Originale: Ulink Media
Auteur: 旸谷
Recentemente, a cumpagnia olandese di semiconduttori NXP, in cullaburazione cù a cumpagnia tedesca Lateration XYZ, hà acquistatu a capacità di ottene un pusizionamentu di precisione millimetrica di altri articuli è dispositivi UWB utilizendu a tecnulugia ultra-wideband. Sta nova suluzione porta nuove pussibilità per diversi scenarii d'applicazione chì richiedenu un pusizionamentu è un tracciamentu precisi, marcandu un avanzamentu essenziale in a storia di u sviluppu di a tecnulugia UWB.
In fatti, l'attuale precisione UWB à u livellu di u centimetru, in u campu di u pusizionamentu, hè stata fatta rapidamente, è u costu più altu di l'hardware dà ancu prublemi à l'utilizatori è à i fornitori di suluzioni nantu à cumu risolve e difficultà di costu è di implementazione. In questu mumentu, "roll" à u livellu millimetricu, hè necessariu? È chì opportunità di mercatu porterà l'UWB à u livellu millimetricu?
Perchè l'UWB à scala millimetrica hè difficiule da ghjunghje?
Cum'è un metudu di pusizionamentu è di misurazione di distanza d'alta precisione, d'alta accuratezza è d'alta sicurezza, u pusizionamentu UWB in interni pò teoricamente ghjunghje à una precisione millimetrica o ancu micrometrica, ma in l'implementazione attuale, hè rimasu à u livellu di u centimetru per un bellu pezzu, principalmente per via di i seguenti fattori chì influenzanu a precisione attuale di u pusizionamentu UWB:
1. L'impattu di a modalità di spiegamentu di u sensore nantu à a precisione di u pusizionamentu
In u prucessu attuale di risoluzione di a precisione di pusizionamentu, l'aumentu di u numeru di sensori significa l'aumentu di l'infurmazioni ridondanti, è l'infurmazioni ridondanti ricche ponu riduce ulteriormente l'errore di pusizionamentu. Tuttavia, a precisione di pusizionamentu ùn aumenta micca cù i migliori sensori, è quandu u numeru di sensori hè aumentatu à un certu numeru, u cuntributu à a precisione di pusizionamentu ùn hè micca grande cù l'aumentu di i sensori. È l'aumentu di u numeru di sensori significa chì u costu di l'equipaggiu aumenta. Dunque, cumu truvà un equilibriu trà u numeru di sensori è a precisione di pusizionamentu, è dunque un spiegamentu raghjonevule di i sensori UWB hè u focu di a ricerca nantu à l'impattu di u spiegamentu di i sensori nantu à a precisione di pusizionamentu.
2. Influenza di l'effettu multipath
I signali di pusizionamentu à banda ultra larga UWB sò riflessi è rifratti da l'ambiente circundante cum'è i muri, u vetru è l'uggetti interni cum'è i scrivanie durante u prucessu di propagazione, ciò chì provoca effetti multipath. U signale cambia in ritardu, ampiezza è fase, ciò chì provoca un'attenuazione di l'energia è una diminuzione di u rapportu segnale-rumore, ciò chì porta à u fattu chì u primu signale righjuntu ùn hè micca direttu, ciò chì provoca errori di misurazione di a distanza è una diminuzione di a precisione di pusizionamentu. Dunque, una soppressione efficace di l'effettu multipath pò migliurà a precisione di pusizionamentu, è i metudi attuali per sopprimere u multipath includenu principalmente MUSIC, ESPRIT è tecniche di rilevazione di bordi.
3. Impattu NLOS
A propagazione in linea di vista (LOS) hè a prima, è un prerequisitu per assicurà a precisione di i risultati di a misurazione di u signale, quandu e cundizioni trà u target di pusizionamentu mobile è a stazione base ùn ponu esse rispettate, a propagazione di u signale pò esse cumpletata solu in cundizioni micca in linea di vista cum'è a rifrazione è a diffrazione. In questu mumentu, u tempu di u primu impulsu d'arrivu ùn rapprisenta micca u valore reale di TOA, è a direzzione di u primu impulsu d'arrivu ùn hè micca u valore reale di AOA, ciò chì pruvucarà un certu errore di pusizionamentu. Attualmente, i principali metudi per eliminà l'errore micca in linea di vista sò u metudu Wylie è u metudu di eliminazione di a currelazione.
4. L'impattu di u corpu umanu nantu à a precisione di u pusizionamentu
U cumpunente principale di u corpu umanu hè l'acqua, l'acqua nantu à u signale d'impulsu wireless UWB hà un forte effettu d'assorbimentu, chì risulta in l'attenuazione di a forza di u signale, a deviazione di l'infurmazioni di gamma è affetta l'effettu di pusizionamentu finale.
5. Impattu di l'indebulimentu di a penetrazione di u signale
Ogni penetrazione di signale à traversu i muri è altre entità serà indebulita, UWB ùn hè micca una eccezione. Quandu u pusizionamentu UWB penetra in un muru di mattoni ordinariu, u signale serà indebulitu di circa a mità. I cambiamenti in u tempu di trasmissione di u signale per via di a penetrazione di u muru affetteranu ancu a precisione di u pusizionamentu.
A causa di u corpu umanu, a penetrazione di u signale purtata da a precisione di l'impattu hè difficiule da aggirà, L'NXP è a cumpagnia tedesca LaterationXYZ saranu attraversu suluzioni innovative di layout di sensori per migliurà a tecnulugia UWB, ùn ci hè stata una visualizazione specifica di risultati innovativi, possu solu esse liberatu da u situ ufficiale di l'articuli tecnichi passati di NXP per fà a speculazione pertinente.
In quantu à a motivazione per migliurà a precisione di UWB, credu chì questu hè prima di tuttu NXP cum'è u principale attore UWB mundiale per trattà cù l'attuali pruduttori naziunali di l'innuvazione à grande scala in a situazione di breakout è a difesa tecnica. Dopu tuttu, l'attuale tecnulugia UWB hè sempre in una fase di sviluppu in piena espansione, è u costu, l'applicazione è a scala currispondenti ùn sò ancu stati stabilizzati, in questu mumentu, i pruduttori naziunali sò più preoccupati di i prudutti UWB u più prestu pussibule per sbarcà è sparghje, per piglià u mercatu, ùn anu tempu di preoccupassi di a precisione UWB per migliurà l'innuvazione. NXP, cum'è unu di i principali attori in u campu di UWB, hà un ecosistema di prudutti cumpletu è ancu parechji anni di aratura prufonda di a forza tecnica accumulata, più còmode per realizà l'innuvazione UWB.
Sicundamente, NXP sta volta versu l'UWB à livellu millimetricu, vede ancu u putenziale infinitu di u sviluppu futuru di l'UWB è hè cunvinta chì u miglioramentu di a precisione purterà nuove applicazioni à u mercatu.
À parè meiu, u vantaghju di UWB cuntinuerà à migliurà cù l'avanzamentu di a "nova infrastruttura" 5G, è espanderà ulteriormente e so coordinate di valore in u prucessu di migliurazione industriale di l'empowerment intelligente 5G.
Prima, in a rete 2G/3G/4G, i scenarii di pusizionamentu mobile eranu principalmente focalizati nantu à e chjame d'emergenza, l'accessu legale à a pusizione è altre applicazioni, i requisiti di precisione di pusizionamentu ùn sò micca elevati, basati nantu à a precisione di pusizionamentu grossu di Cell ID da decine di metri à centinaie di metri. Mentre u 5G usa novi metudi di codificazione, fusione di fasci, array d'antenne à grande scala, spettru d'onde millimetriche è altre tecnulugie, a so larga larghezza di banda è a tecnulugia di array d'antenne furniscenu a basa per a misurazione di distanza d'alta precisione è a misurazione di l'anguli d'alta precisione. Dunque, un altru ciclu di sprint UWB in u campu di a precisione hè sustinutu da u background di l'era currispundente, a basa tecnologica è e prospettive d'applicazione sufficienti, è questu sprint di precisione UWB pò esse cunsideratu cum'è un pre-layout per risponde à l'aghjurnamentu di l'intelligenza digitale.
Quali mercati apre Millimetre UW?
Attualmente, a distribuzione di u mercatu di UWB hè principalmente carattarizata da a dispersione di u B-end è a cuncentrazione di u C-end. In l'applicazione, u B-end hà più casi d'usu, è u C-end hà più spaziu imaginativu per a minera di prestazioni. À parè meiu, sta innovazione chì si cuncentra nantu à e prestazioni di pusizionamentu cunsulida i vantaghji di UWB in u pusizionamentu precisu, chì ùn solu porta scoperte di prestazioni per l'applicazioni esistenti, ma crea ancu opportunità per UWB per apre un novu spaziu d'applicazione.
In u mercatu B-end, per parchi, fabbriche, imprese è altri scenarii, l'ambiente wireless di a so zona specifica hè relativamente certu, è a precisione di u pusizionamentu pò esse garantita in modu consistente, mentre chì tali scene mantenenu ancu una dumanda stabile per una percezione di pusizionamentu precisa, o diventeranu un UWB di livellu millimetricu chì prestu serà destinatu à u vantaghju di u mercatu.
In u scenariu minerariu, cù l'avanzamentu di a custruzzione intelligente di mine, a suluzione di fusione di "posizionamentu 5G + UWB" pò fà chì u sistema minerariu intelligente cumpleti u posizionamentu in un tempu assai cortu, ottene a cumbinazione perfetta di posizionamentu precisu è bassu cunsumu energeticu, è realizà e caratteristiche di alta precisione, grande capacità è longu tempu di standby, ecc. À u listessu tempu, basatu annantu à a gestione di a sicurezza di a miniera, pò esse adupratu per assicurà a sicurezza di a miniera è a gestione di a sicurezza di a miniera. À u listessu tempu, basatu annantu à a forte dumanda di gestione di a sicurezza di a miniera, UWB serà ancu adupratu in a gestione quotidiana di u persunale è di a pista di vitture. Attualmente, u paese hà una certa scala di mine di carbone circa 4000, è a dumanda media per a stazione base di ogni miniera di carbone hè di circa 100, da a quale si pò stimà chì a dumanda tutale di stazione base di miniera di carbone hè di circa 400.000, u numeru di minatori di carbone in generale circa 4 milioni di persone, secondu 1 persona 1 etichetta, a dumanda di etichette UWB circa 4 milioni. Sicondu l'utente finale attuale per cumprà un prezzu unicu di u mercatu, u mercatu di u carbone in u mercatu di hardware UWB "stazione base + tag" hè di circa 4 miliardi in valore di pruduzzione.
L'estrazione è l'estrazione di scenarii simili à altu risicu è l'estrazione di petroliu, e centrale elettriche, l'impianti chimichi, ecc., I bisogni di gestione di a sicurezza per i requisiti di precisione di pusizionamentu sò più alti, a precisione di pusizionamentu UWB à u miglioramentu di u livellu millimetricu aiuterà à cunsulidà i so vantaghji in tali aree.
In scenarii di fabricazione industriale, magazzinu è logistica, UWB hè diventatu un strumentu per a riduzione di i costi è l'efficienza. I travagliadori chì utilizanu dispositivi palmari cù a tecnulugia UWB ponu localizà è piazzà più precisamente diverse parti; a custruzzione di un sistema di gestione chì integra a tecnulugia UWB in a gestione di u magazzinu pò monitorà accuratamente tutti i tipi di materiali è di persunale in i magazzini in tempu reale, è ottene u cuntrollu di l'inventariu, a gestione di u persunale, è à u listessu tempu ancu ottene un fatturatu di materiale senza pilotu efficiente è senza errori attraversu l'equipaggiu AGV, chì pò migliurà assai l'efficienza di a produzzione.
Inoltre, u saltu millimetricu di UWB pò ancu apre nuove applicazioni in u campu di u trasportu ferroviariu. Attualmente, u sistema di cuntrollu attivu di u trenu si basa principalmente nantu à u pusizionamentu satellitare per compie, per l'ambiente di e gallerie sutterranee è ancu per i grattacieli urbani, i canyon è altre scene, u pusizionamentu satellitare hè propensu à falli. A tecnulugia UWB in u pusizionamentu è a navigazione CBTC di i treni, a colonna in a prevenzione di collisioni è l'allerta precoce di collisione, l'arrestu di precisione di i treni, ecc., pò furnisce un supportu tecnicu più affidabile per a sicurezza è u cuntrollu di u trasportu ferroviariu. Attualmente, stu tipu d'applicazione in Europa è in i Stati Uniti hà casi d'applicazione spargugliati.
In u mercatu di u C-terminal, a precisione UWB à u miglioramentu di u livellu millimetricu apre novi scenarii d'applicazione diversi da e chjave digitale per a scena di u veiculu. Per esempiu, u parcheghju automaticu cù valet, u pagamentu automaticu, ecc. À u listessu tempu, basatu annantu à a tecnulugia di l'intelligenza artificiale, pò ancu vene à "imparà" i mudelli è l'abitudini di muvimentu di l'utente, è migliurà e prestazioni di a tecnulugia di guida automatica.
In u campu di l'elettronica di cunsumu, l'UWB puderia diventà a tecnulugia standard per i smartphones sottu à l'onda di l'interazzione vittura-macchina di e chjave digitale di e vitture. Oltre à apre un spaziu d'applicazione più largu per u pusizziunamentu è a ricerca di prudutti, u miglioramentu di a precisione di l'UWB pò ancu apre un novu spaziu d'applicazione per scenarii d'interazzione di l'equipaggiamenti. Per esempiu, a gamma precisa di l'UWB pò cuntrullà accuratamente a distanza trà i dispusitivi, per aghjustà a custruzzione di a scena di a realtà aumentata, per u ghjocu, l'audio è u video per purtà una megliu sperienza sensoriale.
Data di publicazione: 04 di settembre di u 2023