Orijinal: Ulink Medya
Yazar: 旸谷
Son zamanlarda, Hollandalı yarı iletken şirketi NXP, Alman şirketi Lateration XYZ ile iş birliği yaparak, ultra geniş bant teknolojisini kullanarak diğer UWB öğelerinin ve cihazlarının milimetre düzeyinde hassas konumlandırılmasını elde etme becerisini kazandı. Bu yeni çözüm, hassas konumlandırma ve izleme gerektiren çeşitli uygulama senaryoları için yeni olanaklar sunarak, UWB teknolojisi geliştirme tarihinde önemli bir ilerlemeyi işaret ediyor.
Aslında, konumlandırma alanında mevcut UWB santimetre düzeyindeki doğruluk hızla yapıldı ve donanımın daha yüksek maliyeti de kullanıcılara ve çözüm sağlayıcılara maliyet ve dağıtım zorluklarını nasıl çözecekleri konusunda baş ağrısı yaşatıyor. Şu anda milimetre düzeyine "yuvarlanmak" gerekli mi? Ve milimetre düzeyindeki UWB hangi pazar fırsatlarını getirecek?
Milimetre ölçekli UWB'ye ulaşmak neden zordur?
Yüksek hassasiyetli, yüksek doğruluklu, yüksek güvenlikli bir konumlandırma ve mesafe ölçme yöntemi olan UWB iç mekan konumlandırma, teorik olarak milimetre veya hatta mikrometre doğruluğuna ulaşabilir, ancak gerçek uygulamada, esas olarak UWB konumlandırmanın gerçek doğruluğunu etkileyen aşağıdaki faktörlerden dolayı uzun bir süre santimetre seviyesinde kalmıştır:
1. Sensör dağıtım modunun konumlandırma doğruluğu üzerindeki etkisi
Gerçek konumlandırma doğruluğu çözme sürecinde, sensör sayısındaki artış, yedekli bilginin artması anlamına gelir ve zengin yedekli bilgi, konumlandırma hatasını daha da azaltabilir. Ancak, konumlandırma doğruluğu en iyi sensörlerle artmaz ve sensör sayısı belirli bir sayıya çıkarıldığında, sensörlerin artmasıyla konumlandırma doğruluğuna katkısı büyük olmaz. Ve sensör sayısındaki artış, ekipman maliyetinin artması anlamına gelir. Bu nedenle, sensör sayısı ile konumlandırma doğruluğu arasında bir denge nasıl bulunur ve böylece UWB sensörlerinin makul bir şekilde konuşlandırılması, sensör konuşlandırmasının konumlandırma doğruluğu üzerindeki etkisine ilişkin araştırmanın odak noktasıdır.
2. Çoklu yol etkisinin etkisi
UWB ultra geniş bant konumlandırma sinyalleri, yayılma süreci sırasında duvarlar, cam ve masaüstü gibi iç mekan nesneleri gibi çevreleyen ortam tarafından yansıtılır ve kırılır ve bu da çoklu yol etkilerine neden olur. Sinyal gecikme, genlik ve fazda değişir, bu da enerji zayıflamasına ve sinyal-gürültü oranında bir azalmaya neden olur ve bu da ulaşılan ilk sinyalin doğrudan olmamasına, menzil hatalarına ve konumlandırma doğruluğunda bir azalmaya neden olur. Bu nedenle, çoklu yol etkisinin etkili bir şekilde bastırılması konumlandırma doğruluğunu iyileştirebilir ve çoklu yolu bastırmak için kullanılan mevcut yöntemler esas olarak MUSIC, ESPRIT ve kenar algılama tekniklerini içerir.
3. NLOS etkisi
Görüş hattı yayılımı (LOS), mobil konumlandırma hedefi ile baz istasyonu arasındaki koşullar karşılanamadığında sinyal ölçüm sonuçlarının doğruluğunu garanti altına almak için ilk ve ön koşuldur, sinyalin yayılımı yalnızca kırılma ve kırınım gibi görüş hattı dışı koşullar altında tamamlanabilir. Bu anda, ilk gelen darbenin zamanı TOA'nın gerçek değerini temsil etmez ve ilk gelen darbenin yönü AOA'nın gerçek değeri değildir, bu da belirli bir konumlandırma hatasına neden olur. Şu anda, görüş hattı dışı hatayı ortadan kaldırmak için ana yöntemler Wylie yöntemi ve korelasyon eleme yöntemidir.
4. İnsan vücudunun konumlandırma doğruluğuna etkisi
İnsan vücudunun ana bileşeni sudur, UWB kablosuz darbe sinyalindeki su güçlü bir emilim etkisine sahiptir, bu da sinyal gücünün zayıflamasına, menzil bilgisi sapmasına ve nihai konumlandırma etkisini etkilemesine neden olur.
5. Sinyal penetrasyonunun zayıflamasının etkisi
Duvarlar ve diğer varlıklardan geçen herhangi bir sinyalin nüfuzu zayıflayacaktır, UWB bir istisna değildir. UWB konumlandırması sıradan bir tuğla duvarı deldiğinde, sinyal yaklaşık yarı yarıya zayıflayacaktır. Duvar nüfuzundan kaynaklanan sinyal iletim süresindeki değişiklikler de konumlandırma doğruluğunu etkileyecektir.
İnsan vücudu nedeniyle, darbenin doğruluğu ile ortaya çıkan sinyal penetrasyonunu önlemek zordur, NXP ve Alman LaterationXYZ şirketi, UWB teknolojisini geliştirmek için yenilikçi sensör yerleşim çözümleri sunacak, yenilikçi sonuçların belirli bir gösterimi yapılmadı, ilgili spekülasyonları yapmak için yalnızca NXP'nin resmi web sitesinden geçmiş teknik makaleler yayınlanabiliyor.
UWB'nin doğruluğunu iyileştirme motivasyonuna gelince, bunun öncelikle dünyanın önde gelen UWB oyuncusu olarak NXP'nin, büyük ölçekli inovasyonun mevcut yerli üreticileriyle, çıkış durumunda ve teknik savunmada başa çıkması gerektiğine inanıyorum. Sonuçta, mevcut UWB teknolojisi hala gelişimin patlama aşamasında ve buna karşılık gelen maliyet, uygulama ve ölçek henüz sabitlenmedi, şu anda yerli üreticiler UWB ürünlerinin mümkün olan en kısa sürede piyasaya sürülmesi ve yayılması, pazarı ele geçirmesi konusunda daha fazla endişe duyuyorlar, yeniliği iyileştirmek için UWB doğruluğuyla ilgilenmeye zamanları yok. UWB alanındaki en iyi oyunculardan biri olan NXP, UWB inovasyonunu gerçekleştirmek için daha rahat bir şekilde birikmiş teknik gücün derinlemesine sürülmesinin yanı sıra eksiksiz bir ürün ekosistemine ve uzun yıllara dayanan birikmiş teknik güce sahip.
İkinci olarak, NXP bu kez milimetre seviyesindeki UWB'ye yönelirken, UWB'nin gelecekteki gelişiminin sonsuz potansiyelini de görüyor ve hassasiyetin artırılmasının pazara yeni uygulamalar getireceğine inanıyor.
Benim görüşüme göre, UWB'nin olumlu yönü 5G "yeni altyapısının" ilerlemesiyle artmaya devam edecek ve 5G akıllı güçlendirmenin endüstriyel yükseltme sürecinde değer koordinatlarını daha da genişletecektir.
Daha önce, 2G/3G/4G şebekesinde, mobil konumlandırma senaryoları esas olarak acil durum çağrıları, yasal konum erişimi ve diğer uygulamalara odaklanmıştı, konumlandırma doğruluğu gereksinimleri yüksek değildi, Hücre Kimliği kaba konumlandırma doğruluğu onlarca metreden yüzlerce metreye kadar değişiyordu. 5G yeni kodlama yöntemleri, ışın füzyonu, büyük ölçekli anten dizileri, milimetre dalga spektrumu ve diğer teknolojileri kullanırken, geniş bant genişliği ve anten dizisi teknolojisi, yüksek hassasiyetli mesafe ölçümü ve yüksek hassasiyetli açı ölçümü için temel sağlar. Bu nedenle, doğruluk alanında bir başka UWB sprint turu, ilgili dönem geçmişi, teknoloji temeli ve yeterli uygulama beklentileri tarafından desteklenmektedir ve bu UWB doğruluk sprint'i, dijital zekanın yükseltilmesini karşılamak için bir ön düzen olarak kabul edilebilir.
Millimetre UW hangi pazarlara açılacak?
Şu anda, UWB'nin pazar dağılımı esas olarak B-uç dağılımı ve C-uç konsantrasyonu ile karakterize edilmektedir. Uygulamada, B-uç daha fazla kullanım durumuna sahiptir ve C-uç performans madenciliği için daha yaratıcı bir alana sahiptir. Bana göre, performans konumlandırmaya odaklanan bu yenilik, UWB'nin hassas konumlandırmadaki avantajlarını bir araya getiriyor ve bu yalnızca mevcut uygulamalar için performans atılımları sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda UWB'nin yeni uygulama alanı açması için fırsatlar da yaratıyor.
B-uç pazarında, parklar, fabrikalar, işletmeler ve diğer senaryolar için, belirli alanının kablosuz ortamı nispeten kesindir ve konumlandırma doğruluğu sürekli olarak garanti edilebilirken, bu tür sahneler de doğru konumlandırma algısı için istikrarlı bir talebi sürdürür veya milimetre seviyesinde bir UWB haline gelecektir. yakında pazarın avantajını hedefleyecektir.
Madencilik senaryosunda, akıllı maden inşaatının ilerlemesiyle, "5G+UWB konumlandırma" füzyon çözümü, akıllı madencilik sisteminin çok kısa sürede konumlandırmayı tamamlamasını, hassas konumlandırma ve düşük güç tüketiminin mükemmel kombinasyonunu elde etmesini ve yüksek hassasiyet, büyük kapasite ve uzun bekleme süresi vb. özelliklerini gerçekleştirmesini sağlayabilir. Aynı zamanda, madenin güvenlik yönetimine dayanarak, madenin güvenliğini ve madenin güvenlik yönetimini sağlamak için kullanılabilir. Aynı zamanda, maden güvenlik yönetimine yönelik zorlu talebe dayanarak, UWB ayrıca personelin günlük yönetiminde ve araç pistinde de kullanılacaktır. Şu anda, ülkede yaklaşık 4000 civarında belirli bir ölçekte kömür madeni var ve her kömür madeninin baz istasyonuna olan ortalama talep yaklaşık 100 civarında, bundan kömür madeni baz istasyonuna olan toplam talebin yaklaşık 400.000, kömür madencilerinin sayısının yaklaşık 4 milyon kişi olduğu, 1 kişi 1 etikete göre, UWB etiketlerine olan talebin yaklaşık 4 milyon olduğu tahmin edilebilir. Mevcut son kullanıcıya göre tek bir pazar fiyatı satın almak için, UWB "baz istasyonu + etiket" donanım pazarındaki kömür pazarı yaklaşık 4 milyar çıktı değerine sahiptir.
Madencilik ve madencilik benzeri yüksek riskli senaryolar ile petrol çıkarma, enerji santralleri, kimyasal tesisler vb. gibi güvenlik yönetimi gerektiren alanlarda konumlandırma doğruluğu gereksinimleri daha yüksek olduğundan, UWB konumlandırma doğruluğunun milimetre seviyesine kadar artırılması bu tür alanlardaki avantajlarını pekiştirmeye yardımcı olacaktır.
Endüstriyel üretim, depolama ve lojistik senaryolarında, UWB maliyet düşürme ve verimlilik için bir araç haline gelmiştir. UWB teknolojisine sahip el tipi cihazlar kullanan çalışanlar çeşitli parçaları daha doğru bir şekilde konumlandırabilir ve yerleştirebilir; depo yönetiminde UWB teknolojisini entegre eden bir yönetim sisteminin inşası, depolardaki her türlü malzemeyi ve personeli gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde izleyebilir ve envanter kontrolü, personel yönetimi sağlayabilir ve aynı zamanda AGV ekipmanı aracılığıyla verimli ve hatasız insansız malzeme devir hızı elde edebilir, bu da üretim verimliliğini büyük ölçüde artırabilir.
Ek olarak, UWB'nin milimetrelik sıçraması, demiryolu taşımacılığı alanında yeni uygulamalara da kapı açabilir. Şu anda, trenin aktif kontrol sistemi, yer altı tünel ortamının yanı sıra kentsel yüksek binalar, kanyonlar ve diğer sahneler için uydu konumlandırmasına dayanmaktadır, uydu konumlandırması başarısızlığa eğilimlidir. Tren CBTC konumlandırma ve navigasyonunda UWB teknolojisi, çarpışmadan kaçınma ve çarpışma erken uyarısı, trenin hassas durması vb., demiryolu taşımacılığının güvenliği ve kontrolü için daha güvenilir teknik destek sağlayabilir. Şu anda, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde bu tür bir uygulama dağınık uygulama durumlarına sahiptir.
C-terminal pazarında, milimetre düzeyindeki iyileştirmeye kadar UWB hassasiyeti, araç sahnesi için dijital anahtarlar dışında yeni uygulama senaryoları açacaktır. Örneğin, otomatik vale park etme, otomatik ödeme vb. Aynı zamanda, yapay zeka teknolojisine dayanarak, kullanıcının hareket kalıplarını ve alışkanlıklarını "öğrenebilir" ve otomatik sürüş teknolojisinin performansını artırabilir.
Tüketici elektroniği alanında, dijital araba anahtarlarının araba-makine etkileşimi dalgası altında UWB akıllı telefonlar için standart teknoloji haline gelebilir. UWB'nin doğruluk iyileştirmesi, ürünleri konumlandırma ve arama için daha geniş bir uygulama alanı açmanın yanı sıra ekipman etkileşim senaryoları için de yeni uygulama alanı açabilir. Örneğin, UWB'nin doğru menzili, artırılmış gerçeklik sahne yapısını ayarlamak, oyun, ses ve video için daha iyi bir duyusal deneyim sağlamak amacıyla cihazlar arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde kontrol edebilir.
Gönderi zamanı: Sep-04-2023