Арыгінал: Ulink Media
Аўтар: 旸谷
Нядаўна галандская паўправадніковая кампанія NXP у супрацоўніцтве з нямецкай кампаніяй Lateration XYZ атрымала магчымасць дасягаць міліметровай дакладнасці пазіцыянавання іншых элементаў і прылад UWB з выкарыстаннем звышшырокапалоснай тэхналогіі. Гэта новае рашэнне адкрывае новыя магчымасці для розных сцэнарыяў прымянення, якія патрабуюць дакладнага пазіцыянавання і адсочвання, адзначаючы важны прагрэс у гісторыі развіцця тэхналогіі UWB.
Фактычна, цяперашняя сантыметровая дакладнасць UWB у вобласці пазіцыянавання была зроблена хутка, а больш высокі кошт абсталявання таксама стварае галаўны боль карыстальнікам і пастаўшчыкам рашэнняў, як вырашыць праблемы з коштам і разгортваннем. У гэты час «скаціць» да міліметровага ўзроўню, ці трэба? А UWB міліметровага ўзроўню прынясе рынкавыя магчымасці?
Чаму UWB міліметровага маштабу цяжкадаступны?
З'яўляючыся высокадакладным, высокадакладным, высокабяспечным метадам пазіцыянавання і вызначэння далёкасці, UWB пазіцыянаванне ў памяшканні тэарэтычна можа дасягаць дакладнасці да міліметра ці нават мікраметра, але пры рэальным разгортванні яно доўгі час заставалася на сантыметровым узроўні, галоўным чынам з-за да наступных фактараў, якія ўплываюць на фактычную дакладнасць пазіцыянавання UWB:
1. Уплыў рэжыму разгортвання датчыка на дакладнасць пазіцыянавання
У рэальным працэсе вызначэння дакладнасці пазіцыянавання павелічэнне колькасці датчыкаў азначае павелічэнне лішняй інфармацыі, а багатая лішняя інфармацыя можа яшчэ больш паменшыць памылку пазіцыянавання. Аднак дакладнасць пазіцыянавання не павялічваецца з лепшымі датчыкамі, і калі колькасць датчыкаў павялічваецца да пэўнай колькасці, унёсак у дакладнасць пазіцыянавання не вялікі з павелічэннем датчыкаў. А павелічэнне колькасці датчыкаў азначае рост кошту абсталявання. Такім чынам, як знайсці баланс паміж колькасцю датчыкаў і дакладнасцю пазіцыянавання, і, такім чынам, разумным размяшчэннем датчыкаў UWB знаходзіцца ў цэнтры ўвагі даследаванняў уплыву размяшчэння датчыкаў на дакладнасць пазіцыянавання.
2. Уплыў эфекту шматпрамянёвасці
У працэсе распаўсюджвання звышшырокапалосныя сігналы пазіцыянавання UWB адлюстроўваюцца і праламляюцца навакольным асяроддзем, напрыклад сценамі, шклом і прадметамі ў памяшканні, такімі як працоўныя сталы, што прыводзіць да эфекту шматшляхоўнасці. Сігнал змяняецца ў затрымцы, амплітудзе і фазе, што прыводзіць да згасання энергіі і памяншэння адносіны сігнал/шум, што прыводзіць да таго, што першы дасягнуты сігнал не з'яўляецца прамым, выклікаючы памылкі вызначэння далёкасці і зніжэнне дакладнасці пазіцыянавання . Такім чынам, эфектыўнае падаўленне эфекту шматшляхоўнасці можа павысіць дакладнасць пазіцыянавання, і сучасныя метады падаўлення шматшляхоўнасці ў асноўным уключаюць метады MUSIC, ESPRIT і выяўлення краёў.
3. NLOS ўздзеянне
Распаўсюджванне па лініі прамой бачнасці (LOS) з'яўляецца першай і абавязковай умовай для забеспячэння дакладнасці вынікаў вымярэння сігналу, калі ўмовы паміж мабільнай мэтай пазіцыянавання і базавай станцыяй не могуць быць выкананы, распаўсюджванне сігналу можа быць толькі завершаны ва ўмовах па-за прамой бачнасці, такіх як праламленне і дыфракцыя. У гэты час час першага імпульсу, які паступае, не ўяўляе рэальнага значэння TOA, а кірунак першага імпульсу, які паступае, не з'яўляецца рэальным значэннем AOA, што прывядзе да пэўнай памылкі пазіцыянавання. У цяперашні час асноўнымі метадамі ліквідацыі памылкі непрамой бачнасці з'яўляюцца метад Уайлі і метад карэляцыйнага ўхілення.
4. Уплыў цела чалавека на дакладнасць пазіцыянавання
Асноўным кампанентам чалавечага цела з'яўляецца вада. Вада на бесправадным імпульсным сігнале UWB мае моцны эфект паглынання, што прыводзіць да згасання сілы сігналу, адхілення інфармацыі аб дыяпазоне і ўплывае на канчатковы эфект пазіцыянавання
5. Уплыў паслаблення пранікнення сігналу
Любое пранікненне сігналу праз сцены і іншыя аб'екты будзе аслаблена, UWB не з'яўляецца выключэннем. Калі пазіцыянаванне UWB пранікае праз звычайную цагляную сцяну, сігнал будзе аслаблены прыкладна ўдвая. Змены ў часе перадачы сігналу з-за пранікнення сцены таксама паўплываюць на дакладнасць пазіцыянавання.
З-за чалавечага цела пранікненне сігналу, выкліканае дакладнасцю ўдару, цяжка абыйсці. NXP і нямецкая кампанія LaterationXYZ будуць выкарыстоўваць інавацыйныя рашэнні для размяшчэння датчыкаў для паляпшэння тэхналогіі UWB, не было канкрэтнага паказу інавацыйных вынікаў , Я магу быць вызвалены толькі з афіцыйнага сайта NXP мінулых тэхнічных артыкулаў, каб зрабіць адпаведныя спекуляцыі.
Што тычыцца матывацыі для павышэння дакладнасці UWB, я лічу, што гэта перш за ўсё NXP як вядучы сусветны гулец UWB, каб мець справу з цяперашнімі айчыннымі вытворцамі буйнамаштабных інавацый у сітуацыі прарыву і тэхнічнай абароне. У рэшце рэшт, цяперашняя тэхналогія UWB усё яшчэ знаходзіцца ў стадыі бурнага развіцця, і адпаведны кошт, прымяненне і маштаб яшчэ не стабілізаваліся, у гэты час айчынныя вытворцы больш занепакоеныя тым, каб прадукты UWB як мага хутчэй прызямліліся і распаўсюджванне, каб захапіць рынак, няма часу клапаціцца аб дакладнасці UWB для паляпшэння інавацый. NXP, як адзін з вядучых гульцоў у галіне UWB, мае поўную экасістэму прадукту, а таксама шматгадовую глыбокую апрацоўку назапашаных тэхнічных сіл, больш зручных для правядзення інавацый UWB.
Па-другое, NXP на гэты раз да UWB міліметровага ўзроўню таксама бачыць бясконцы патэнцыял будучага развіцця UWB і перакананы, што павышэнне дакладнасці прывядзе да выхаду на рынак новых прыкладанняў.
На мой погляд, перавага UWB будзе працягваць паляпшацца з развіццём «новай інфраструктуры» 5G і далейшым пашырэннем каардынатаў каштоўнасці ў працэсе прамысловай мадэрнізацыі разумных магчымасцей 5G.
Раней у сетцы 2G/3G/4G сцэнары мабільнага пазіцыянавання былі ў асноўным сканцэнтраваны на экстраных выкліках, законным доступе да месцазнаходжання і іншых праграмах. Патрабаванні да дакладнасці пазіцыянавання невысокія, заснаваныя на грубай дакладнасці пазіцыянавання Cell ID ад дзясяткаў да сотняў метраў метраў. У той час як 5G выкарыстоўвае новыя метады кадавання, зліццё прамянёў, буйнамаштабныя антэнныя рашоткі, міліметровы спектр хваль і іншыя тэхналогіі, яго шырокая прапускная здольнасць і тэхналогія антэннай рашоткі ствараюць аснову для высокадакладнага вымярэння адлегласці і высокадакладнага вымярэння вугла. Такім чынам, яшчэ адзін раунд спрынту UWB у галіне дакладнасці падтрымліваецца адпаведнай эпохай, тэхналагічнай асновай і дастатковымі перспектывамі прымянення, і гэты спрынт дакладнасці UWB можна разглядаць як папярэдні макет для выканання мадэрнізацыі лічбавага інтэлекту.
Якія рынкі адкрые Millimeter UW?
У цяперашні час размеркаванне UWB на рынку ў асноўным характарызуецца дысперсіяй B-канца і канцэнтрацыяй C-канца. У дадатку B-канец мае больш варыянтаў выкарыстання, а C-канец мае больш творчай прасторы для майнинга прадукцыйнасці. На мой погляд, гэта новаўвядзенне, арыентаванае на прадукцыйнасць пазіцыянавання, кансалідуе перавагі UWB у дакладным пазіцыянаванні, што не толькі прыносіць прарыў у прадукцыйнасці для існуючых прыкладанняў, але і стварае магчымасці для UWB адкрыць новую прастору прыкладанняў.
На рынку В-канца, для паркаў, фабрык, прадпрыемстваў і іншых сцэнарыяў, бесправадное асяроддзе ў канкрэтнай вобласці з'яўляецца адносна пэўным, і дакладнасць пазіцыянавання можа быць стабільна гарантавана, у той час як такія сцэны таксама падтрымліваюць стабільны попыт на дакладнае ўспрыманне пазіцыянавання, ці стане UWB міліметровага ўзроўню хутка будзе накіравана на перавагу рынку.
У сцэнары здабычы карысных выкапняў, з развіццём інтэлектуальнай канструкцыі шахт, злітае рашэнне "пазіцыянавання 5G+UWB" можа зрабіць сістэму інтэлектуальнай здабычы поўнай пазіцыянавання за вельмі кароткі час, дасягнуць ідэальнага спалучэння дакладнага пазіцыянавання і нізкага энергаспажывання, і рэалізаваць характарыстыкі высокай дакладнасці, вялікай ёмістасці і доўгага часу чакання і г. д. У той жа час, заснаваны на кіраванні бяспекай шахты, ён можа быць выкарыстаны для забеспячэння бяспекі шахты і кіравання бяспекай шахты. У той жа час, зыходзячы з жорсткага попыту на кіраванне бяспекай шахт, UWB таксама будзе выкарыстоўвацца ў штодзённым кіраванні персаналам і аўтадарожнай дарожкай. У цяперашні час у краіне ёсць каля 4000 вугальных шахт, і сярэдні попыт на кожную базавую станцыю вугальнай шахты складае каля 100, з чаго можна меркаваць, што агульны попыт на базавую станцыю вугальнай шахты складае каля 400 000, агульная колькасць вугальшчыкаў каля 4 мільёнаў чалавек або каля таго, у адпаведнасці з 1 чалавекам 1 этыкетка, попыт на UWB тэгі каля 4 мільёнаў або каля таго. Згодна з цяперашнім канчатковым карыстальнікам, каб купіць адзіную рынкавую цану, рынак вугалю на рынку абсталявання UWB "базавая станцыя + тэг" складае каля 4 мільярдаў у выхадным кошце.
Здабыча карысных выкапняў і здабыча карысных выкапняў з падобнымі сцэнарыямі высокай рызыкі і здабычай нафты, электрастанцыямі, хімічнымі заводамі і г.д., патрабаванні да дакладнасці пазіцыянавання ў кіраванні бяспекай вышэй, павышэнне дакладнасці пазіцыянавання UWB да міліметровага ўзроўню дапаможа замацаваць свае перавагі ў такіх галінах.
У сцэнарыях прамысловай вытворчасці, складзіравання і лагістыкі UWB стаў інструментам зніжэння выдаткаў і эфектыўнасці. Работнікі, якія выкарыстоўваюць партатыўныя прылады з тэхналогіяй UWB, могуць больш дакладна знаходзіць і размяшчаць розныя дэталі; пабудова сістэмы кіравання, якая аб'ядноўвае тэхналогію UWB у кіраванне складамі, можа дакладна кантраляваць усе віды матэрыялаў і персанал на складах у рэжыме рэальнага часу, а таксама забяспечваць кантроль запасаў, кіраванне персаналам і ў той жа час дасягаць эфектыўнага і беспамылковага беспілотнага матэрыялу абарот праз абсталяванне AGV, якое можа значна павысіць эфектыўнасць вытворчасці.
Акрамя таго, міліметровы скачок UWB таксама можа адкрыць новыя прыкладання ў галіне чыгуначнага транспарту. У цяперашні час актыўная сістэма кіравання цягніком у асноўным абапіраецца на спадарожнікавае пазіцыянаванне, таму ў падземных тунэлях, а таксама ў гарадскіх вышынных будынках, каньёнах і іншых сцэнах спадарожнікавае пазіцыянаванне схільна да збояў. Тэхналогія UWB у пазіцыянаванні і навігацыі цягнікоў CBTC, калонцы для прадухілення сутыкненняў і ранняга папярэджання аб сутыкненнях, дакладнай прыпынку цягнікоў і г.д. можа забяспечыць больш надзейную тэхнічную падтрымку для бяспекі і кантролю чыгуначнага транспарту. У цяперашні час гэты від прымянення ў Еўропе і Злучаных Штатах мае разрозненыя выпадкі прымянення.
На рынку C-тэрміналаў павышэнне дакладнасці UWB да міліметровага ўзроўню адкрые новыя сцэнары прымянення, акрамя лічбавых ключоў для сцэны аўтамабіля. Напрыклад, аўтаматычная паркоўка аўтамабіляў, аўтаматычная аплата і гэтак далей. У той жа час, на аснове тэхналогіі штучнага інтэлекту, можа таксама прыйсці, каб «вывучыць» мадэлі руху і звычкі карыстальніка, і палепшыць прадукцыйнасць тэхналогіі аўтаматычнага кіравання.
У сферы спажывецкай электронікі UWB можа стаць стандартнай тэхналогіяй для смартфонаў на хвалі ўзаемадзеяння аўтамабіля і машыны лічбавых аўтамабільных ключоў. У дадатак да адкрыцця больш шырокай прасторы прыкладанняў для пазіцыянавання і пошуку прадуктаў, павышэнне дакладнасці UWB таксама можа адкрыць новую прастору прыкладанняў для сцэнарыяў узаемадзеяння абсталявання. Напрыклад, дакладны дыяпазон UWB можа дакладна кантраляваць адлегласць паміж прыладамі, наладжваць канструкцыю сцэны дапоўненай рэальнасці, каб гульня, аўдыя і відэа забяспечвалі лепшы сэнсарны вопыт.
Час публікацыі: 4 верасня 2023 г