UWB定位的精度與實(shí)際場(chǎng)景的關(guān)聯(lián)性大嗎?
發(fā)布時(shí)間 :
2022-06-29
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市場(chǎng)上針對(duì)工業(yè)領(lǐng)域的定位系統(tǒng)主要以UWB定位技術(shù)與藍(lán)牙定位技術(shù)為主,其中UWB定位技術(shù)稍占優(yōu)勢(shì),原因在于工業(yè)企業(yè)成本空間更大以及UWB定位技術(shù)的定位精度更高。在UWB服務(wù)商的宣傳里,都標(biāo)注定位精度可達(dá)到厘米級(jí),然而在實(shí)際應(yīng)用中卻有很大的出入,問(wèn)題就出在定位精度與實(shí)際場(chǎng)景是強(qiáng)關(guān)聯(lián)的,并僅僅是實(shí)驗(yàn)環(huán)境。
UWB定位技術(shù)能夠及其準(zhǔn)確地測(cè)量無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的飛行時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)厘米精度的位置測(cè)量,在現(xiàn)有的UWB定位系統(tǒng)中,存在多種基于測(cè)距的定位方法,每種定位方法都對(duì)應(yīng)著多種不同的解算定位的算法,在UWB技術(shù)中應(yīng)用廣泛的是飛行時(shí)間測(cè)距法(TOF)和到達(dá)時(shí)間差法(TDOA)。
從定位方式來(lái)看兩種方式均屬于多點(diǎn)定位,即確定標(biāo)簽與多個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系定位。TDOA定位是一種利用時(shí)間差進(jìn)行定位的方法。通過(guò)測(cè)量信號(hào)到達(dá)監(jiān)測(cè)站的時(shí)間,可以確定信號(hào)源的距離。利用信號(hào)源到各個(gè)監(jiān)測(cè)站的距離(以監(jiān)測(cè)站為中心,距離為半徑作圓),就能確定信號(hào)的位置。但是絕對(duì)時(shí)間一般比較難測(cè)量,通過(guò)比較信號(hào)到達(dá)各個(gè)監(jiān)測(cè)站的絕對(duì)時(shí)間差,就能做出以監(jiān)測(cè)站為焦點(diǎn),距離差為長(zhǎng)軸的雙曲線(xiàn),雙曲線(xiàn)的交點(diǎn)就是信號(hào)的位置。ToF測(cè)距方法屬于雙向測(cè)距技術(shù),它主要利用信號(hào)在兩個(gè)異步收發(fā)機(jī)(Transceiver)(或被反射面)之間往返的飛行時(shí)間來(lái)測(cè)量節(jié)點(diǎn)間的距離。
TOF適合環(huán)境較為復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)景,例如制造型工廠(chǎng)、電廠(chǎng)、化工廠(chǎng)、辦公樓等。TDOA適合環(huán)境空曠較為簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)景,例如戶(hù)外運(yùn)動(dòng)、倉(cāng)庫(kù)等。通過(guò)對(duì)比分析施工成本、硬件成本、應(yīng)用場(chǎng)景、續(xù)航能力、標(biāo)簽支持容量等多角度分析,發(fā)電廠(chǎng)應(yīng)采用TOF定位算法更加符合要求。
在實(shí)際應(yīng)用中,有很多因素會(huì)影響精度,要想提高精度,需要在干擾的源頭上要有所控制?;景惭b的位置不能貼近大面積金屬,遠(yuǎn)離玻璃窗戶(hù)、玻璃墻壁、液體容器、日光燈、大型機(jī)械設(shè)備、高功率無(wú)線(xiàn)電裝置等。天線(xiàn)的安裝要與地面垂直。其次,標(biāo)簽的佩戴方式。由于人體對(duì)UWB的信號(hào)具有很強(qiáng)的吸收力,所以標(biāo)簽貼近胸口會(huì)明顯影響精度。難以排除的多徑效應(yīng),由于電磁波在空間傳播時(shí)會(huì)經(jīng)過(guò)一些金屬或其他介質(zhì)的反射,導(dǎo)致多徑效應(yīng)的不可避免。因此該部分對(duì)精度的影響只能通過(guò)后期對(duì)采樣的處理以及算法來(lái)彌補(bǔ)。
實(shí)驗(yàn)定位精度與實(shí)際定位精度往往差別很大,實(shí)驗(yàn)室的理論值支撐不了應(yīng)用上的不足。要達(dá)到理想狀態(tài),除了在部署上下功夫外,重要的是對(duì)應(yīng)用場(chǎng)景的深入了解,云酷科技多年來(lái)專(zhuān)注于電廠(chǎng),結(jié)合電廠(chǎng)實(shí)際情況與UWB定位技術(shù)的人員定位系統(tǒng),能夠在控制成本的情況下達(dá)到優(yōu)秀的定位精度,滿(mǎn)足電廠(chǎng)真實(shí)的需求,這不僅僅是技術(shù)先進(jìn)的原因,更在于多年來(lái)耕耘行業(yè)的結(jié)果。