Origineel: UlinkMedia
Auteur: 旸谷
Onlangs heeft het Nederlandse halfgeleiderbedrijf NXP, in samenwerking met het Duitse bedrijf Lateration XYZ, de mogelijkheid verworven om met behulp van ultrabreedbandtechnologie andere UWB-items en apparaten op millimeterniveau nauwkeurig te positioneren.Deze nieuwe oplossing biedt nieuwe mogelijkheden voor verschillende toepassingsscenario's die nauwkeurige positionering en tracking vereisen, wat een essentiële vooruitgang markeert in de geschiedenis van de ontwikkeling van UWB-technologie.
In feite is de huidige UWB-nauwkeurigheid op centimeterniveau op het gebied van positionering snel gerealiseerd, en de hogere hardwarekosten bezorgen gebruikers en aanbieders van oplossingen ook hoofdpijn bij het oplossen van de kosten en implementatieproblemen.Is het op dit moment nodig om naar het millimeterniveau te "rollen"?En welke marktkansen biedt UWB op millimeterniveau?
Waarom is UWB op millimeterschaal moeilijk te bereiken?
Als een zeer nauwkeurige, zeer nauwkeurige, hoogbeveiligde positionerings- en afstandsmethode kan UWB indoor positionering theoretisch een nauwkeurigheid van millimeters of zelfs micrometers bereiken, maar bij daadwerkelijke toepassing is het lange tijd op centimeterniveau gebleven, voornamelijk vanwege aan de volgende factoren die de werkelijke nauwkeurigheid van UWB-positionering beïnvloeden:
1. De impact van de sensorimplementatiemodus op de positioneringsnauwkeurigheid
Bij het daadwerkelijke proces voor het oplossen van positioneringsnauwkeurigheid betekent de toename van het aantal sensoren de toename van redundante informatie, en de rijke redundante informatie kan de positioneringsfout verder verminderen.De positioneringsnauwkeurigheid neemt echter niet toe met de beste sensoren, en wanneer het aantal sensoren tot een bepaald aantal wordt vergroot, is de bijdrage aan de positioneringsnauwkeurigheid niet groot met de toename van het aantal sensoren.En door de toename van het aantal sensoren stijgen de kosten van de apparatuur.Het vinden van een balans tussen het aantal sensoren en de positioneringsnauwkeurigheid, en dus een redelijke inzet van UWB-sensoren, is daarom de focus van onderzoek naar de impact van de inzet van sensoren op de positioneringsnauwkeurigheid.
2. Invloed van multipath-effect
UWB ultrabreedbandpositioneringssignalen worden tijdens het voortplantingsproces gereflecteerd en gebroken door de omgeving, zoals muren, glas en binnenobjecten zoals desktops, wat resulteert in multipath-effecten.Het signaal verandert in vertraging, amplitude en fase, wat resulteert in energieverzwakking en een afname van de signaal-ruisverhouding, wat ertoe leidt dat het eerst bereikte signaal niet direct is, wat afstandsfouten en een afname van de positioneringsnauwkeurigheid veroorzaakt .Daarom kan effectieve onderdrukking van het multipath-effect de positioneringsnauwkeurigheid verbeteren, en de huidige methoden voor het onderdrukken van multipath omvatten hoofdzakelijk MUZIEK-, ESPRIT- en randdetectietechnieken.
3. NLOS-impact
Line-of-sight propagatie (LOS) is de eerste en voorwaarde om de nauwkeurigheid van de signaalmeetresultaten te garanderen. Wanneer niet aan de voorwaarden tussen het mobiele positioneringsdoel en het basisstation kan worden voldaan, kan de voortplanting van het signaal alleen plaatsvinden voltooid onder niet-zichtlijnomstandigheden zoals breking en diffractie.Op dit moment vertegenwoordigt het tijdstip van de eerste aankomende puls niet de werkelijke waarde van TOA, en is de richting van de eerste aankomende puls niet de werkelijke waarde van AOA, wat een bepaalde positioneringsfout zal veroorzaken.Momenteel zijn de belangrijkste methoden om de niet-zichtlijnfout te elimineren de Wylie-methode en de correlatie-eliminatiemethode.
4. De impact van het menselijk lichaam op de positioneringsnauwkeurigheid
Het hoofdbestanddeel van het menselijk lichaam is water. Water op het draadloze UWB-pulssignaal heeft een sterk absorptie-effect, wat resulteert in verzwakking van de signaalsterkte, afwijkende informatie en invloed op het uiteindelijke positioneringseffect.
5. Impact van verzwakking van de signaalpenetratie
Elke signaalpenetratie door muren en andere entiteiten zal worden verzwakt, UWB is daarop geen uitzondering.Wanneer UWB-positionering een gewone bakstenen muur binnendringt, wordt het signaal met ongeveer de helft verzwakt.Veranderingen in de signaaloverdrachtstijd als gevolg van muurpenetratie hebben ook invloed op de positioneringsnauwkeurigheid.
Vanwege het menselijk lichaam is signaalpenetratie veroorzaakt door de nauwkeurigheid van de impact moeilijk te omzeilen. De NXP en het Duitse bedrijf LaterationXYZ zullen innovatieve sensorlay-outoplossingen gebruiken om de UWB-technologie te verbeteren, er is geen specifieke weergave van innovatieve resultaten geweest , Ik kan alleen worden vrijgegeven van de officiële website van de NXP in het verleden technische artikelen om de relevante speculatie te maken.
Wat betreft de motivatie om de nauwkeurigheid van UWB te verbeteren, geloof ik dat dit in de eerste plaats NXP is als 's werelds toonaangevende UWB-speler om om te gaan met de huidige binnenlandse fabrikanten van grootschalige innovatie in de uitbraaksituatie en technische verdediging.De huidige UWB-technologie bevindt zich immers nog steeds in de bloeiende ontwikkelingsfase en de bijbehorende kosten, toepassing en schaal zijn nog niet gestabiliseerd. Op dit moment maken binnenlandse fabrikanten zich meer zorgen over het zo snel mogelijk landen van de UWB-producten. en verspreiden, om de markt te grijpen, hebben geen tijd om zich zorgen te maken over de UWB-nauwkeurigheid om de innovatie te verbeteren.NXP, als een van de topspelers op het gebied van UWB, beschikt over een compleet productecosysteem en vele jaren diep ploegen van de opgebouwde technische kracht, waardoor het comfortabeler is om de UWB-innovatie uit te voeren.
Ten tweede ziet NXP dit keer richting UWB op millimeterniveau, ziet ook het oneindige potentieel van de toekomstige ontwikkeling van UWB en is ervan overtuigd dat de verbetering van de precisie nieuwe toepassingen op de markt zal brengen.
Naar mijn mening zal het voordeel van UWB blijven verbeteren met de vooruitgang van de 5G “nieuwe infrastructuur”, en zijn waardecoördinaten verder uitbreiden in het proces van industriële upgrade van de 5G slimme empowerment.
Voorheen waren mobiele positioneringsscenario's in het 2G/3G/4G-netwerk voornamelijk gericht op noodoproepen, legale locatietoegang en andere toepassingen. De vereisten voor positioneringsnauwkeurigheid zijn niet hoog, gebaseerd op de grove positioneringsnauwkeurigheid van Cell ID van tientallen meters tot honderden van meter.Hoewel 5G gebruik maakt van nieuwe coderingsmethoden, bundelfusie, grootschalige antenne-arrays, millimetergolfspectrum en andere technologieën, vormen de grote bandbreedte en antenne-arraytechnologie de basis voor uiterst nauwkeurige afstandsmetingen en uiterst nauwkeurige hoekmetingen.Daarom wordt een nieuwe ronde van UWB-sprint op het gebied van nauwkeurigheid ondersteund door de overeenkomstige tijdperkachtergrond, technologische basis en voldoende toepassingsvooruitzichten, en deze UWB-nauwkeurigheidssprint kan worden beschouwd als een pre-lay-out om te voldoen aan de upgrade van digitale intelligentie.
Welke markten zal Millimeter UW openen?
Momenteel wordt de marktdistributie van UWB voornamelijk gekenmerkt door B-end-dispersie en C-end-concentratie.In de toepassing heeft het B-uiteinde meer gebruiksscenario's en heeft het C-uiteinde meer fantasierijke ruimte voor performance mining.Naar mijn mening consolideert deze innovatie, gericht op positioneringsprestaties, de voordelen van UWB op het gebied van nauwkeurige positionering, wat niet alleen prestatiedoorbraken voor bestaande toepassingen oplevert, maar ook kansen creëert voor UWB om nieuwe toepassingsruimte te openen.
In de B-end-markt, voor parken, fabrieken, ondernemingen en andere scenario's, is de draadloze omgeving van het specifieke gebied relatief zeker, en kan de positioneringsnauwkeurigheid consistent worden gegarandeerd, terwijl dergelijke scènes ook een stabiele vraag naar nauwkeurige positioneringsperceptie handhaven. of zal een millimeter-niveau worden. UWB zal binnenkort gericht zijn op het voordeel van de markt.
In het mijnbouwscenario kan, met de vooruitgang van de intelligente mijnbouw, de fusieoplossing van "5G+UWB-positionering" ervoor zorgen dat het intelligente mijnsysteem in zeer korte tijd de volledige positionering voltooit, de perfecte combinatie van nauwkeurige positionering en een laag stroomverbruik bereikt, en Realiseer de kenmerken van hoge precisie, grote capaciteit en lange standby-tijd, enz. Tegelijkertijd kan het, op basis van het veiligheidsbeheer van de mijn, worden gebruikt om de veiligheid van de mijn en het veiligheidsbeheer van de mijn te waarborgen.Tegelijkertijd zal UWB, op basis van de grote vraag naar mijnveiligheidsbeheer, ook worden gebruikt bij het dagelijkse beheer van personeel en autocircuits.Momenteel heeft het land ongeveer 4000 kolenmijnen op een bepaalde schaal, en de gemiddelde vraag naar het basisstation van elke kolenmijn bedraagt ongeveer 100, waaruit kan worden geschat dat de totale vraag naar een basisstation voor kolenmijnen ongeveer 4000 bedraagt. 400.000, het aantal mijnwerkers in totaal ongeveer 4 miljoen mensen of zo, volgens 1 persoon 1 label, de vraag naar UWB-tags ongeveer 4 miljoen of zo.Volgens de huidige eindgebruiker die een enkele marktprijs koopt, heeft de kolenmarkt op de UWB "basisstation + tag" hardwaremarkt een outputwaarde van ongeveer 4 miljard euro.
Mijnbouw en mijnbouw soortgelijke scenario's met een hoog risico en oliewinning, energiecentrales, chemische fabrieken, enz., de behoeften op het gebied van veiligheidsbeheer voor positioneringsnauwkeurigheidseisen zijn hoger, UWB-positioneringsnauwkeurigheid tot verbetering op millimeterniveau zal helpen de voordelen op dergelijke gebieden te consolideren.
In industriële productie-, warehousing- en logistieke scenario's is UWB een hulpmiddel geworden voor kostenreductie en efficiëntie.Werknemers die draagbare apparaten met UWB-technologie gebruiken, kunnen verschillende onderdelen nauwkeuriger lokaliseren en plaatsen;de constructie van een managementsysteem dat UWB-technologie integreert in magazijnbeheer kan allerlei soorten materialen en personeel in magazijnen in realtime nauwkeurig monitoren en voorraadbeheer en personeelsbeheer realiseren en tegelijkertijd ook efficiënt en foutloos onbemand materiaal bereiken omzet via AGV-apparatuur, wat de productie-efficiëntie aanzienlijk kan verbeteren.
Bovendien kan de millimetersprong van UWB ook nieuwe toepassingen openen op het gebied van spoorvervoer.Momenteel is het actieve controlesysteem van de trein voor de voltooiing voornamelijk afhankelijk van satellietpositionering. Zowel voor de ondergrondse tunnelomgeving als voor stedelijke hoogbouw, canyons en andere scènes is satellietpositionering gevoelig voor mislukkingen.UWB-technologie in de trein CBTC-positionering en -navigatie, kolom voor het vermijden van botsingen en vroegtijdige waarschuwing voor botsingen, het nauwkeurig stoppen van treinen, enz., kunnen betrouwbaardere technische ondersteuning bieden voor de veiligheid en controle van het spoorvervoer.Momenteel kent dit soort toepassingen in Europa en de Verenigde Staten verspreide toepassingsgevallen.
Op de markt voor C-terminals zal de verbetering van UWB-precisie tot op de millimeter nieuwe toepassingsscenario's openen, naast digitale sleutels voor de voertuigscène.Bijvoorbeeld automatisch valetparkeren, automatische betaling, enzovoort.Tegelijkertijd kan het, op basis van kunstmatige intelligentietechnologie, ook de bewegingspatronen en gewoonten van de gebruiker 'leren' en de prestaties van automatische rijtechnologie verbeteren.
Op het gebied van consumentenelektronica zou UWB de standaardtechnologie voor smartphones kunnen worden onder de golf van auto-machine-interactie van digitale autosleutels.Naast het openen van een bredere toepassingsruimte voor het positioneren en zoeken van producten, kan de nauwkeurigheidsverbetering van UWB ook nieuwe toepassingsruimte openen voor scenario's voor apparatuurinteractie.Het nauwkeurige bereik van UWB kan bijvoorbeeld nauwkeurig de afstand tussen apparaten regelen, de augmented reality-scèneconstructie aanpassen, zodat de game, audio en video een betere zintuiglijke ervaring bieden.
Posttijd: 04-sep-2023