og det tyske LaterationXYZ-selskapet vil være gjennom innovative sensorlayoutløsninger for å forbedre UWB-teknologien, det har ikke vært en spesifikk visning av innovative resultater , Jeg kan bare bli frigitt fra den offisielle nettsiden til NXP tidligere tekniske artikler for å gjøre relevante spekulasjoner.
Når det gjelder motivasjonen for å forbedre nøyaktigheten til UWB, tror jeg at dette først og fremst er NXP som verdens ledende UWB-spiller for å håndtere de nåværende innenlandske produsentene av storskala innovasjon i breakout-situasjonen og teknisk forsvar. Tross alt er den nåværende UWB-teknologien fortsatt i det blomstrende utviklingsstadiet, og de tilsvarende kostnadene, applikasjonen og omfanget er ennå ikke stabilisert, på dette tidspunktet er innenlandske produsenter mer bekymret for UWB-produktene så snart som mulig for å lande og spre seg, for å gripe markedet, har ikke tid til å bry seg om UWB-nøyaktigheten for å forbedre innovasjonen. NXP, som en av toppaktørene innen UWB, har et komplett produktøkosystem samt mange års dyppløying av den akkumulerte tekniske styrken, mer behagelig å utføre UWB-innovasjonen.
For det andre, NXP denne gangen mot UWB på millimeternivå, ser også det uendelige potensialet i den fremtidige utviklingen av UWB og er overbevist om at forbedringen av presisjonen vil bringe nye applikasjoner til markedet.
Etter min mening vil oppsiden av UWB fortsette å forbedre seg med fremskrittet av 5G "ny infrastruktur", og ytterligere utvide verdikoordinatene i prosessen med industriell oppgradering av 5G smart empowerment.
Tidligere, i 2G/3G/4G-nettverket, var mobile posisjoneringsscenarier hovedsakelig fokusert på nødanrop, lovlig plasseringstilgang og andre applikasjoner, kravene til posisjoneringsnøyaktighet er ikke høye, basert på Cell ID grov posisjoneringsnøyaktighet fra titalls meter til hundrevis av meter. Mens 5G bruker nye kodingsmetoder, strålefusjon, storskala antenneoppstillinger, millimeterbølgespektrum og andre teknologier, gir dens store båndbredde og antennearray-teknologi grunnlaget for høypresisjons avstandsmåling og høypresisjonsvinkelmåling. Derfor støttes en ny runde med UWB-sprint innen nøyaktighet av den tilsvarende epokebakgrunnen, teknologigrunnlaget og tilstrekkelige applikasjonsmuligheter, og denne UWB-nøyaktighetssprinten kan betraktes som en pre-layout for å møte oppgraderingen av digital intelligens.
Hvilke markeder vil Millimeter UW åpne opp?
For tiden er markedsdistribusjonen av UWB hovedsakelig preget av B-endespredning og C-endekonsentrasjon. I applikasjonen har B-enden flere brukstilfeller, og C-enden har mer fantasifull plass for ytelsesutvinning. Etter min mening konsoliderer denne innovasjonen med fokus på posisjoneringsytelse fordelene med UWB i presis posisjonering, som ikke bare gir ytelsesgjennombrudd for eksisterende applikasjoner, men også skaper muligheter for UWB til å åpne opp ny applikasjonsplass.
I B-end-markedet, for parker, fabrikker, bedrifter og andre scenarier, er det trådløse miljøet i det spesifikke området relativt sikkert, og posisjoneringsnøyaktighet kan garanteres konsekvent, mens slike scener også opprettholder en stabil etterspørsel etter nøyaktig posisjoneringsoppfatning, eller vil bli en millimeter-nivå UWB vil snart være rettet mot fordelen av markedet.
I gruvescenarioet, med utviklingen av intelligent gruvekonstruksjon, kan fusjonsløsningen "5G+UWB-posisjonering" gjøre det intelligente gruvesystemet til å fullføre posisjonering på svært kort tid, oppnå den perfekte kombinasjonen av presis posisjonering og lavt strømforbruk, og innse egenskapene til høy presisjon, stor kapasitet og lang standby-tid, etc. På samme tid, basert på sikkerhetsstyringen av gruven, kan den brukes til å sikre gruvens sikkerhet og sikkerhetsstyringen av gruven. På samme tid, basert på den harde etterspørselen etter gruvesikkerhetsstyring, vil UWB også bli brukt i den daglige ledelsen av personell og bilbane. For tiden har landet et visst omfang av kullgruver rundt 4000 eller så, og den gjennomsnittlige etterspørselen etter hver kullgruves basestasjon er omtrent 100, hvorfra det kan anslås at den totale etterspørselen etter kullgruvebasestasjon er ca. 400 000, antall kullgruvearbeidere totalt rundt 4 millioner mennesker eller så, ifølge 1 person 1-etiketten, merker etterspørselen etter UWB rundt 4 millioner eller så. Ifølge den nåværende sluttbrukeren å kjøpe en enkelt markedspris, er kullmarkedet i UWB "base station + tag" maskinvaremarkedet rundt 4 milliarder i produksjonsverdi.
Gruvedrift og gruvedrift lignende høyrisikoscenarier og oljeutvinning, kraftverk, kjemiske anlegg, etc., sikkerhetsstyringsbehov for posisjoneringsnøyaktighetskrav er høyere, UWB posisjoneringsnøyaktighet til millimeternivåforbedring vil bidra til å konsolidere sine fordeler i slike områder.
I industrielle produksjons-, lager- og logistikkscenarier har UWB blitt et verktøy for kostnadsreduksjon og effektivitet. Arbeidere som bruker håndholdte enheter med UWB-teknologi kan mer nøyaktig lokalisere og plassere ulike deler; konstruksjonen av et styringssystem som integrerer UWB-teknologi i lagerstyring kan nøyaktig overvåke alle typer materialer og personell i varehus i sanntid, og oppnå lagerkontroll, personalstyring, og samtidig også oppnå effektivt og feilfritt ubemannet materiale omsetning gjennom AGV-utstyr, noe som i stor grad kan øke produksjonseffektiviteten.
I tillegg kan millimeterspranget til UWB også åpne for nye bruksområder innen jernbanetransport. For tiden er togets aktive kontrollsystem hovedsakelig avhengig av satellittposisjonering for å fullføre, for det underjordiske tunnelmiljøet så vel som urbane høyhus, kløfter og andre scener, er satellittposisjonering utsatt for feil. UWB-teknologi i toget CBTC posisjonering og navigasjon, kolonne inn kollisjon unngåelse og kollisjon tidlig varsling, tog presisjon stopp, etc., kan gi mer pålitelig teknisk støtte for sikkerhet og kontroll av jernbanetransport. For tiden har denne typen søknader i Europa og USA spredt søknadssaker.
I C-terminalmarkedet vil UWB presisjon til millimeter-nivå forbedring åpne for nye applikasjonsscenarier andre enn digitale nøkler for kjøretøyscenen. For eksempel automatisk betjent parkering, automatisk betaling og så videre. På samme tid, basert på kunstig intelligens-teknologi, kan også komme til å "lære" brukerens bevegelsesmønstre og vaner, og forbedre ytelsen til automatisk kjøreteknologi.
Innen forbrukerelektronikk kan UWB bli standardteknologien for smarttelefoner under bølgen av bil-maskin-interaksjon med digitale bilnøkler. I tillegg til å åpne opp et bredere applikasjonsområde for posisjonering og søk etter produkter, kan UWBs nøyaktighetsforbedring også åpne for nytt applikasjonsområde for utstyrsinteraksjonsscenarier. For eksempel kan UWBs nøyaktige rekkevidde nøyaktig kontrollere avstanden mellom enheter, for å justere scenekonstruksjonen for utvidet virkelighet, for spill, lyd og video for å gi en bedre sanseopplevelse.
Innleggstid: Sep-04-2023