全無線UWB定位系統(tǒng)能否實現(xiàn)

一、什么是全無線UWB定位系統(tǒng)：

包括UWB無線時鐘同步、UWB無線定位、基站無線網(wǎng)絡通訊完整的三部分才能稱為全無線UWB定位系統(tǒng)。

行業(yè)內(nèi)UWB解決方案廠家基本都能提供UWB無線時鐘同步、UWB無線定位，但是推薦以及項目實際使用基站無線網(wǎng)絡通訊的解決方案不多，關(guān)鍵的原因是這些廠家的UWB解決方案只支持中心化定位解算-如果廠家提供的定位解決方案，需要部署中心定位解算服務器，那就不支持實際項目基站無線網(wǎng)絡通訊。

對于采用中心定位解算解決方案廠家而言，UWB定位基站只負責標簽到基站的TOF測距或TDOA到達時間獲取，這些數(shù)據(jù)都需要實時發(fā)送到中心定位解算服務器實現(xiàn)三角定位，基站不具備直接定位的功能。

在一個中/大系統(tǒng)（標簽和基站具備一定數(shù)量）中如果每秒標簽到基站的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到中心，這個對于基站網(wǎng)絡帶寬有一定要求；同時對于三角定位而言，任何一個數(shù)據(jù)的丟失或沒有實時達到中心解算服務器，定位結(jié)果就可能沒有辦法完成，所以基站網(wǎng)絡的穩(wěn)定性和實時性也有一定要求。

基于以上因素，采用中心定位解算的UWB廠家，一般只會在DEMO演示系統(tǒng)，UWB定位基站支持采用WiFi通訊方式，實際項目都不建議用戶采用-真實的情況是：實際項目不支持。

UWB全無線定位系統(tǒng)的技術(shù)前提是定位算法必須前置在定位基站內(nèi)實現(xiàn)

算法內(nèi)置基站-去中心化、不需要定位引擎服務器

二、UWB基站無線通訊比有線通訊有哪些優(yōu)勢：

無線通訊部署優(yōu)勢是很明顯的，很多工業(yè)現(xiàn)場不可能采用有線網(wǎng)絡通訊方式。

智慧工地對于人、車、物的位置空間管理，都希望定位系統(tǒng)可以隨著作業(yè)面變化以及工地的變換，做到流動性快速部署，有線網(wǎng)路通訊方式顯然滿足不了這樣要求。

類似機場等大型或中型的戶外空間的人員空間位置管理，同樣希望采用無線通訊而非有線通訊。

采用4G運營商蜂窩通訊技術(shù)路線，更是解決了通訊距離以及通訊系統(tǒng)的建設及維護工作。

三、UWB基站無線通訊有哪些技術(shù)可以選擇：

由于定位解算工作都在UWB基站內(nèi)部實現(xiàn)，基站無線通訊只負責上報定位數(shù)據(jù)結(jié)果，數(shù)據(jù)帶寬要求只和定位基站所在區(qū)域的標簽數(shù)量以及定位頻率有關(guān)，一般最多幾Kbps的帶寬就可以滿足。同時基站上報的是定位結(jié)果數(shù)據(jù)，通訊網(wǎng)絡實時性要求不高。

UWB基站無線通訊包括WiFi、4G、LoRa幾種代表性無線通訊方式；

WiFi代表中距離(50-100米以內(nèi))無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，可選WiFi4、WiFi5或WiFi6；BLE MESH、Wi-SUN都可以考慮。

4G代表的是運營商蜂窩無線通訊方式，4G/Cat1、NB都可以滿足；如果不考慮成本，5G的支持當然沒有技術(shù)問題。4G的好處在于利用現(xiàn)有通訊基站，只要有4G信號，就不用考慮通訊距離；局限性在于，對于非4G專網(wǎng)，用戶擔心數(shù)據(jù)的安全性；我們在涉及到工廠、機場等行業(yè)客戶，都沒有辦法接受運營商的4G網(wǎng)絡；電力、鐵路和一些大型鋼廠具備自建的蜂窩通訊專網(wǎng)。

LoRa的優(yōu)勢在于遠距離（3-10公里）無線通訊，以及極高的抗干擾能力優(yōu)勢（LoRa：149dB、4G和5G不到90dB）。一種情況：用戶需要遠距離無線數(shù)據(jù)通訊，沒有自建蜂窩專網(wǎng)，不希望采用運營商的蜂窩通訊，LoRa的LPWAN技術(shù)是唯一可選技術(shù)路線。第二種情況：在類似地下空間（沒有蜂窩通訊），或者金屬干擾十分嚴重的環(huán)境（蜂窩通訊不能正常工作），LPWAN也是唯一可選的無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)路線。

LPWAN通常是SubG（頻率低于1G）技術(shù)，有LoRa、ZeTA、Wi-SUN等技術(shù)路線可以選擇?？紤]到UWB基站無線通訊對于數(shù)據(jù)帶寬（幾Kbps）的要求，以及盡可能實時性高的要求，類似LoRa WAN的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)是不適合的，需要采用LoRa私有協(xié)議實現(xiàn)UWB基站無線通訊。

四、UWB基站無線通訊如何實現(xiàn)：

UWB定位基站支持無線通訊的前提-定位算法必須在基站實現(xiàn)而非采用中心定位引擎服務器實現(xiàn)的方式；

其次多數(shù)的定位算法需要基站之間交互數(shù)據(jù)，需要基于UWB或其他無線通訊技術(shù)實現(xiàn)定位區(qū)域內(nèi)基站之間的無線數(shù)據(jù)通道，數(shù)據(jù)通訊帶寬最好要保證到幾M級別；

審核編輯黃宇