Orihinal: Ulink Media
May-akda: 旸谷
Kamakailan lamang, ang kompanyang Dutch semiconductor na NXP, sa pakikipagtulungan ng kompanyang Aleman na Lateration XYZ, ay nagkaroon ng kakayahang makamit ang millimeter-level precision positioning ng iba pang mga item at device ng UWB gamit ang ultra-wideband technology. Ang bagong solusyon na ito ay nagdadala ng mga bagong posibilidad para sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon na nangangailangan ng tumpak na pagpoposisyon at pagsubaybay, na nagmamarka ng isang mahalagang pagsulong sa kasaysayan ng pag-unlad ng teknolohiya ng UWB.
Sa katunayan, ang kasalukuyang katumpakan sa antas ng sentimetro ng UWB sa larangan ng pagpoposisyon ay mabilis na nagawa, at ang mas mataas na halaga ng hardware ay nagdudulot din ng sakit ng ulo sa mga gumagamit at tagapagbigay ng solusyon kung paano lulutasin ang mga problema sa gastos at pag-deploy. Sa panahong ito, kinakailangan ba ang "pag-roll" sa antas ng milimetro? At anong mga oportunidad sa merkado ang idudulot ng UWB sa antas ng milimetro?
Bakit mahirap maabot ang UWB na nasa sukat ng milimetro?
Bilang isang paraan ng mataas na katumpakan, mataas na katumpakan, mataas na seguridad sa pagpoposisyon, at pag-range, ang UWB indoor positioning ay maaaring umabot sa katumpakan ng milimetro o kahit micrometer, ngunit sa aktwal na pag-deploy, nanatili ito sa antas ng sentimetro sa loob ng mahabang panahon, pangunahin dahil sa mga sumusunod na salik na nakakaapekto sa aktwal na katumpakan ng pagpoposisyon ng UWB:
1. Ang epekto ng sensor deployment mode sa katumpakan ng pagpoposisyon
Sa aktwal na proseso ng paglutas ng katumpakan sa pagpoposisyon, ang pagtaas ng bilang ng mga sensor ay nangangahulugan ng pagtaas ng paulit-ulit na impormasyon, at ang mayamang paulit-ulit na impormasyon ay maaaring higit pang mabawasan ang error sa pagpoposisyon. Gayunpaman, ang katumpakan sa pagpoposisyon ay hindi tumataas sa pinakamahusay na mga sensor, at kapag ang bilang ng mga sensor ay nadagdagan sa isang tiyak na bilang, ang kontribusyon sa katumpakan sa pagpoposisyon ay hindi malaki sa pagtaas ng mga sensor. At ang pagtaas ng bilang ng mga sensor ay nangangahulugan na tumataas ang gastos ng kagamitan. Samakatuwid, kung paano makahanap ng balanse sa pagitan ng bilang ng mga sensor at katumpakan sa pagpoposisyon, at sa gayon ay makatwirang pag-deploy ng mga UWB sensor ang pokus ng pananaliksik sa epekto ng pag-deploy ng sensor sa katumpakan sa pagpoposisyon.
2. Impluwensya ng multipath effect
Ang mga UWB ultra-wideband positioning signal ay nirereflect at nire-refracte ng mga nakapalibot na kapaligiran tulad ng mga dingding, salamin, at mga bagay sa loob ng bahay tulad ng mga desktop habang nasa proseso ng propagation, na nagreresulta sa mga multipath effect. Nagbabago ang signal sa delay, amplitude, at phase, na nagreresulta sa energy attenuation at pagbaba sa signal-to-noise ratio, na humahantong sa katotohanan na ang unang naabot na signal ay hindi direkta, na nagdudulot ng mga ranging error at pagbaba sa positioning accuracy. Samakatuwid, ang epektibong pagsugpo sa multipath effect ay maaaring mapabuti ang positioning accuracy, at ang mga kasalukuyang pamamaraan para sa pagsugpo sa multipath ay pangunahing kinabibilangan ng MUSIC, ESPRIT, at mga edge detection techniques.
3. Epekto ng NLOS
Ang Line-of-sight propagation (LOS) ang una, at kinakailangan upang matiyak ang katumpakan ng mga resulta ng pagsukat ng signal, kapag ang mga kondisyon sa pagitan ng mobile positioning target at ng base station ay hindi matugunan, ang paglaganap ng signal ay maaari lamang makumpleto sa ilalim ng mga kondisyong hindi line-of-sight tulad ng refraction at diffraction. Sa oras na ito, ang oras ng unang dumating na pulso ay hindi kumakatawan sa totoong halaga ng TOA, at ang direksyon ng unang dumating na pulso ay hindi ang totoong halaga ng AOA, na magdudulot ng isang partikular na error sa pagpoposisyon. Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing pamamaraan upang maalis ang error na hindi line-of-sight ay ang pamamaraan ng Wylie at ang pamamaraan ng correlation elimination.
4. Ang epekto ng katawan ng tao sa katumpakan ng pagpoposisyon
Ang pangunahing bahagi ng katawan ng tao ay tubig, ang tubig sa UWB wireless pulse signal ay may malakas na epekto sa pagsipsip, na nagreresulta sa pagpapahina ng lakas ng signal, paglihis ng impormasyon, at nakakaapekto sa pangwakas na epekto sa pagpoposisyon.
5. Epekto ng paghina ng signal penetration
Anumang pagtagos ng signal sa mga pader at iba pang entidad ay hihina, hindi eksepsiyon ang UWB. Kapag ang pagpoposisyon ng UWB ay tumagos sa isang ordinaryong pader na ladrilyo, ang signal ay hihina ng halos kalahati. Ang mga pagbabago sa oras ng pagpapadala ng signal dahil sa pagtagos ng pader ay makakaapekto rin sa katumpakan ng pagpoposisyon.
Dahil sa katawan ng tao, ang pagtagos ng signal na dulot ng katumpakan ng epekto ay mahirap iwasan, Ang NXP at ang kumpanyang Aleman na LaterationXYZ ay gagamit ng mga makabagong solusyon sa layout ng sensor upang mapahusay ang teknolohiya ng UWB, walang tiyak na pagpapakita ng mga makabagong resulta, maaari lamang akong maglabas mula sa opisyal na website ng mga nakaraang teknikal na artikulo ng NXP upang makagawa ng mga kaugnay na haka-haka.
Tungkol naman sa motibasyon upang mapabuti ang katumpakan ng UWB, naniniwala ako na una sa lahat, ito ang NXP bilang nangungunang manlalaro ng UWB sa mundo na humaharap sa kasalukuyang mga lokal na tagagawa ng malawakang inobasyon sa sitwasyon ng breakout at teknikal na depensa. Tutal, ang kasalukuyang teknolohiya ng UWB ay nasa umuusbong pa ring yugto ng pag-unlad, at ang katumbas na gastos, aplikasyon, at saklaw ay hindi pa napapatatag, sa ngayon, mas inaalala ng mga lokal na tagagawa ang mga produkto ng UWB na madaling mapunta at kumalat, upang sakupin ang merkado, walang oras para alalahanin ang katumpakan ng UWB upang mapabuti ang inobasyon. Ang NXP, bilang isa sa mga nangungunang manlalaro sa larangan ng UWB, ay may kumpletong ecosystem ng produkto pati na rin ang maraming taon ng malalim na pag-aararo ng naipon na lakas teknikal, mas komportable na isagawa ang inobasyon ng UWB.
Pangalawa, sa pagkakataong ito, patungo sa millimeter-level na UWB, nakikita rin ng NXP ang walang katapusang potensyal ng pag-unlad ng UWB sa hinaharap at kumbinsido na ang pagpapabuti ng katumpakan ay magdadala ng mga bagong aplikasyon sa merkado.
Sa aking palagay, ang positibong epekto ng UWB ay patuloy na bubuti kasabay ng pagsulong ng 5G na "bagong imprastraktura", at higit pang palalawakin ang mga koordinasyon ng halaga nito sa proseso ng industriyal na pag-upgrade ng 5G smart empowerment.
Dati, sa 2G/3G/4G network, ang mga senaryo ng mobile positioning ay pangunahing nakatuon sa mga tawag na pang-emergency, legal na pag-access sa lokasyon, at iba pang mga aplikasyon, ang mga kinakailangan sa katumpakan ng pagpoposisyon ay hindi mataas, batay sa katumpakan ng coarse positioning ng Cell ID mula sa sampu-sampung metro hanggang daan-daang metro. Habang ang 5G ay gumagamit ng mga bagong pamamaraan ng coding, beam fusion, malalaking antenna array, millimeter wave spectrum, at iba pang mga teknolohiya, ang malaking bandwidth at teknolohiya ng antenna array nito ay nagbibigay ng batayan para sa pagsukat ng distansya na may mataas na katumpakan at pagsukat ng anggulo na may mataas na katumpakan. Samakatuwid, ang isa pang round ng UWB sprint sa larangan ng katumpakan ay sinusuportahan ng kaukulang background ng panahon, pundasyon ng teknolohiya, at sapat na mga prospect ng aplikasyon, at ang UWB accuracy sprint na ito ay maaaring ituring bilang isang pre-layout upang matugunan ang pag-upgrade ng digital intelligence.
Anong mga pamilihan ang bubuksan ng Millimetre UW?
Sa kasalukuyan, ang distribusyon ng UWB sa merkado ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng B-end dispersion at C-end concentration. Sa aplikasyon, ang B-end ay may mas maraming gamit, at ang C-end ay may mas malikhaing espasyo para sa performance mining. Sa aking palagay, ang inobasyon na ito na nakatuon sa performance positioning ay pinagsasama-sama ang mga bentahe ng UWB sa tumpak na positioning, na hindi lamang nagdudulot ng mga tagumpay sa performance para sa mga umiiral na aplikasyon kundi lumilikha rin ng mga pagkakataon para sa UWB na magbukas ng mga bagong espasyo para sa aplikasyon.
Sa merkado ng B-end, para sa mga parke, pabrika, negosyo, at iba pang mga senaryo, ang wireless na kapaligiran ng partikular na lugar nito ay medyo tiyak, at ang katumpakan ng pagpoposisyon ay maaaring palaging garantisado, habang ang mga ganitong eksena ay nagpapanatili rin ng isang matatag na demand para sa tumpak na persepsyon sa pagpoposisyon, o magiging isang milimetro-antas na UWB na malapit nang maglayon sa kalamangan ng merkado.
Sa senaryo ng pagmimina, kasabay ng pagsulong ng intelligent mine construction, ang fusion solution ng "5G+UWB positioning" ay maaaring gawing kumpletong positioning ang intelligent mining system sa napakaikling panahon, makamit ang perpektong kombinasyon ng tumpak na pagpoposisyon at mababang konsumo ng kuryente, at maisasakatuparan ang mga katangian ng mataas na katumpakan, malaking kapasidad at mahabang standby time, atbp. Kasabay nito, batay sa pamamahala ng kaligtasan ng minahan, maaari itong gamitin upang matiyak ang kaligtasan ng minahan at ang pamamahala ng kaligtasan ng minahan. Kasabay nito, batay sa matinding pangangailangan para sa pamamahala ng kaligtasan ng minahan, gagamitin din ang UWB sa pang-araw-araw na pamamahala ng mga tauhan, at car track. Sa kasalukuyan, ang bansa ay may isang tiyak na sukat ng mga minahan ng karbon na humigit-kumulang 4000, at ang average na pangangailangan para sa base station ng bawat minahan ng karbon ay humigit-kumulang 100, kung saan maaaring matantya na ang kabuuang pangangailangan para sa base station ng minahan ng karbon ay humigit-kumulang 400,000, ang bilang ng mga minero ng karbon sa pangkalahatan ay humigit-kumulang 4 milyong tao, ayon sa 1 tao 1 label, ang demand para sa UWB ay humigit-kumulang 4 milyon. Ayon sa kasalukuyang end-user na bibili ng iisang presyo sa merkado, ang merkado ng karbon sa merkado ng hardware na "base station + tag" ng UWB ay humigit-kumulang 4 bilyon sa halaga ng output.
Ang pagmimina at pagmimina ng mga katulad na sitwasyon na may mataas na panganib at pagkuha ng langis, mga planta ng kuryente, mga planta ng kemikal, atbp., ay nangangailangan ng mas mataas na pamamahala ng kaligtasan para sa mga kinakailangan sa katumpakan ng pagpoposisyon, ang pagpapahusay ng katumpakan ng pagpoposisyon ng UWB sa antas ng milimetro ay makakatulong na pagsama-samahin ang mga bentahe nito sa mga naturang lugar.
Sa mga senaryo ng industriyal na pagmamanupaktura, bodega, at logistik, ang UWB ay naging isang kasangkapan para sa pagbawas ng gastos at kahusayan. Ang mga manggagawang gumagamit ng mga handheld device na may teknolohiyang UWB ay mas tumpak na makakahanap at makakapaglagay ng iba't ibang bahagi; ang pagbuo ng isang sistema ng pamamahala na isinasama ang teknolohiyang UWB sa pamamahala ng bodega ay maaaring tumpak na masubaybayan ang lahat ng uri ng materyales at tauhan sa mga bodega nang real-time, at makamit ang kontrol sa imbentaryo, pamamahala ng tauhan, at kasabay nito ay makakamit din ang mahusay at walang error na unmanned material turnover sa pamamagitan ng kagamitang AGV, na maaaring lubos na mapahusay ang kahusayan sa produksyon.
Bukod pa rito, ang pag-unlad ng UWB sa pamamagitan ng milimetro ay maaari ring magbukas ng mga bagong aplikasyon sa larangan ng transportasyon ng riles. Sa kasalukuyan, ang aktibong sistema ng kontrol ng tren ay pangunahing umaasa sa pagpoposisyon ng satellite upang makumpleto, para sa kapaligiran ng tunel sa ilalim ng lupa pati na rin sa mga matataas na gusali sa lungsod, mga canyon, at iba pang mga eksena, ang pagpoposisyon ng satellite ay madaling masira. Ang teknolohiya ng UWB sa pagpoposisyon at nabigasyon ng CBTC ng tren, pag-iwas sa banggaan at maagang babala sa banggaan, paghinto ng katumpakan ng tren, atbp., ay maaaring magbigay ng mas maaasahang teknikal na suporta para sa kaligtasan at kontrol ng transportasyon ng riles. Sa kasalukuyan, ang ganitong uri ng aplikasyon sa Europa at Estados Unidos ay may magkakalat na mga kaso ng aplikasyon.
Sa merkado ng C-terminal, ang pagpapahusay ng katumpakan ng UWB hanggang sa antas ng milimetro ay magbubukas ng mga bagong sitwasyon ng aplikasyon bukod sa mga digital na susi para sa eksena ng sasakyan. Halimbawa, ang awtomatikong valet parking, awtomatikong pagbabayad, at iba pa. Kasabay nito, batay sa teknolohiya ng artificial intelligence, maaari ring "matuto" ng mga pattern at gawi sa paggalaw ng gumagamit, at mapabuti ang pagganap ng teknolohiya ng awtomatikong pagmamaneho.
Sa larangan ng consumer electronics, ang UWB ay maaaring maging pamantayang teknolohiya para sa mga smartphone sa ilalim ng alon ng interaksyon ng kotse-makina ng mga digital na susi ng kotse. Bukod sa pagbubukas ng mas malawak na espasyo para sa aplikasyon para sa pagpoposisyon at paghahanap ng mga produkto, ang pagpapabuti ng katumpakan ng UWB ay maaari ring magbukas ng mga bagong espasyo para sa aplikasyon para sa mga senaryo ng interaksyon ng kagamitan. Halimbawa, ang tumpak na saklaw ng UWB ay maaaring tumpak na makontrol ang distansya sa pagitan ng mga device, upang ayusin ang konstruksyon ng augmented reality scene, para sa laro, audio, at video upang magdala ng mas mahusay na karanasan sa pandama.
Oras ng pag-post: Set-04-2023