UWB室内定位应用场景技术对比
近年来,随着UWB芯片方案的成熟和成本的下降,国内研究UWB定位技术的公司不断涌现。UWB是一种传输速率高(最高可达1000Mbps以上),发射功率较低,穿透能力较强的无线定位技术。
UWB定位是由多个传感器采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)和AOA定位算法对标签位置进行分析,具有多径分辨能力、精度高、定位精度可达厘米级等特点。
TDOA是一种利用到达时间差进行定位的方法又称为双曲线定位。标签卡对外发送一次UWB信号,在标签无线覆盖范围内的所有基站都会收到无线信号。如果有两个已知坐标点的基站收到信号,标签距离两个基站的间隔不同,那么这两个基站收到信号的时间点是不一样的。
基于信号时间的定位系统,例如UWB,一旦遇到墙体遮挡的情况就需要重新部署。同等面积,房间数量增加一倍,基站用量也将增加一倍,其在空旷场景基站更易部署。
目前使用UWB室内定位技术的行业是隧道、化工厂、监狱、医院、养老院、矿井等行业定位技术的比较
超宽带的定位系统,定位精度一般可达厘米级,但这样的定位应用范围较小,需对网络重新进行部署,并且使用者需要使用专用的信号测量设备,实现成本较高;其他定位方式的精度虽然稍差,同时成本也较低,一般使用信号强度作为参考。
Wi-Fi、蓝牙和UWB这三种技术,就定位精度来讲,UWB可达厘米级的定位,蓝牙为厘米到米级,而Wi-Fi仅为米级的精度;就抗多径和抗干扰方面,UWB明显好于其他两者;就传输距离来看,Wi-Fi是最远的,UWB次之,蓝牙传输距离最近;此外,在建设成本方面,UWB的成本要远远高于Wi-Fi和蓝牙。
这几种无线局域网一般应用于室内场景,受到室内环境的复杂影响,信号接收强度会容易波动,仅使用信号强度很难实现精确定位。 因此,根据测量参数的不同,还可以使用基于接收信号到达时间法和基于接收信号到达角度的方法实现定位。
无线局域网定位主要应用于室内定位,根据信号的特点以及网络架构不同,其定位精度可从厘米级到米级。不同的场景,我们在选择具体的定位技术时,不光要考虑精度性能,还得考虑成本和功耗。因此,尽管UWB精度最高,但是其他的定位技术也各有自己的市场。
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