Original: Ulink Media
Autor: 旸谷
Recentment, l'empresa holandesa de semiconductors NXP, en col·laboració amb l'empresa alemanya Lateration XYZ, ha aconseguit la capacitat d'aconseguir un posicionament de precisió a nivell mil·limètric d'altres articles i dispositius UWB mitjançant tecnologia de banda ultraampla. Aquesta nova solució aporta noves possibilitats per a diversos escenaris d'aplicació que requereixen un posicionament i un seguiment precís, marcant un avenç essencial en la història del desenvolupament de la tecnologia UWB.
De fet, l'actual precisió a nivell de centímetre UWB, en el camp del posicionament, s'ha fet ràpidament, i el cost més elevat del maquinari també dóna maldecaps als usuaris i proveïdors de solucions sobre com resoldre el cost i les dificultats de desplegament. En aquest moment "rodar" al nivell mil·límetre, és necessari? I quines oportunitats de mercat aportarà UWB a nivell mil·límetre?
Per què és difícil arribar a la UWB a escala mil·limètrica?
Com a mètode de posicionament i abast d'alta precisió, alta precisió i alta seguretat, el posicionament interior UWB teòricament pot assolir una precisió mil·límetre o fins i tot micròmetre, però en el desplegament real, s'ha mantingut a nivell de centímetre durant molt de temps, principalment a causa als següents factors que afecten la precisió real del posicionament UWB:
1. L'impacte del mode de desplegament del sensor en la precisió de posicionament
En el procés de resolució de la precisió del posicionament real, l'augment del nombre de sensors significa l'augment de la informació redundant i la informació redundant rica pot reduir encara més l'error de posicionament. Tanmateix, la precisió de posicionament no augmenta amb els millors sensors, i quan el nombre de sensors augmenta fins a un nombre determinat, la contribució a la precisió de posicionament no és gran amb l'augment de sensors. I l'augment del nombre de sensors fa augmentar el cost de l'equip. Per tant, com trobar un equilibri entre el nombre de sensors i la precisió de posicionament i, per tant, el desplegament raonable de sensors UWB és el focus de la investigació sobre l'impacte del desplegament del sensor en la precisió de posicionament.
2. Influència de l'efecte multipath
Els senyals de posicionament de banda ultraampla UWB es reflecteixen i refracten per l'entorn circumdant, com ara parets, vidre i objectes interiors com ara ordinadors de sobretaula durant el procés de propagació, donant lloc a efectes de camins múltiples. El senyal canvia de retard, amplitud i fase, la qual cosa provoca una atenuació d'energia i una disminució de la relació senyal-soroll, donant lloc al fet que el primer senyal assolit no sigui directe, provocant errors de distància i una disminució de la precisió de posicionament. . Per tant, la supressió eficaç de l'efecte de camins múltiples pot millorar la precisió del posicionament, i els mètodes actuals per suprimir camins múltiples inclouen principalment MUSIC, ESPRIT i tècniques de detecció de vores.
3. Impacte NLOS
La propagació de la línia de visió (LOS) és el primer i requisit previ per garantir la precisió dels resultats de la mesura del senyal, quan no es poden complir les condicions entre l'objectiu de posicionament mòbil i l'estació base, la propagació del senyal només es pot fer. completat en condicions no visuals com la refracció i la difracció. En aquest moment, el temps del primer pols que arriba no representa el valor real de TOA, i la direcció del primer pols que arriba no és el valor real d'AOA, cosa que provocarà un cert error de posicionament. En l'actualitat, els principals mètodes per eliminar l'error de la línia de visió són el mètode Wylie i el mètode d'eliminació de correlació.
4. L'impacte del cos humà en la precisió de posicionament
El component principal del cos humà és l'aigua, l'aigua del senyal de pols sense fil UWB té un fort efecte d'absorció, donant lloc a l'atenuació de la força del senyal, la desviació de la informació i afectant l'efecte de posicionament final.
5. Impacte del debilitament de la penetració del senyal
Qualsevol penetració del senyal a través de parets i altres entitats es veurà debilitat, UWB no és una excepció. Quan el posicionament UWB penetra una paret de maó normal, el senyal es debilitarà aproximadament a la meitat. Els canvis en el temps de transmissió del senyal a causa de la penetració de la paret també afectaran la precisió de posicionament.
A causa del cos humà, la penetració del senyal provocada per la precisió de l'impacte és difícil d'evitar, la NXP i l'empresa alemanya LaterationXYZ passaran per solucions innovadores de disseny de sensors per millorar la tecnologia UWB, no hi ha hagut una mostra específica de resultats innovadors. , Només puc ser alliberat del lloc web oficial de la NXP d'articles tècnics anteriors per fer l'especulació rellevant.
Pel que fa a la motivació per millorar la precisió d'UWB, crec que es tracta, en primer lloc, de NXP com a jugador líder mundial d'UWB per tractar amb els actuals fabricants nacionals d'innovació a gran escala en la situació de ruptura i defensa tècnica. Al cap i a la fi, la tecnologia UWB actual encara es troba en una fase de desenvolupament en auge, i el cost, l'aplicació i l'escala corresponents encara no s'han estabilitzat, en aquest moment, els fabricants nacionals estan més preocupats pels productes UWB tan aviat com sigui possible. i difondre, per apoderar-se del mercat, no tenen temps per preocupar-se per la precisió UWB per millorar la innovació. NXP, com un dels principals jugadors en el camp de la UWB, té un ecosistema de productes complet, així com molts anys de llaurament profund de la força tècnica acumulada, més còmode per dur a terme la innovació UWB.
En segon lloc, NXP aquesta vegada cap a UWB a nivell mil·limètric, també veu el potencial infinit del desenvolupament futur de l'UWB i està convençut que la millora de la precisió portarà noves aplicacions al mercat.
Al meu entendre, l'avantatge d'UWB continuarà millorant amb l'avenç de la "nova infraestructura" 5G i ampliant encara més les seves coordenades de valor en el procés d'actualització industrial de l'empoderament intel·ligent 5G.
Anteriorment, a la xarxa 2G/3G/4G, els escenaris de posicionament mòbil es van centrar principalment en les trucades d'emergència, l'accés a la ubicació legal i altres aplicacions, els requisits de precisió de posicionament no són alts, basats en la precisió de posicionament gruixuda de Cell ID des de desenes de metres fins a centenars. de metres. Mentre que 5G utilitza nous mètodes de codificació, fusió de feix, matrius d'antenes a gran escala, espectre d'ones mil·límetres i altres tecnologies, la seva gran amplada de banda i la seva tecnologia de matriu d'antenes, proporcionen la base per a la mesura de la distància d'alta precisió i la mesura d'angle d'alta precisió. Per tant, una altra ronda d'esprint UWB en el camp de la precisió està recolzada per l'època corresponent, la base tecnològica i les perspectives d'aplicació suficients, i aquest sprint de precisió UWB es pot considerar com un disseny previ per satisfer l'actualització de la intel·ligència digital.
Quins mercats obrirà Millimeter UW?
Actualment, la distribució del mercat d'UWB es caracteritza principalment per la dispersió de l'extrem B i la concentració de l'extrem C. A l'aplicació, l'extrem B té més casos d'ús i l'extrem C té més espai imaginatiu per a la mineria de rendiment. Al meu entendre, aquesta innovació centrada en el rendiment del posicionament consolida els avantatges d'UWB en el posicionament precís, que no només aporta avenços en el rendiment per a les aplicacions existents, sinó que també crea oportunitats perquè UWB obri un nou espai d'aplicacions.
Al mercat de l'extrem B, per a parcs, fàbriques, empreses i altres escenaris, l'entorn sense fil de la seva àrea específica és relativament segur i la precisió del posicionament es pot garantir de manera coherent, mentre que aquestes escenes també mantenen una demanda estable de percepció de posicionament precisa, o es convertirà en un UWB de nivell mil·limètric aviat s'orientarà a l'avantatge del mercat.
En l'escenari de la mineria, amb l'avenç de la construcció intel·ligent de la mina, la solució de fusió de "posicionament 5G + UWB" pot fer que el sistema de mineria intel·ligent completi el posicionament en molt poc temps, aconseguir la combinació perfecta de posicionament precís i baix consum d'energia, i adonar-se de les característiques d'alta precisió, gran capacitat i llarg temps d'espera, etc. Al mateix temps, basant-se en la gestió de la seguretat de la mina, es pot utilitzar per garantir la seguretat de la mina i la gestió de la seguretat de la mina. Al mateix temps, a partir de la gran demanda de gestió de la seguretat de les mines, UWB també s'utilitzarà en la gestió diària del personal i la pista del cotxe. En l'actualitat, el país té una certa escala de mines de carbó al voltant de 4.000 aproximadament, i la demanda mitjana de l'estació base de cada mina de carbó és d'uns 100 més o menys, a partir de la qual cosa es pot estimar que la demanda total de l'estació base de les mines de carbó és d'aproximadament 400.000, el nombre de miners de carbó en total és d'uns 4 milions de persones aproximadament, segons l'etiqueta 1 persona 1, la demanda d'etiquetes UWB és d'uns 4 milions aproximadament. Segons l'usuari final actual per comprar un preu de mercat únic, el mercat del carbó al mercat de maquinari "estació base + etiqueta" UWB és d'uns 4.000 milions de valors de sortida.
La mineria i la mineria escenaris d'alt risc similars i extracció de petroli, centrals elèctriques, plantes químiques, etc., les necessitats de gestió de seguretat per als requisits de precisió de posicionament són més altes, la precisió de posicionament UWB fins a la millora a nivell mil·límetre ajudarà a consolidar els seus avantatges en aquestes àrees.
En escenaris de fabricació industrial, emmagatzematge i logística, UWB s'ha convertit en una eina per a la reducció de costos i l'eficiència. Els treballadors que utilitzen dispositius portàtils amb tecnologia UWB poden localitzar i col·locar amb més precisió diverses peces; la construcció d'un sistema de gestió que integri la tecnologia UWB en la gestió de magatzems pot controlar amb precisió tot tipus de materials i personal als magatzems en temps real i aconseguir un control d'inventaris, gestió de personal i, al mateix temps, aconseguir material no tripulat eficient i sense errors. facturació mitjançant equips AGV, que poden millorar molt l'eficiència de la producció.
A més, el salt mil·limètric d'UWB també pot obrir noves aplicacions en l'àmbit del transport ferroviari. Actualment, el sistema de control actiu del tren es basa principalment en el posicionament per satèl·lit per completar, per a l'entorn del túnel subterrani, així com per a edificis urbans de gran alçada, canons i altres escenes, el posicionament per satèl·lit és propens a fallar. La tecnologia UWB al posicionament i la navegació CBTC del tren, la columna d'evitació de col·lisions i l'avís primerenc de col·lisions, l'aturada de precisió del tren, etc., pot proporcionar un suport tècnic més fiable per a la seguretat i el control del transport ferroviari. Actualment, aquest tipus d'aplicacions a Europa i als Estats Units tenen casos d'aplicació dispersos.
Al mercat del terminal C, la millora de la precisió UWB a nivell mil·límetre obrirà nous escenaris d'aplicació diferents de les claus digitals per a l'escena del vehicle. Per exemple, servei d'aparcament automàtic, pagament automàtic, etc. Al mateix temps, basat en la tecnologia d'intel·ligència artificial, també pot arribar a "aprendre" els patrons i hàbits de moviment de l'usuari i millorar el rendiment de la tecnologia de conducció automàtica.
En el camp de l'electrònica de consum, UWB pot convertir-se en la tecnologia estàndard per als telèfons intel·ligents sota l'onada d'interacció cotxe-màquina de les claus digitals del cotxe. A més d'obrir un espai d'aplicacions més ampli per al posicionament i cerca de productes, la millora de la precisió d'UWB també pot obrir un nou espai d'aplicacions per a escenaris d'interacció amb equips. Per exemple, el rang precís d'UWB pot controlar amb precisió la distància entre dispositius, per ajustar la construcció de l'escena de realitat augmentada, per al joc, l'àudio i el vídeo per oferir una millor experiència sensorial.
Hora de publicació: 04-set-2023