五個(gè)關(guān)鍵詞解碼UWB室內(nèi)定位方案

近日，聚焦智慧城市，智能安防，人工智能等領(lǐng)域的安博會(huì)在深圳會(huì)展中心拉開(kāi)序幕，近千家廠商參展，其中就有很多我們的客戶朋友。更有多個(gè)客戶朋友趁著展會(huì)出差之便早早就約好要來(lái)參觀搭建在SKYLAB公司內(nèi)部的UWB室內(nèi)定位環(huán)境，深入了解高精度人員定位和資產(chǎn)定位是如何幫助企業(yè)優(yōu)化人員及資產(chǎn)管理的。

UWB室內(nèi)定位工程師從室內(nèi)的高精度位置服務(wù)需求為切入點(diǎn)，對(duì)UWB定位做了簡(jiǎn)單介紹，并結(jié)合實(shí)際市場(chǎng)應(yīng)用總結(jié)了UWB定位值得關(guān)鍵的五大關(guān)鍵詞。

方案應(yīng)用

UWB（Ultra Wideband，超寬帶）技術(shù)是目前備受關(guān)注的一種新型短距離高速率無(wú)線通信技術(shù)，通過(guò)發(fā)送納秒級(jí)或納秒級(jí)以下的超窄脈沖來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，可以獲得GHz級(jí)的數(shù)據(jù)帶寬。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強(qiáng)、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復(fù)雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點(diǎn)。因此，超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動(dòng)物體的精確定位和導(dǎo)航，包括人和大型物品，例如貴重物品倉(cāng)儲(chǔ)、礦井人員定位、機(jī)器人運(yùn)動(dòng)跟蹤、汽車地庫(kù)停車等，且能提供十分精確的定位精度。

UWB定位系統(tǒng)大致分為位置感知層、網(wǎng)絡(luò)傳輸層和定位應(yīng)用層，主要包括：定位引擎服務(wù)器、智能終端、POE交換機(jī)、UWB基站、UWB標(biāo)簽（UWB工卡，UWB手表，UWB資產(chǎn)標(biāo)簽）、軟件平臺(tái)等。

UWB硬件

UWB的定位原理是通過(guò)在室內(nèi)布置4個(gè)已知坐標(biāo)的UWB基站，需要定位的人員或者設(shè)備攜帶定位標(biāo)簽，標(biāo)簽按照一定的頻率發(fā)射脈沖，不斷和四個(gè)已知位置的基站進(jìn)行測(cè)距，利用TDOA定位算法，通過(guò)測(cè)量出不同基站與移動(dòng)終端的傳輸時(shí)延差來(lái)進(jìn)行定位。要實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部的高精度人員定位或資產(chǎn)定位，就需要在企業(yè)內(nèi)部水平間隔50米的范圍內(nèi)安裝UWB基站，并給工作人員配備UWB工卡或者是UWB手表，將UWB資產(chǎn)定位標(biāo)簽粘貼在貴重物品上。

UWB算法

UWB定位主要通過(guò)TOF測(cè)距定位、TWR測(cè)距定位、TDOA定位三種定位算法，TDOA，Time Difference of Arrival，通過(guò)測(cè)量被測(cè)標(biāo)簽(B)與已知位置基站(P1,P2,P3)間的報(bào)文傳輸時(shí)間差，計(jì)算出距離差；計(jì)算出被測(cè)標(biāo)簽的位置。需要已知位置基站間時(shí)鐘同步。TDOA定位不需要UWB定位標(biāo)簽與定位基站之間進(jìn)行往復(fù)通信，只需要定位標(biāo)簽發(fā)射一次UWB信號(hào)，工作時(shí)長(zhǎng)縮短了，功耗也就大大降低了，故能做到更高的定位動(dòng)態(tài)和定位容量。SKYLAB的UWB室內(nèi)定位方案就使用了TDOA定位算法，可實(shí)現(xiàn)10cm高精度定位，并且UWB定位系統(tǒng)可容納多個(gè)UWB標(biāo)簽同時(shí)工作。

軟件平臺(tái)

為方便企業(yè)級(jí)用戶的高精度人員管理和資產(chǎn)管理應(yīng)用，SKYLAB有配套提供一套基于超寬帶空間數(shù)字化技術(shù)開(kāi)發(fā)的智能化管理系統(tǒng)，?泛應(yīng)?于智慧??，智慧司法，智慧養(yǎng)?，?；??，電?電?，社區(qū)矯正，智慧建筑等?業(yè)的智能管理系統(tǒng)。在管理平臺(tái)上，能夠?qū)崟r(shí)完成人員管理、位置管理、設(shè)備管理、物品管理以及告警信息記錄。

演示套件

UWB室內(nèi)定位演示環(huán)境的搭建方式其實(shí)很簡(jiǎn)單，借助UWB基站、UWB標(biāo)簽就可以實(shí)現(xiàn)。在需要定位的室內(nèi)環(huán)境中布局UWB基站，至少要4個(gè)，移動(dòng)的人或物佩戴UWB標(biāo)簽（UWB工卡/UWB手環(huán)）布局思路如下：水平間距控制在5-10m,部署要盡量均勻、豎直高度控制在3m左右。

以上，就是UWB定位方案的五大關(guān)鍵點(diǎn)，想了解更多UWB高精度室內(nèi)定位方案應(yīng)用可直接訪問(wèn)SKYLAB官網(wǎng)或阿里店鋪。