Πρωτότυπο: Ulink Media
Συγγραφέας: 旸谷
Πρόσφατα, η Ολλανδική Εταιρεία Semiconductor NXP, σε συνεργασία με τη γερμανική εταιρεία Lateration XYZ, έχει αποκτήσει την ικανότητα να επιτύχει την τοποθέτηση ακριβείας σε επίπεδο χιλιοστών άλλων στοιχείων και συσκευών UWB που χρησιμοποιούν τεχνολογία εξαιρετικά ευρείας ζώνης. Αυτή η νέα λύση φέρνει νέες δυνατότητες για διάφορα σενάρια εφαρμογών που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση και παρακολούθηση, σηματοδοτώντας μια ουσιαστική πρόοδο στην ιστορία της ανάπτυξης της τεχνολογίας UWB.
Στην πραγματικότητα, η τρέχουσα ακρίβεια του επιπέδου UWB Centimetre, στον τομέα της τοποθέτησης έχει γίνει γρήγορα και το υψηλότερο κόστος του υλικού δίνει επίσης στους πονοκεφάλους των παρόχων χρήστη και λύσεων για τον τρόπο επίλυσης των δυσκολιών κόστους και ανάπτυξης. Αυτή τη στιγμή το "roll" στο επίπεδο του χιλιοστού, είναι απαραίτητο; Και το Millimetre-Level UWB θα φέρει ποιες ευκαιρίες της αγοράς;
Γιατί είναι δύσκολο να φτάσει το Millimetre UWB;
Ως υψηλής ακρίβειας, υψηλής ακρίβειας, τοποθέτηση υψηλής ασφάλειας και μέθοδος που κυμαίνεται, η εσωτερική τοποθέτηση του UWB μπορεί θεωρητικά να φτάσει σε χιλιοστό ή ακόμα και ακρίβεια μικρομέτρου, αλλά στην πραγματική ανάπτυξη, έχει μείνει σε επίπεδο εκατοστό για μεγάλο χρονικό διάστημα, κυρίως λόγω των ακόλουθων παραγόντων που επηρεάζουν την πραγματική ακρίβεια της θέσης UWB:
1. Ο αντίκτυπος της λειτουργίας ανάπτυξης του αισθητήρα στην ακρίβεια τοποθέτησης
Στην πραγματική διαδικασία επίλυσης ακρίβειας τοποθέτησης, η αύξηση του αριθμού των αισθητήρων σημαίνει την αύξηση των περιττών πληροφοριών και οι πλούσιες περιττές πληροφορίες μπορούν να μειώσουν περαιτέρω το σφάλμα τοποθέτησης. Ωστόσο, η ακρίβεια τοποθέτησης δεν αυξάνεται με τους καλύτερους αισθητήρες και όταν ο αριθμός των αισθητήρων αυξάνεται σε έναν ορισμένο αριθμό, η συμβολή στην ακρίβεια της τοποθέτησης δεν είναι μεγάλη με την αύξηση των αισθητήρων. Και η αύξηση του αριθμού των αισθητήρων σημαίνει ότι το κόστος του εξοπλισμού αυξάνεται. Επομένως, πώς να βρεθεί μια ισορροπία μεταξύ του αριθμού των αισθητήρων και της ακρίβειας τοποθέτησης και επομένως η λογική ανάπτυξη των αισθητήρων UWB είναι το επίκεντρο της έρευνας στον αντίκτυπο της ανάπτυξης του αισθητήρα στην ακρίβεια τοποθέτησης.
2. Επίδραση του αποτελέσματος πολλαπλών διαδρομών
Τα σήματα τοποθέτησης UWB Ultra-Wideband αντικατοπτρίζονται και διαθλάθηκαν από το περιβάλλον, όπως τοίχους, γυαλί και εσωτερικά αντικείμενα όπως επιτραπέζιους υπολογιστές κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάδοσης, με αποτέλεσμα τα αποτελέσματα πολλαπλών διαδρομών. Οι μεταβολές του σήματος στην καθυστέρηση, το πλάτος και τη φάση, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα την εξασθένηση της ενέργειας και τη μείωση του λόγου σήματος προς θόρυβο, οδηγώντας στο γεγονός ότι το πρώτο σήμα που προσελκύεται δεν είναι άμεση, προκαλώντας σφάλματα που κυμαίνονται και μείωση της ακρίβειας τοποθέτησης. Ως εκ τούτου, η αποτελεσματική καταστολή του αποτελέσματος πολλαπλών διαδρομών μπορεί να βελτιώσει την ακρίβεια της τοποθέτησης και οι τρέχουσες μεθόδους για την καταστολή του πολλαπλασιασμού περιλαμβάνουν κυρίως τη μουσική, το ESPRIT και τις τεχνικές ανίχνευσης άκρων.
3.
Η διάδοση της γραμμής ορατότητας (LOS) είναι η πρώτη και προϋπόθεση για την εξασφάλιση της ακρίβειας των αποτελεσμάτων μέτρησης του σήματος, όταν οι συνθήκες μεταξύ του στόχου κινητής θέσης και του σταθμού βάσης δεν μπορούν να ικανοποιηθούν, η διάδοση του σήματος μπορούν να συμπληρωθούν μόνο υπό συνθήκες μη γραμμής, όπως η διάθλαση και η διάθλαση. Αυτή τη στιγμή, ο χρόνος του πρώτου παλμού που φτάνει δεν αντιπροσωπεύει την πραγματική τιμή του TOA και η κατεύθυνση του πρώτου παλμού που φτάνει δεν είναι η πραγματική τιμή του AOA, η οποία θα προκαλέσει ένα συγκεκριμένο σφάλμα τοποθέτησης. Επί του παρόντος, οι κύριες μεθόδους για την εξάλειψη του σφάλματος μη ορατότητας είναι η μέθοδος Wylie και η μέθοδος εξάλειψης συσχέτισης.
4. Ο αντίκτυπος του ανθρώπινου σώματος στην ακρίβεια τοποθέτησης
Το κύριο συστατικό του ανθρώπινου σώματος είναι το νερό, το νερό στο σήμα ασύρματου παλμού UWB έχει έντονη επίδραση απορρόφησης, με αποτέλεσμα την εξασθένηση της αντοχής του σήματος, την απόκλιση των πληροφοριών που κυμαίνεται και επηρεάζουν το τελικό αποτέλεσμα τοποθέτησης
5. Αντίκτυπος της αποδυνάμωσης της διείσδυσης του σήματος
Οποιαδήποτε διείσδυση σήματος μέσω τοίχων και άλλων οντοτήτων θα αποδυναμωθεί, η UWB δεν αποτελεί εξαίρεση. Όταν η τοποθέτηση UWB διεισδύει σε έναν συνηθισμένο τοίχο από τούβλα, το σήμα θα αποδυναμωθεί κατά περίπου το ήμισυ. Οι μεταβολές του χρόνου μετάδοσης του σήματος λόγω διείσδυσης τοιχώματος θα επηρεάσουν επίσης την ακρίβεια της τοποθέτησης.
Λόγω του ανθρώπινου σώματος, η διείσδυση του σήματος που προκλήθηκε από την ακρίβεια του αντίκτυπου είναι δύσκολο να παρακάμψει, το NXP και η Γερμανική Εταιρεία SaterationXYZ θα είναι μέσω καινοτόμων λύσεων διάταξης αισθητήρων για την ενίσχυση της τεχνολογίας UWB.
Όσον αφορά το κίνητρο για τη βελτίωση της ακρίβειας της UWB, πιστεύω ότι αυτό είναι πρώτα απ 'όλα το NXP ως ο κορυφαίος παίκτης UWB στον κόσμο για να αντιμετωπίσει τους σημερινούς εγχώριους κατασκευαστές μεγάλης κλίμακας καινοτομίας στην κατάσταση ξεμπλοκάρισμα και την τεχνική άμυνα. Εξάλλου, η τρέχουσα τεχνολογία UWB εξακολουθεί να βρίσκεται στο στάδιο της ανάπτυξης και το αντίστοιχο κόστος, εφαρμογή και κλίμακα δεν έχει ακόμη σταθεροποιηθεί, αυτή τη στιγμή, οι εγχώριοι κατασκευαστές ανησυχούν περισσότερο για τα προϊόντα UWB το συντομότερο δυνατόν για να προσγειωθούν και να εξαπλωθούν, να εκμεταλλευτούν την αγορά, δεν έχουν χρόνο για να φροντίσουν την ακρίβεια UWB για να βελτιώσουν την καινοτομία. Το NXP, ως ένας από τους κορυφαίους παίκτες στον τομέα της UWB, διαθέτει ένα πλήρες οικοσύστημα προϊόντων, καθώς και πολλά χρόνια βαθιάς οργάνωσης της συσσωρευμένης τεχνικής δύναμης, πιο άνετη για την εκτέλεση της καινοτομίας UWB.
Δεύτερον, η NXP αυτή τη φορά προς την UWB σε επίπεδο χιλιοστού, βλέπει επίσης το άπειρο δυναμικό της μελλοντικής ανάπτυξης της UWB και είναι πεπεισμένος ότι η βελτίωση της ακρίβειας θα φέρει νέες εφαρμογές στην αγορά.
Κατά τη γνώμη μου, η άνοδος του UWB θα συνεχίσει να βελτιώνεται με την πρόοδο της "νέας υποδομής" 5G και να επεκτείνει περαιτέρω τις συντεταγμένες αξίας της στη διαδικασία της βιομηχανικής αναβάθμισης της έξυπνης ενδυνάμωσης 5G.
Προηγουμένως, στο δίκτυο 2G/3G/4G, τα σενάρια εντοπισμού κινητής θέσης επικεντρώθηκαν κυρίως σε κλήσεις έκτακτης ανάγκης, πρόσβαση σε νομικές τοποθεσίες και άλλες εφαρμογές, οι απαιτήσεις ακρίβειας τοποθέτησης δεν είναι υψηλές, με βάση την ακρίβεια της χονδρικής τοποθέτησης κυττάρων από δεκάδες μέτρα σε εκατοντάδες μέτρα. Ενώ η 5G χρησιμοποιεί νέες μεθόδους κωδικοποίησης, σύντηξη δέσμης, συστοιχίες κεραίας μεγάλης κλίμακας, φάσμα κύματος χιλιοστού και άλλες τεχνολογίες, η τεχνολογία μεγάλου εύρους ζώνης και της συστοιχίας κεραίας, παρέχει τη βάση για τη μέτρηση απόστασης υψηλής ακρίβειας και τη μέτρηση της γωνίας υψηλής ακρίβειας. Ως εκ τούτου, ένας άλλος γύρος της UWB Sprint στον τομέα της ακρίβειας υποστηρίζεται από το αντίστοιχο υπόβαθρο εποχής, το θεμέλιο τεχνολογίας και επαρκείς προοπτικές εφαρμογής και αυτή η σπριντ ακρίβειας UWB μπορεί να θεωρηθεί ως προ-διάχυση για την κάλυψη της αναβάθμισης της ψηφιακής νοημοσύνης.
Ποιες αγορές θα ανοίξουν το χιλιοστό UW;
Επί του παρόντος, η κατανομή της UWB της αγοράς χαρακτηρίζεται κυρίως από τη διασπορά Β-άκρων και τη συγκέντρωση C-END. Στην εφαρμογή, το b-end έχει περισσότερες περιπτώσεις χρήσης και το C-end έχει περισσότερο ευφάνταστο χώρο για εξόρυξη απόδοσης. Κατά τη γνώμη μου, αυτή η καινοτομία που επικεντρώνεται στην τοποθέτηση της απόδοσης ενοποιεί τα πλεονεκτήματα της UWB σε ακριβή τοποθέτηση, η οποία όχι μόνο φέρνει ανακαλύψεις απόδοσης για τις υπάρχουσες εφαρμογές, αλλά δημιουργεί επίσης ευκαιρίες για την UWB να ανοίξει νέο χώρο εφαρμογής.
Στην αγορά B-end, για τα πάρκα, τα εργοστάσια, τις επιχειρήσεις και άλλα σενάρια, το ασύρματο περιβάλλον της συγκεκριμένης περιοχής της είναι σχετικά βέβαιο και η ακρίβεια της τοποθέτησης μπορεί να είναι σταθερά εγγυημένη, ενώ τέτοιες σκηνές διατηρούν επίσης μια σταθερή ζήτηση για ακριβή αντίληψη τοποθέτησης ή θα γίνει ένα χιλιοστό επίπεδο UWB σύντομα θα στοχεύει στο πλεονέκτημα της αγοράς.
Στο σενάριο εξόρυξης, με την πρόοδο της έξυπνης κατασκευής ορυχείων, η λύση σύντηξης της "5G+UWB Positioning" μπορεί να κάνει το έξυπνο σύστημα εξόρυξης να ολοκληρώσει την τοποθέτηση σε πολύ σύντομο χρονικό το δικό μου. Ταυτόχρονα, με βάση τη σκληρή ζήτηση για τη διαχείριση της ασφάλειας των ορυχείων, η UWB θα χρησιμοποιηθεί επίσης στην καθημερινή διαχείριση του προσωπικού και της διαδρομής αυτοκινήτων. Επί του παρόντος, η χώρα έχει μια ορισμένη κλίμακα ανθρακωρυχείων περίπου 4000 περίπου και η μέση ζήτηση για κάθε σταθμό βάσης του ορυχείου άνθρακα είναι περίπου 100 περίπου, από την οποία μπορεί να εκτιμηθεί ότι η συνολική ζήτηση για σταθμό βάσης άνθρακα είναι περίπου 400.000, ο αριθμός των ανθρακωρύχων συνολικά περίπου 4 εκατομμύρια άτομα ή έτσι, σύμφωνα με την ετικέτα 1 ατόμου 1, η ζήτηση για UWB ετικέτες περίπου 4 εκατομμύρια περίπου. Σύμφωνα με τον τρέχοντα τελικό χρήστη για να αγοράσει μια ενιαία τιμή αγοράς, η αγορά άνθρακα στο σταθμό βάσης + ετικέτας UWB "είναι περίπου 4 δισεκατομμύρια σε αξία εξόδου.
Η εξόρυξη και η εξόρυξη παρόμοιων σεναρίων υψηλού κινδύνου και εκχύλισης πετρελαίου, σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, χημικών σταθμών κλπ.
Στη βιομηχανική παραγωγή, την αποθήκευση και τα σενάρια εφοδιαστικής, το UWB έχει γίνει ένα εργαλείο για τη μείωση του κόστους και την αποτελεσματικότητα. Οι εργαζόμενοι που χρησιμοποιούν χειροκίνητες συσκευές με τεχνολογία UWB μπορούν να εντοπίσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια και να τοποθετήσουν διάφορα μέρη. Η κατασκευή ενός συστήματος διαχείρισης που ενσωματώνει την τεχνολογία UWB στη διαχείριση αποθήκης μπορεί να παρακολουθεί με ακρίβεια όλα τα είδη υλικών και προσωπικού σε αποθήκες σε πραγματικό χρόνο και να επιτύχει τον έλεγχο των αποθεμάτων, τη διαχείριση του προσωπικού και ταυτόχρονα να επιτύχει αποτελεσματική και χωρίς σφάλματα μη επανδρωμένου υλικού κύκλου εργασιών μέσω εξοπλισμού AGV, γεγονός που μπορεί να ενισχύσει σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής.
Επιπλέον, το χιλιοστό άλμα της UWB μπορεί επίσης να ανοίξει νέες εφαρμογές στον τομέα των σιδηροδρομικών μεταφορών. Επί του παρόντος, το ενεργό σύστημα ελέγχου της αμαξοστοιχίας βασίζεται κυρίως στη δορυφορική τοποθέτηση για να ολοκληρωθεί, για το υπόγειο περιβάλλον της σήραγγας, καθώς και τα αστικά πολυώροφα κτίρια, τα φαράγγια και άλλες σκηνές, η δορυφορική τοποθέτηση είναι επιρρεπής σε αποτυχία. Τεχνολογία UWB στην τοποθέτηση και πλοήγηση του Train CBTC, στη στήλη για την αποφυγή σύγκρουσης και τη σύγκρουση έγκαιρης προειδοποίησης, η στάση ακρίβειας της εκπαίδευσης κ.λπ. Επί του παρόντος, αυτό το είδος εφαρμογής στην Ευρώπη και τις Ηνωμένες Πολιτείες έχει διασκορπισμένες περιπτώσεις εφαρμογών.
Στην C-τερματική αγορά, η ακρίβεια UWB στην βελτίωση του επιπέδου χιλιοστού θα ανοίξει νέα σενάρια εφαρμογών εκτός από τα ψηφιακά κλειδιά για τη σκηνή του οχήματος. Για παράδειγμα, αυτόματο χώρο στάθμευσης, αυτόματη πληρωμή κ.ο.κ. Ταυτόχρονα, με βάση την τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης, μπορεί επίσης να έρθει να «μάθει» τα πρότυπα και τις συνήθειες κίνησης του χρήστη και να βελτιώσει την απόδοση της αυτόματης τεχνολογίας οδήγησης.
Στον τομέα των ηλεκτρονικών ειδών καταναλωτών, η UWB μπορεί να γίνει η τυπική τεχνολογία για τα smartphones κάτω από το κύμα αλληλεπίδρασης αυτοκινήτων-μηχανής των ψηφιακών κλειδιών αυτοκινήτων. Εκτός από το άνοιγμα ενός ευρύτερου χώρου εφαρμογών για την τοποθέτηση και την αναζήτηση προϊόντων, η βελτίωση της ακρίβειας της UWB μπορεί επίσης να ανοίξει νέο χώρο εφαρμογής για σενάρια αλληλεπίδρασης εξοπλισμού. Για παράδειγμα, η ακριβής περιοχή της UWB μπορεί να ελέγξει με ακρίβεια την απόσταση μεταξύ των συσκευών, για να προσαρμόσει την κατασκευή σκηνής επαυξημένης πραγματικότητας, για το παιχνίδι, τον ήχο και το βίντεο για να φέρει μια καλύτερη αισθητηριακή εμπειρία.
Χρόνος δημοσίευσης: SEP-04-2023