Original: Ulink Media
Avtor: 旸谷
Pred kratkim je nizozemsko polprevodniško podjetje NXP v sodelovanju z nemškim podjetjem Lateration XYZ pridobilo sposobnost doseganja milimetrskega natančnega pozicioniranja drugih predmetov in naprav UWB z uporabo ultraširokopasovne tehnologije.Ta nova rešitev prinaša nove možnosti za različne scenarije uporabe, ki zahtevajo natančno pozicioniranje in sledenje, kar pomeni bistven napredek v zgodovini razvoja tehnologije UWB.
Pravzaprav je bila trenutna centimetrska natančnost UWB na področju pozicioniranja narejena hitro, višji stroški strojne opreme pa povzročajo uporabnikom in ponudnikom rešitev tudi preglavice, kako rešiti stroške in težave pri uvajanju.V tem času "roll" na milimetrsko raven, je to potrebno?Kakšne tržne priložnosti bo prinesel UWB na milimetrski ravni?
Zakaj je UWB milimetrskega merila težko dosegljiv?
Kot visoko natančna, zelo natančna, visokovarnostna metoda pozicioniranja in določanja razdalje lahko UWB pozicioniranje v zaprtih prostorih teoretično doseže milimetrsko ali celo mikrometrsko natančnost, vendar je pri dejanski uporabi dolgo časa ostalo na centimetrski ravni, predvsem zaradi na naslednje dejavnike, ki vplivajo na dejansko natančnost pozicioniranja UWB:
1. Vpliv načina uporabe senzorja na natančnost pozicioniranja
V dejanskem procesu reševanja natančnosti pozicioniranja povečanje števila senzorjev pomeni povečanje odvečnih informacij, bogate odvečne informacije pa lahko dodatno zmanjšajo napako pri pozicioniranju.Vendar pa se natančnost pozicioniranja ne poveča pri najboljših senzorjih in ko se število senzorjev poveča na določeno število, prispevek k natančnosti pozicioniranja s povečanjem senzorjev ni velik.In povečanje števila senzorjev pomeni povečanje stroškov opreme.Zato je v središču raziskav o vplivu uporabe senzorjev na natančnost pozicioniranja, kako najti ravnovesje med številom senzorjev in natančnostjo pozicioniranja ter s tem razumno uporabo senzorjev UWB.
2. Vpliv večpotovnega učinka
Ultraširokopasovni signali za določanje položaja UWB se med postopkom širjenja odbijajo in lomijo v okoliškem okolju, kot so stene, steklo in notranji predmeti, kot so namizni računalniki, kar povzroči učinke več poti.Signal se spreminja v zakasnitvi, amplitudi in fazi, kar ima za posledico oslabitev energije in zmanjšanje razmerja med signalom in šumom, kar vodi do dejstva, da prvi doseženi signal ni neposreden, kar povzroči napake pri določanju razdalje in zmanjšanje natančnosti pozicioniranja .Zato lahko učinkovito zatiranje učinka večpotja izboljša natančnost pozicioniranja, trenutne metode za zatiranje večpotja pa vključujejo predvsem tehnike MUSIC, ESPRIT in zaznavanje robov.
3. Vpliv NLOS
Širjenje v vidnem polju (LOS) je prvi in predpogoj za zagotavljanje točnosti rezultatov meritev signala, ko pogoji med mobilnim ciljem za določanje položaja in bazno postajo niso izpolnjeni, je lahko širjenje signala le dokončana v pogojih izven vidnega polja, kot sta lom in uklon.Trenutno čas prvega prispelega impulza ne predstavlja dejanske vrednosti TOA in smer prvega prispelega impulza ni dejanska vrednost AOA, kar bo povzročilo določeno napako pri določanju položaja.Trenutno sta glavni metodi za odpravo napake nevidne črte Wyliejeva metoda in metoda izločanja korelacije.
4. Vpliv človeškega telesa na natančnost pozicioniranja
Glavna sestavina človeškega telesa je voda, voda na brezžičnem impulznem signalu UWB ima močan absorpcijski učinek, kar ima za posledico oslabitev moči signala, odstopanje informacij o razponu in vpliva na končni učinek pozicioniranja.
5. Vpliv slabitve prodora signala
Kakršen koli prodor signala skozi stene in druge entitete bo oslabljen, UWB ni izjema.Ko pozicioniranje UWB prodre skozi navaden opečni zid, bo signal oslabljen za približno polovico.Spremembe v času prenosa signala zaradi preboja stene bodo prav tako vplivale na natančnost pozicioniranja.
Zaradi človeškega telesa se je prodoru signala, ki ga povzroči natančnost udarca, težko izogniti. NXP in nemško podjetje LaterationXYZ bosta z inovativnimi rešitvami za postavitev senzorjev izboljšala tehnologijo UWB, ni bilo posebnega prikaza inovativnih rezultatov , sem lahko samo sprosti iz uradne spletne strani NXP preteklih tehničnih člankov, da bi ustrezne špekulacije.
Kar zadeva motivacijo za izboljšanje natančnosti UWB, verjamem, da je to najprej NXP kot vodilni svetovni igralec UWB za spopadanje s trenutnimi domačimi proizvajalci obsežnih inovacij v situaciji preboja in tehnični obrambi.Navsezadnje je trenutna tehnologija UWB še vedno v fazi razcveta razvoja, ustrezni stroški, uporaba in obseg pa še niso stabilizirani, domači proizvajalci pa so v tem trenutku bolj zaskrbljeni, da bodo izdelki UWB čim prej pristali. in širjenje, da zavzamejo trg, nimajo časa skrbeti za natančnost UWB za izboljšanje inovacij.NXP, kot eden najboljših igralcev na področju UWB, ima celoten ekosistem izdelkov in mnogo let globokega oranja nabrane tehnične moči, ki je bolj udobna za izvedbo inovacije UWB.
Drugič, NXP tokrat v smeri UWB na milimetrskem nivoju prav tako vidi neskončen potencial prihodnjega razvoja UWB in je prepričan, da bo izboljšanje natančnosti na trg prineslo nove aplikacije.
Po mojem mnenju se bo prednost UWB še naprej izboljševala z napredkom »nove infrastrukture« 5G in dodatno razširila svoje vrednotne koordinate v procesu industrijske nadgradnje pametnega opolnomočenja 5G.
Prej, v omrežju 2G/3G/4G, so bili scenariji mobilnega določanja položaja osredotočeni predvsem na klice v sili, zakonit dostop do lokacije in druge aplikacije, zahteve glede natančnosti določanja položaja niso visoke, na podlagi grobe natančnosti določanja položaja Cell ID od deset metrov do stotin metrov.Medtem ko 5G uporablja nove metode kodiranja, fuzijo žarkov, obsežne antenske nize, milimetrski valovni spekter in druge tehnologije, njegova tehnologija velike pasovne širine in antenskega niza zagotavlja osnovo za visoko natančno merjenje razdalje in visoko natančno merjenje kota.Zato je še en krog sprinta UWB na področju natančnosti podprt z ustreznim ozadjem obdobja, tehnološko osnovo in zadostnimi obeti za uporabo, ta sprint natančnosti UWB pa je mogoče obravnavati kot predpostavitev za izpolnjevanje nadgradnje digitalne inteligence.
Katere trge bo odprl Millimeter UW?
Trenutno je tržna porazdelitev UWB v glavnem značilna disperzija na koncu B in koncentracija na koncu C.V aplikaciji ima B-end več primerov uporabe, C-end pa več domiselnega prostora za rudarjenje zmogljivosti.Po mojem mnenju ta inovacija, ki se osredotoča na zmogljivost pozicioniranja, utrjuje prednosti UWB pri natančnem pozicioniranju, ki ne prinaša le preboja zmogljivosti za obstoječe aplikacije, ampak tudi ustvarja priložnosti za UWB, da odpre nov prostor za aplikacije.
Na trgu B-end, za parke, tovarne, podjetja in druge scenarije, je brezžično okolje njegovega specifičnega območja razmeroma gotovo in je mogoče dosledno zagotoviti natančnost pozicioniranja, medtem ko takšni prizori ohranjajo tudi stabilno povpraševanje po natančnem zaznavanju pozicioniranja, ali bo postal UWB na milimetrski ravni, bo kmalu usmerjen v prednost trga.
V scenariju rudarjenja lahko z napredkom inteligentne gradnje rudnikov fuzijska rešitev "pozicioniranja 5G+UWB" omogoči inteligentnemu sistemu rudarjenja popolno pozicioniranje v zelo kratkem času, doseže popolno kombinacijo natančnega pozicioniranja in nizke porabe energije ter uresničiti značilnosti visoke natančnosti, velike zmogljivosti in dolgega časa pripravljenosti itd. Hkrati se lahko na podlagi upravljanja varnosti rudnika uporablja za zagotavljanje varnosti rudnika in upravljanja varnosti rudnika.Hkrati se bo UWB na podlagi trdega povpraševanja po upravljanju varnosti v rudnikih uporabljal tudi pri vsakodnevnem upravljanju osebja in avtomobilske proge.Trenutno ima država približno 4000 premogovnikov, povprečno povpraševanje po baznih postajah vsakega rudnika premoga pa je približno 100, iz česar je mogoče oceniti, da je skupno povpraševanje po baznih postajah premogovnika približno 400.000, skupno število rudarjev premoga približno 4 milijone ljudi ali tako, glede na oznako 1 oseba 1, povpraševanje po oznakah UWB približno 4 milijone ali tako.Glede na trenutni končni uporabnik za nakup enotne tržne cene je trg premoga na trgu strojne opreme UWB "bazna postaja + oznaka" približno 4 milijarde izhodne vrednosti.
Rudarstvo in rudarjenje podobni scenariji z visokim tveganjem in pridobivanje nafte, elektrarne, kemične tovarne itd., potrebe po upravljanju varnosti za zahteve glede natančnosti pozicioniranja so višje, izboljšana natančnost pozicioniranja UWB do milimetrske ravni bo pomagala utrditi svoje prednosti na takšnih področjih.
V scenarijih industrijske proizvodnje, skladiščenja in logistike je UWB postal orodje za zmanjšanje stroškov in učinkovitost.Delavci, ki uporabljajo ročne naprave s tehnologijo UWB, lahko natančneje locirajo in postavijo različne dele;izgradnja sistema upravljanja, ki vključuje tehnologijo UWB v upravljanje skladišča, lahko natančno spremlja vse vrste materialov in osebja v skladiščih v realnem času ter doseže nadzor inventarja, upravljanje osebja in hkrati doseže učinkovito in brez napak material brez osebja prometa z opremo AGV, ki lahko močno poveča učinkovitost proizvodnje.
Poleg tega lahko milimetrski preskok UWB odpre tudi nove aplikacije na področju železniškega prometa.Trenutno se sistem aktivnega nadzora vlaka v glavnem opira na satelitsko določanje položaja, saj je satelitsko določanje položaja nagnjeno k okvaram v okolju podzemnih predorov, pa tudi v mestnih visokih zgradbah, kanjonih in drugih prizorih.Tehnologija UWB pri določanju položaja in navigaciji CBTC vlaka, izogibanju trkom v stolpcu in zgodnjem opozarjanju na trke, natančnem zaustavljanju vlaka itd. lahko zagotovi zanesljivejšo tehnično podporo za varnost in nadzor železniškega prometa.Trenutno ima ta vrsta uporabe v Evropi in Združenih državah razpršene primere uporabe.
Na trgu C-terminal bo izboljšava natančnosti UWB do milimetrske ravni odprla nove scenarije uporabe razen digitalnih ključev za sceno vozil.Na primer samodejno parkiranje vozila, samodejno plačilo itd.Hkrati se lahko na podlagi tehnologije umetne inteligence "nauči" uporabnikovih vzorcev gibanja in navad ter izboljša delovanje tehnologije samodejne vožnje.
Na področju potrošniške elektronike lahko UWB postane standardna tehnologija za pametne telefone pod valom interakcije med avtomobilom in strojem digitalnih avtomobilskih ključev.Poleg odpiranja širšega aplikacijskega prostora za pozicioniranje in iskanje izdelkov lahko izboljšana natančnost UWB odpre tudi nov aplikacijski prostor za scenarije interakcije opreme.Natančen obseg UWB lahko na primer natančno nadzoruje razdaljo med napravami, prilagodi konstrukcijo prizora razširjene resničnosti, za igro, zvok in video za boljšo senzorično izkušnjo.
Čas objave: sep-04-2023