Orijinal: Ulink Medyası
Yazar: 旸谷
Son zamanlarda Hollandalı yarı iletken şirketi NXP, Alman Lateration XYZ şirketi ile işbirliği içinde, ultra geniş bant teknolojisini kullanarak diğer UWB öğelerinin ve cihazlarının milimetre düzeyinde hassas konumlandırmasını sağlama yeteneğini kazandı. Bu yeni çözüm, hassas konumlandırma ve izleme gerektiren çeşitli uygulama senaryoları için yeni olanaklar sunarak UWB teknolojisi geliştirme tarihinde önemli bir ilerlemeye işaret ediyor.
Aslında, konumlandırma alanında mevcut UWB santimetre düzeyindeki doğruluk hızlı bir şekilde gerçekleştiriliyor ve donanımın yüksek maliyeti, aynı zamanda kullanıcılara ve çözüm sağlayıcılara, maliyet ve dağıtım zorluklarının nasıl çözüleceği konusunda baş ağrısı yaşatıyor. Şu anda milimetre seviyesine kadar "yuvarlanmak" gerekli mi? Milimetre seviyesindeki UWB hangi pazar fırsatlarını getirecek?
Milimetre ölçeğindeki UWB'ye ulaşmak neden zor?
Yüksek hassasiyetli, yüksek doğruluklu, yüksek güvenlikli bir konumlandırma ve uzaklık belirleme yöntemi olarak UWB iç mekan konumlandırması teorik olarak milimetre ve hatta mikrometre doğruluğuna ulaşabilir, ancak gerçek dağıtımda uzun süre santimetre seviyesinde kalmıştır. UWB konumlandırmanın gerçek doğruluğunu etkileyen aşağıdaki faktörlere bağlıdır:
1. Sensör dağıtım modunun konumlandırma doğruluğu üzerindeki etkisi
Gerçek konumlandırma doğruluğu çözme sürecinde, sensör sayısındaki artış, yedekli bilgilerin artması anlamına gelir ve zengin yedekli bilgiler, konumlandırma hatasını daha da azaltabilir. Ancak en iyi sensörlerle konumlandırma doğruluğu artmaz, sensör sayısı belirli bir sayıya çıkarıldığında sensörlerin artmasıyla konumlandırma doğruluğuna katkısı büyük değildir. Sensör sayısının artması da ekipmanın maliyetinin artması anlamına geliyor. Bu nedenle, sensör sayısı ile konumlandırma doğruluğu arasında bir dengenin nasıl bulunacağı ve dolayısıyla UWB sensörlerinin makul şekilde konuşlandırılması, sensör dağıtımının konumlandırma doğruluğu üzerindeki etkisine ilişkin araştırmanın odak noktasıdır.
2. Çok yollu etkinin etkisi
UWB ultra geniş bant konumlandırma sinyalleri, yayılma işlemi sırasında duvarlar, camlar ve masaüstü bilgisayarlar gibi iç mekan nesneleri gibi çevredeki ortamlar tarafından yansıtılır ve kırılır, bu da çok yollu etkilere neden olur. Sinyalin gecikmesi, genliği ve fazı değişir, bu da enerji zayıflamasına ve sinyal-gürültü oranının azalmasına neden olur, bu da ilk ulaşılan sinyalin doğrudan olmamasına neden olur, bu da menzil hatalarına ve konumlandırma doğruluğunda azalmaya neden olur . Bu nedenle, çok yollu etkinin etkili bir şekilde bastırılması konumlandırma doğruluğunu artırabilir ve çok yollu baskılamaya yönelik mevcut yöntemler temel olarak MUSIC, ESPRIT ve kenar algılama tekniklerini içerir.
3.NLOS etkisi
Görüş hattı yayılımı (LOS), sinyal ölçüm sonuçlarının doğruluğunu sağlamak için ilk ve ön koşuldur; mobil konumlandırma hedefi ile baz istasyonu arasındaki koşullar karşılanamadığında, sinyalin yayılımı ancak kırılma ve kırınım gibi görüş hattı olmayan koşullar altında tamamlanır. Şu anda, ilk gelen darbenin zamanı TOA'nın gerçek değerini temsil etmemektedir ve ilk gelen darbenin yönü AOA'nın gerçek değeri değildir, bu da belirli bir konumlandırma hatasına neden olacaktır. Şu anda görüş hattı dışı hatayı ortadan kaldırmaya yönelik ana yöntemler Wylie yöntemi ve korelasyon eleme yöntemidir.
4. İnsan vücudunun konumlandırma doğruluğu üzerindeki etkisi
İnsan vücudunun ana bileşeni sudur, UWB kablosuz darbe sinyalindeki su güçlü bir emme etkisine sahiptir, bu da sinyal gücü zayıflamasına, bilgi sapmasına neden olur ve son konumlandırma etkisini etkiler.
5. Sinyal nüfuzunun zayıflamasının etkisi
Duvarlardan ve diğer varlıklardan geçen herhangi bir sinyal zayıflayacaktır; UWB de bir istisna değildir. UWB konumlandırması sıradan bir tuğla duvara girdiğinde sinyal yaklaşık yarı yarıya zayıflayacaktır. Duvarın delinmesi nedeniyle sinyal iletim süresindeki değişiklikler de konumlandırma doğruluğunu etkileyecektir.
İnsan vücudu nedeniyle, darbenin doğruluğundan kaynaklanan sinyal nüfuzunun atlatılması zordur. NXP ve Alman LaterationXYZ şirketi, UWB teknolojisini geliştirmek için yenilikçi sensör düzeni çözümlerinden yararlanacak, yenilikçi sonuçların spesifik bir gösterimi olmamıştır. , ilgili spekülasyonları yapmak için yalnızca NXP'nin resmi web sitesinden geçmiş teknik makaleleri yayınlayabilirim.
UWB'nin doğruluğunu artırma motivasyonuna gelince, bunun öncelikle NXP'nin dünyanın önde gelen UWB oyuncusu olarak mevcut yerli üreticilerle koparma durumunda ve teknik savunmada büyük ölçekli inovasyonla ilgilenmesi olduğuna inanıyorum. Sonuçta, mevcut UWB teknolojisi hala gelişen bir gelişme aşamasındadır ve ilgili maliyet, uygulama ve ölçek henüz istikrara kavuşturulmamıştır; şu anda yerli üreticiler, UWB ürünlerinin mümkün olan en kısa sürede piyasaya sürülmesi konusunda daha fazla endişe duymaktadır. ve yayılma, pazarı ele geçirme, yeniliği geliştirmek için UWB doğruluğunu önemseyecek zamanları yok. UWB alanındaki en iyi oyunculardan biri olan NXP, eksiksiz bir ürün ekosisteminin yanı sıra uzun yıllar boyunca biriken teknik gücün derinlemesine işlenmesiyle UWB yeniliğini daha rahat bir şekilde gerçekleştirebilmektedir.
İkinci olarak, bu kez milimetre düzeyinde UWB'ye yönelen NXP, UWB'nin gelecekteki gelişiminin sonsuz potansiyelini de görüyor ve hassasiyetin iyileştirilmesinin pazara yeni uygulamalar getireceğine inanıyor.
Bana göre UWB'nin olumlu yönü, 5G "yeni altyapının" ilerlemesiyle gelişmeye devam edecek ve 5G akıllı güçlendirmenin endüstriyel olarak yükseltilmesi sürecinde değer koordinatlarını daha da genişletecek.
Daha önce, 2G/3G/4G ağında, mobil konumlandırma senaryoları temel olarak acil çağrılara, yasal konum erişimine ve diğer uygulamalara odaklanıyordu; Hücre Kimliği kaba konumlandırma doğruluğuna dayalı olarak onlarca metreden yüzlerce metreye kadar konumlandırma doğruluğu gereksinimleri yüksek değildi. metre. 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 ölçümünün temelini oluşturuyor. Bu nedenle, doğruluk alanında bir başka UWB sprint turu, ilgili dönemin arka planı, teknoloji temeli ve yeterli uygulama beklentileri tarafından desteklenmektedir ve bu UWB doğruluk sprinti, dijital zekanın yükseltilmesini karşılamak için bir ön düzen olarak kabul edilebilir.
Milimeter UW hangi pazarları açacak?
Şu anda, UWB'nin pazar dağılımı esas olarak B-ucu dağılımı ve C-ucu konsantrasyonu ile karakterize edilmektedir. Uygulamada, B ucu daha fazla kullanım senaryosuna sahiptir ve C ucu performans madenciliği için daha fazla yaratıcı alana sahiptir. Benim görüşüme göre, konumlandırma performansına odaklanan bu yenilik, UWB'nin avantajlarını hassas konumlandırmada pekiştiriyor; bu, yalnızca mevcut uygulamalar için performans atılımları sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda UWB'ye yeni uygulama alanı açma fırsatları da yaratıyor.
Parklar, fabrikalar, işletmeler ve diğer senaryolar için B-ucu pazarında, belirli bir alanın kablosuz ortamı nispeten kesindir ve konumlandırma doğruluğu tutarlı bir şekilde garanti edilebilirken, bu tür sahneler aynı zamanda doğru konumlandırma algısı için istikrarlı bir talebi de korur. Veya milimetre seviyesinde bir UWB haline gelecek olan UWB, yakın zamanda pazarın avantajına yönelik olacak.
Madencilik senaryosunda, akıllı maden inşaatının gelişmesiyle birlikte "5G+UWB konumlandırma" füzyon çözümü, akıllı madencilik sisteminin konumlandırmayı çok kısa sürede tamamlamasını sağlayabilir, hassas konumlandırma ve düşük güç tüketiminin mükemmel kombinasyonunu elde edebilir ve yüksek hassasiyet, büyük kapasite ve uzun bekleme süresi vb. özelliklerini gerçekleştirir. Aynı zamanda madenin güvenlik yönetimine dayanarak, madenin güvenliğini ve madenin güvenlik yönetimini sağlamak için kullanılabilir. Aynı zamanda, maden güvenliği yönetimine yönelik yoğun talebe bağlı olarak UWB, personelin günlük yönetiminde ve araç takibinde de kullanılacak. Şu anda ülkede yaklaşık 4000 civarında belirli ölçekte kömür madeni bulunmaktadır ve her bir kömür madeni baz istasyonuna yönelik ortalama talep yaklaşık 100 civarındadır; buradan kömür madeni baz istasyonuna yönelik toplam talebin yaklaşık 100 civarında olduğu tahmin edilebilir. 400.000, kömür madencilerinin sayısı genel olarak yaklaşık 4 milyon kişi, 1 kişi 1 etikete göre, UWB etiketlerine olan talep yaklaşık 4 milyon civarında. Mevcut son kullanıcıya göre tek piyasa fiyatından satın alınacak olan UWB "baz istasyonu + etiket" donanım pazarındaki kömür piyasasının çıkış değeri yaklaşık 4 milyar dolardır.
Madencilik ve madencilik benzeri yüksek risk senaryoları ve petrol çıkarma, enerji santralleri, kimya tesisleri vb. için güvenlik yönetimi ihtiyaçları, konumlandırma doğruluğu gereksinimleri daha yüksektir; UWB konumlandırma doğruluğunu milimetre düzeyinde iyileştirme, bu tür alanlarda avantajlarını pekiştirmeye yardımcı olacaktır.
Endüstriyel üretim, depolama ve lojistik senaryolarında UWB, maliyet azaltma ve verimlilik için bir araç haline geldi. UWB teknolojisine sahip el tipi cihazları kullanan çalışanlar, çeşitli parçaları daha doğru bir şekilde bulup yerleştirebilir; UWB teknolojisini depo yönetimine entegre eden bir yönetim sisteminin inşası, depolardaki her türlü malzemeyi ve personeli gerçek zamanlı olarak doğru bir şekilde izleyebilir, envanter kontrolü, personel yönetimi sağlayabilir ve aynı zamanda verimli ve hatasız insansız malzeme elde edebilir. Üretim verimliliğini büyük ölçüde artırabilen AGV ekipmanı aracılığıyla ciro.
Ayrıca UWB'nin milimetrik sıçraması demiryolu taşımacılığı alanında da yeni uygulamaların önünü açabilir. Şu anda trenin aktif kontrol sistemi temel olarak uydu konumlandırmanın tamamlanmasına dayanmaktadır; yeraltı tüneli ortamının yanı sıra kentsel yüksek binalar, kanyonlar ve diğer sahneler için uydu konumlandırmanın başarısızlığa uğraması muhtemeldir. Trende UWB teknolojisi CBTC konumlandırma ve navigasyon, çarpışmadan kaçınma ve çarpışma erken uyarısı, tren hassas durdurma vb. gibi kolonlar, demiryolu taşımacılığının güvenliği ve kontrolü için daha güvenilir teknik destek sağlayabilir. Şu anda Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde bu tür uygulamaların dağınık uygulama örnekleri bulunmaktadır.
C terminali pazarında, UWB hassasiyetinin milimetre düzeyinde geliştirilmesi, araç sahnesi için dijital anahtarların dışında yeni uygulama senaryolarının önünü açacak. Örneğin otomatik vale park etme, otomatik ödeme vb. Aynı zamanda yapay zeka teknolojisine dayalı olarak kullanıcının hareket kalıplarını ve alışkanlıklarını "öğrenebilir" ve otomatik sürüş teknolojisinin performansını geliştirebilir.
Tüketici elektroniği alanında UWB, dijital araba anahtarlarının araba-makine etkileşimi dalgası altında akıllı telefonlar için standart teknoloji haline gelebilir. UWB'nin doğruluk iyileştirmesi, ürünleri konumlandırmak ve aramak için daha geniş bir uygulama alanı açmanın yanı sıra, ekipman etkileşim senaryoları için de yeni uygulama alanı açabilir. Örneğin, UWB'nin hassas aralığı, daha iyi bir duyusal deneyim sağlamak amacıyla oyun, ses ve video için artırılmış gerçeklik sahne yapısını ayarlamak amacıyla cihazlar arasındaki mesafeyi doğru bir şekilde kontrol edebilir.
Gönderim zamanı: Eylül-04-2023