Orihinal: Ulink Media
May-akda: 旸谷
Kamakailan, ang Dutch semiconductor company na NXP, sa pakikipagtulungan sa German na kumpanya na Lateration XYZ, ay nakakuha ng kakayahang makamit ang antas ng milimetro na katumpakan na pagpoposisyon ng iba pang UWB na mga item at device gamit ang ultra-wideband na teknolohiya. Ang bagong solusyon na ito ay nagdadala ng mga bagong posibilidad para sa iba't ibang 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 UWB sentimetro, sa larangan ng pagpoposisyon ay nagawa nang mabilis, at ang mas mataas na halaga ng hardware ay nagbibigay din ng sakit ng ulo sa mga user at provider ng solusyon kung paano lutasin ang mga paghihirap sa gastos at pag-deploy. Sa oras na ito "roll" sa antas ng milimetro, kailangan ba ito? At anong mga pagkakataon sa merkado ang idudulot ng UWB sa antas ng milimetro?
Bakit mahirap abutin ang millimeter-scale UWB?
Bilang isang high-precision, high-accuracy, high-security positioning, at ranging method, ang UWB indoor positioning ay maaaring theoretically umabot sa millimeter o kahit micrometer accuracy, ngunit sa aktwal na deployment, ito ay nanatili sa centimeter-level 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 ng pagpoposisyon, ang pagtaas sa bilang ng mga sensor ay nangangahulugan ng pagtaas ng kalabisan na impormasyon, at ang mayamang kalabisan na impormasyon ay maaaring higit pang mabawasan ang error sa pagpoposisyon. Gayunpaman, ang katumpakan ng 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 ng pagpoposisyon ay hindi malaki sa pagtaas ng mga sensor. At ang pagtaas sa bilang ng mga sensor ay nangangahulugan ng pagtaas ng halaga ng kagamitan. Samakatuwid, kung paano makahanap ng balanse sa pagitan ng bilang ng mga sensor at katumpakan ng pagpoposisyon, at sa gayon ang makatwirang pag-deploy ng mga sensor ng UWB ay ang focus ng pananaliksik sa epekto ng pag-deploy ng sensor sa katumpakan ng pagpoposisyon.
2. Impluwensiya ng multipath effect
Ang mga signal ng pagpoposisyon ng ultra-wideband ng UWB ay sinasalamin at nire-refracte ng nakapalibot na kapaligiran gaya ng mga dingding, salamin, at mga panloob na bagay gaya ng mga desktop sa panahon ng proseso ng pagpapalaganap, na nagreresulta sa mga multipath effect. Ang signal ay nagbabago sa pagkaantala, amplitude, at phase, na nagreresulta sa pagpapalambing ng enerhiya at pagbaba sa ratio ng signal-to-noise, na humahantong sa katotohanan na ang unang naabot na signal ay hindi direkta, na nagiging sanhi ng mga error sa ranging at pagbaba sa katumpakan ng pagpoposisyon. . Samakatuwid, ang epektibong pagsugpo sa epekto ng multipath ay maaaring mapabuti ang katumpakan ng pagpoposisyon, at ang kasalukuyang mga pamamaraan para sa pagsugpo sa multipath ay pangunahing kinabibilangan ng MUSIC, ESPRIT, at mga diskarte sa pagtuklas ng gilid.
3. Epekto ng NLOS
Ang line-of-sight propagation (LOS) ay ang una, at kinakailangan upang matiyak ang katumpakan ng mga resulta ng pagsukat ng signal, kapag ang mga kondisyon sa pagitan ng target na pagpoposisyon ng mobile at ng base station ay hindi matugunan, ang pagpapalaganap ng signal ay maaari lamang nakumpleto sa ilalim ng mga kundisyong hindi line-of-sight gaya ng repraksyon at diffraction. Sa oras na ito, ang oras ng unang pagdating ng pulso ay hindi kumakatawan sa tunay na halaga ng TOA, at ang direksyon ng unang pagdating ng pulso ay hindi ang tunay na halaga ng AOA, na magdudulot ng isang tiyak na error sa pagpoposisyon. Sa kasalukuyan, ang mga pangunahing pamamaraan upang maalis ang error na hindi linya ng paningin ay ang paraan ng Wylie at ang paraan ng pag-aalis ng ugnayan.
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 sa saklaw, at nakakaapekto sa panghuling epekto sa pagpoposisyon.
5. Epekto ng paghina ng signal penetration
Ang anumang pagpasok ng signal sa mga pader at iba pang mga entity ay hihina, walang pagbubukod ang UWB. Kapag ang pagpoposisyon ng UWB ay tumagos sa isang ordinaryong brick wall, humihina ang signal ng halos kalahati. Ang mga pagbabago sa oras ng paghahatid ng signal dahil sa pagtagos ng pader ay makakaapekto rin sa katumpakan ng pagpoposisyon.
Dahil sa katawan ng tao, ang pagpasok ng signal na dulot ng katumpakan ng epekto ay mahirap iwasan, Ang NXP at ang kumpanya ng German LaterationXYZ ay sa pamamagitan ng mga makabagong solusyon sa layout ng sensor upang mapahusay ang teknolohiya ng UWB, wala pang partikular na pagpapakita ng mga makabagong resulta. , maaari lang akong ilabas mula sa opisyal na website ng NXP nakaraang mga teknikal na artikulo upang gawin ang nauugnay na haka-haka.
Tungkol sa pagganyak na pahusayin ang katumpakan ng UWB, naniniwala ako na ito ang una sa lahat ng NXP bilang nangungunang manlalaro ng UWB sa mundo upang harapin ang kasalukuyang mga domestic na tagagawa ng malakihang pagbabago sa sitwasyon ng breakout at teknikal na depensa. Pagkatapos ng lahat, ang kasalukuyang teknolohiya ng UWB ay nasa booming na yugto pa rin ng pag-unlad, at ang katumbas na gastos, aplikasyon, at sukat ay hindi pa napapatatag, sa oras na ito, ang mga domestic na tagagawa ay higit na nag-aalala tungkol sa mga produkto ng UWB sa lalong madaling panahon upang mapunta. at kumalat, upang sakupin ang merkado, walang oras na pakialam tungkol sa katumpakan ng UWB upang mapabuti ang pagbabago. 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 naipong teknikal na lakas, na mas kumportable na isagawa ang UWB innovation.
Pangalawa, ang NXP sa pagkakataong ito patungo sa antas ng milimetro na UWB, ay nakikita rin ang walang katapusang potensyal ng pag-unlad sa hinaharap ng UWB at kumbinsido na ang pagpapabuti ng katumpakan ay magdadala ng mga bagong aplikasyon sa merkado.
Sa palagay ko, ang upside ng UWB ay patuloy na bubuti sa pagsulong ng 5G na "bagong imprastraktura", at higit pang palawakin ang mga value coordinate nito sa proseso ng industriyal na pag-upgrade ng 5G smart empowerment.
Dati, sa 2G/3G/4G network, ang mga mobile positioning scenario ay pangunahing nakatuon sa mga emergency na tawag, legal na pag-access sa lokasyon, at iba pang mga application, ang mga kinakailangan sa katumpakan ng pagpoposisyon ay hindi mataas, batay sa Cell ID coarse positioning accuracy mula sampu-sampung metro hanggang daan-daang ng metro. Habang ang 5G ay gumagamit ng mga bagong pamamaraan ng coding, beam fusion, malakihang antenna arrays, millimeter wave spectrum, at iba pang teknolohiya, ang malaking bandwidth at antenna array technology nito, ay nagbibigay ng batayan para sa high-precision distance measurement at high-precision angle measurement. 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 merkado ang bubuksan ng Millimeter UW?
Sa kasalukuyan, ang market distribution ng UWB ay pangunahing nailalarawan sa pamamagitan ng B-end dispersion at C-end na konsentrasyon. Sa application, ang B-end ay may mas maraming use case, at ang C-end ay may mas mapanlikhang espasyo para sa performance mining. Sa palagay ko, ang inobasyong ito na nakatuon sa pagpoposisyon sa pagganap ay pinagsasama-sama ang mga pakinabang ng UWB sa tumpak na pagpoposisyon, na hindi lamang nagdudulot ng mga tagumpay sa pagganap para sa mga umiiral nang application ngunit lumilikha din ng mga pagkakataon para sa UWB na magbukas ng bagong espasyo sa aplikasyon.
Sa B-end market, para sa mga parke, pabrika, negosyo, at iba pang mga sitwasyon, ang wireless na kapaligiran ng partikular na lugar nito ay medyo tiyak, at ang katumpakan ng pagpoposisyon ay maaaring tuluy-tuloy na ginagarantiyahan, habang ang mga ganitong eksena ay nagpapanatili din ng matatag na pangangailangan para sa tumpak na pag-unawa sa pagpoposisyon, o magiging isang milimetro-level na UWB ay malapit nang maglalayon sa kalamangan ng merkado.
Sa senaryo ng pagmimina, sa pagsulong ng matalinong konstruksyon ng minahan, ang fusion solution ng "5G+UWB positioning" ay maaaring gawing kumpletong pagpoposisyon ang matalinong sistema ng pagmimina sa napakaikling panahon, makamit ang perpektong kumbinasyon ng tumpak na pagpoposisyon at mababang paggamit ng kuryente, at mapagtanto ang mga katangian ng mataas na katumpakan, malaking kapasidad at mahabang oras ng standby, atbp. Kasabay nito, batay sa pamamahala sa kaligtasan ng minahan, maaari itong magamit upang matiyak ang kaligtasan ng minahan at ang pamamahala sa kaligtasan ng minahan. Kasabay nito, batay sa matinding pangangailangan para sa pamamahala sa kaligtasan ng minahan, gagamitin din ang UWB sa pang-araw-araw na pamamahala ng mga tauhan, at track ng sasakyan. Sa kasalukuyan, ang bansa ay may isang tiyak na sukat ng mga minahan ng karbon humigit-kumulang 4000 o higit pa, at ang average na demand para sa bawat base station ng minahan ng karbon ay humigit-kumulang 100 o higit pa, mula sa kung saan maaari itong matantya na ang kabuuang demand 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 o higit pa, ayon sa 1 tao 1 label, ang pangangailangan para sa UWB tag ay humigit-kumulang 4 milyon o higit pa. Ayon sa kasalukuyang end-user na bumili ng isang 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 sitwasyong may mataas na peligro at pagkuha ng langis, mga planta ng kuryente, mga planta ng kemikal, atbp., ang mga pangangailangan sa pamamahala sa kaligtasan para sa mga kinakailangan sa katumpakan ng pagpoposisyon ay mas mataas, ang katumpakan ng pagpoposisyon ng UWB sa pagpapahusay sa antas ng milimetro ay makakatulong na pagsamahin ang mga pakinabang nito sa mga nasabing lugar.
Sa mga sitwasyong pang-industriya na pagmamanupaktura, warehousing, at logistik, naging kasangkapan ang UWB para sa pagbabawas 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 pagtatayo ng isang sistema ng pamamahala na nagsasama ng teknolohiya ng UWB sa pamamahala ng bodega ay maaaring tumpak na masubaybayan ang lahat ng mga uri ng mga materyales at mga tauhan sa mga bodega sa real-time, at makamit ang kontrol sa imbentaryo, pamamahala ng mga tauhan, at kasabay nito ay makakamit din ang mahusay at walang error na materyal na hindi pinuno ng tao. turnover sa pamamagitan ng AGV equipment, na maaaring lubos na mapahusay ang kahusayan sa produksyon.
Bilang karagdagan, ang millimeter leap ng UWB ay maaari ding magbukas ng mga bagong aplikasyon sa larangan ng transportasyong riles. Sa kasalukuyan, ang aktibong sistema ng kontrol ng tren ay pangunahing umaasa sa satellite positioning upang makumpleto, para sa underground tunnel environment gayundin sa mga urban na matataas na gusali, canyon, at iba pang mga eksena, ang satellite positioning ay madaling mabigo. UWB teknolohiya sa tren CBTC pagpoposisyon at pag-navigate, haligi sa pag-iwas sa banggaan at banggaan maagang babala, tren precision paghinto, atbp, ay maaaring magbigay ng mas maaasahang teknikal na suporta para sa kaligtasan at kontrol ng rail transport. Sa kasalukuyan, ang ganitong uri ng aplikasyon sa Europa at Estados Unidos ay nakakalat sa mga kaso ng aplikasyon.
Sa merkado ng C-terminal, ang katumpakan ng UWB sa pagpapahusay sa antas ng milimetro ay magbubukas ng mga bagong sitwasyon ng aplikasyon maliban sa mga digital key para sa eksena ng sasakyan. Halimbawa, awtomatikong valet parking, awtomatikong pagbabayad, at iba pa. Kasabay nito, batay sa teknolohiya ng artipisyal na katalinuhan, maaari ding "matuto" ng mga pattern at gawi ng paggalaw ng gumagamit, at pagbutihin ang pagganap ng awtomatikong teknolohiya sa pagmamaneho.
Sa larangan ng consumer electronics, ang UWB ay maaaring maging karaniwang teknolohiya para sa mga smartphone sa ilalim ng wave ng car-machine interaction ng mga digital car key. Bilang karagdagan sa pagbubukas ng mas malawak na espasyo sa aplikasyon para sa pagpoposisyon at paghahanap ng mga produkto, ang pagpapabuti ng katumpakan ng UWB ay maaari ding magbukas ng bagong espasyo sa aplikasyon para sa mga sitwasyon ng pakikipag-ugnayan ng kagamitan. Halimbawa, tumpak na makokontrol ng tumpak na hanay ng UWB ang distansya sa pagitan ng mga device, para isaayos ang pagbuo ng augmented reality na eksena, para sa laro, audio, at video na magdala ng mas magandang karanasan sa pandama.
Oras ng post: Set-04-2023