1 、 بررسی اجمالی از این طرح
'AQ 1119-2023 شرایط فنی عمومی برای سیستم موقعیت یابی پرسنل زیرزمینی معدن ذغال سنگ' ، که در تاریخ 20 اوت 2023 به مرحله اجرا می رسد ، مستلزم این است که پرسنلی وجود داشته باشد که دارای امکانات پشتیبانی مربوط به آن باشد که مطابق با استانداردهای ایمنی زغال سنگ در تولید ایمنی معدن ذغال سنگ باشد. با شروع از سال 2024 ، استان شانشی به توابع حصار الکترونیکی نیاز دارد تا در سایت های حفاری و سایر مکان ها نصب شود ، از جمله اما محدود به آنالیز ویدیویی رادار لیزر و سایر روشها توسط استان هایی مانند Guizhou دنبال می شود که تقاضای بیشتری را بر روی سیستم های موقعیت یابی پرسنل قرار می دهد.
سیستم موقعیت یابی پرسنل UWB می تواند با استفاده از ایستگاه های پایه موقعیت یابی UWB در مناطق زیرزمینی مربوطه و اختصاص برچسب های موقعیت یابی UWB به پرسنل/دارایی ها ، کنترل مناطق خطرناک و جلوگیری از حوادث ایمنی ، به موقعیت یابی دارایی در زمان واقعی برسد. میانگین دقت موقعیت یابی کمتر از 30 سانتی متر است و شعاع پوشش بیشتر از 400 متر است. در شعاع پوشش ، توابع حصار الکترونیکی می توانند آزادانه پیکربندی شوند ، مانند موارد مربوط به چهره های حفاری. هنگام وارد کردن 15 متر (قابل تنظیم) ، سریعاً زنگ هشدار ایجاد می شود و هنگام ورود به 5 متر (قابل تنظیم) ، خاموش شدن اجباری اجرا می شود!

2 、 مقدمه طرح
متشکل از ایستگاه های پایه UWB ، برچسب های UWB ، پروتکل های ارتباطی و غیره.

یک تخته ایستگاه پایه دارای دو ماژول ایستگاه پایه است و یک ایستگاه پایه می تواند به موقعیت یک بعدی برسد که می تواند به طور موثری تعداد ایستگاه های پایه را کاهش داده و قابلیت همکاری را بر روی قدرت انجام دهد. رابط هیئت مدیره ایستگاه پایه TTL/485/RJ45 اختیاری است و به راحتی می تواند به سیستم های مختلف پس زمینه دسترسی پیدا کند. این مزایای استقرار ساده ، سیستم پایدار و هزینه قابل کنترل را دارد.

اصل کار: در سیستم موقعیت یابی تونل ، برچسب های موقعیت یابی که توسط پرسنل یا اشیاء پوشیده می شود از سیگنال های پالس UWB برای انتقال داده های مکان استفاده می کنند ، که توسط ایستگاه پایه قرار می گیرد. فاصله بین برچسب و ایستگاه پایه بر اساس زمان پرواز سیگنال محاسبه می شود و سپس موتور موقعیت یابی فاصله بین ایستگاه های پایه مختلف و برچسب را جمع می کند تا موقعیت فعلی برچسب را محاسبه کرده و آن را در زمان واقعی نمایش دهد.
توجه: طرح موقعیت یابی برای پرسنل معدن زغال سنگ در استانداردهای ایمنی زغال سنگ به طور کلی موقعیت یک بعدی را اتخاذ می کند. در مکانهایی که در این معدن خم یا چرخش وجود دارد ، ایستگاه های پایه UWB برای جبران خسارت باید به طور مناسب اضافه شوند.

3 、 مزایای برنامه
3.1 پرسنل زمان واقعی موقعیت یابی
در زمان واقعی ردیابی موقعیت مکانی پرسنل ، پیگیری پویایی پرسنل در هر زمان و هر مکان.
◆ محل کار پرسنل را می توان با شماره کارت ، نام و غیره پرس و جو کرد.

3.2 حصار الکترونیکی
◆ تنظیم انعطاف پذیر مناطق خطرناک (مانند چهره های خاکبرداری) و قوانین هشدار.
management مدیریت زنگ هشدار برای پرسنل نزدیک به مناطق خطرناک برای اطمینان از فعالیت های ایمن آنها.

3.3 SOS هشدار و صدور صفحه بندی
در پرسنل سایت می توانند اطلاعات هشدار SOS را در زمان واقعی از طریق دکمه برچسب موقعیت یابی به سیستم ارسال کنند.
نظارت بر اتاق/پرسنل پس زمینه می تواند از طریق سیستم تماس با پرسنل مربوطه یا کلیه کارکنان را صادر کند.

3.4 ذخیره سازی مسیر تاریخی و پخش
◆ ذخیره سازی مسیر: می تواند مسیرهای حرکتی پرسنل را برای مدت طولانی ذخیره کند و مبنای تصمیم گیری را برای رسیدگی به رویداد فراهم کند.
◆ پخش مسیر: می تواند مسیرهای فعالیت پرسنل را در یک بازه زمانی مشخص توسط شماره کارت و منطقه پخش کند.

3.5 را می توان با حضور هوشمند و غیره
بر اساس سوابق داده خروجی ترکیب کرد ، می توان مناطق حضور و غیاب را سفارشی کرد و شیفت های حضور در بخش تعیین می شود. به طور خودکار تأخیر و عزیمت زودهنگام را تعیین کنید و گزارش های حضور را به صورت خودکار تولید کنید. ضبط زمان رفت و آمد و زمان کار ؛

4 、 نتیجه گیری
مزایای اصلی موقعیت یابی UWB شامل مصرف کم مصرف ، عدم حساسیت به محو شدن کانال (مانند Multipath ، عدم خط دید و غیره) ، توانایی ضد مداخله قوی ، هیچ تداخل در سایر دستگاه ها ، نفوذ قوی (قادر به مکان یابی در یک محیط که در یک دیواره آجری نفوذ می کند ، باید خروجی داده ها باید Accection را اصلاح کند) و و موقعیت های بالا و اصلاحات و و با موقعیت بالایی و با موقعیت بالایی و با موقعیت بالایی و با موقعیت بالایی و با موقعیت بالایی و با موقعیت بالایی.

1 、 نمای کلی از این طرح
سیستم موقعیت یابی هواپیما دو بعدی فناوری موقعیت یابی UWB را با دقت تا 30 سانتی متر اتخاذ می کند. از طریق الگوریتم PDOA ، موقعیت یابی پرسنل در زمان واقعی در یک ایستگاه پایه واحد دو بعدی قابل دستیابی است و کنترل مناطق خطرناک را افزایش می دهد و به طور مؤثر از تصادفات ایمنی جلوگیری می کند. در مواجهه با موارد اضطراری ، قادر به گزارش سریع و پاسخ دادن به زنگ خطر ، محافظت شدیدی را برای ایمنی پرسنل فراهم می کند.

2 station ایستگاه پایه تک پایه
با استفاده از اصل الگوریتم PDOA ، یک تخته ایستگاه پایه با 4 آنتن می تواند با یک ایستگاه پایه واحد به موقعیت دو بعدی برسد. در مقایسه با ایستگاه های پایه فعلی موجود در بازار ، استفاده از زمان بندی همزمان سیمی به طور موثری تعداد ایستگاه های پایه را کاهش داده و هزینه های نصب را کاهش می دهد. رابط 485 ، که به راحتی می تواند به سیستم های مختلف پس زمینه دسترسی پیدا کند ، مزایای استقرار ساده ، سیستم پایدار و هزینه قابل کنترل را دارد.

(1) راه حل موقعیت یابی پرسنل در زمان واقعی
، ردیابی موقعیت مکانی پرسنل زمان واقعی ، پیگیری پویایی پرسنل در هر زمان و هر مکان.
محل کارکنان ، مختصات ، مسیر و غیره را می توان با شماره کارت ، نام و غیره پرس و جو کرد.

(2) محلول حصار الکترونیکی
تنظیم انعطاف پذیر مناطق خطرناک و قوانین زنگ خطر ؛
مدیریت زنگ هشدار باید برای پرسنل نزدیک به مناطق خطرناک برای اطمینان از فعالیت های ایمن آنها انجام شود.

(3) طرح زنگ هشدار SOS و صفحه بندی
در پرسنل سایت می تواند اطلاعات زنگ SOS را در زمان واقعی از طریق دکمه برچسب موقعیت یابی ارسال کند.
نظارت بر اتاق/پرسنل پس زمینه می تواند از طریق سیستم تماس با پرسنل مربوطه یا کلیه کارکنان را صادر کند.

(4) ذخیره سازی مسیر تاریخی و
ذخیره سازی مسیر پخش: می تواند مسیرهای حرکتی پرسنل را برای مدت طولانی ذخیره کند و مبنای تصمیم گیری را برای رسیدگی به رویداد فراهم کند.
پخش مسیر: می تواند مسیر فعالیت پرسنل را در یک دوره زمانی مشخص توسط شماره کارت و منطقه پخش کند.

1 、 نمای کلی از این طرح
سیستم موقعیت یابی پرسنل با دقت بالا برای تونل های مین/تونل ها فناوری موقعیت یابی UWB را با دقت تا 30 سانتی متر اتخاذ می کند. از طریق مدیریت حصار الکترونیکی و سایر کارکردها ، می توان موقعیت یابی پرسنل در زمان واقعی را بدست آورد و کنترل مناطق خطرناک را افزایش داده و به طور موثری از تصادفات ایمنی جلوگیری می کند. در مواجهه با موارد اضطراری ، قادر به پاسخ سریع به نجات و ارائه ضمانت های قوی برای ایمنی پرسنل.

برنامه موقعیت یابی پرسنل 2 、 معدن/تونل
با استفاده از محصولات سری موقعیت یابی UWB با دقت بالا برای کمک به مدیریت پرسنل در مین ها/تونل ها ، با یک تخته ایستگاه پایه و دو ماژول ایستگاه پایه ، یک ایستگاه پایه می تواند به موقعیت یک بعدی برسد ، به طور مؤثر تعداد ایستگاه های پایه را کاهش داده و قابلیت تعامل را با قدرت فراهم می کند.
رابط TTL/485/RJ45 اختیاری است و به راحتی می تواند به سیستم های مختلف زمینه ای دسترسی پیدا کند. این مزایای استقرار ساده ، سیستم پایدار و هزینه قابل کنترل را دارد.

3 、 مزایای این طرح
(1) پرسنل زمان واقعی موقعیت یابی
در زمان واقعی ردیابی موقعیت مکانی پرسنل ، پیگیری پویایی پرسنل در هر زمان و هر مکان.
◆ محل کار پرسنل را می توان با شماره کارت ، نام و غیره پرس و جو کرد.

(2) حصار الکترونیکی
◆ تنظیم انعطاف پذیر مناطق خطرناک (مانند چهره های خاکبرداری) و قوانین هشدار.
management مدیریت زنگ هشدار برای پرسنل نزدیک به مناطق خطرناک برای اطمینان از فعالیت های ایمن آنها.

(3) هشدار SOS و صدور صفحه بندی
در پرسنل سایت می توانند اطلاعات زنگ SOS را در زمان واقعی از طریق دکمه برچسب موقعیت یابی به سیستم ارسال کنند.
نظارت بر اتاق/پرسنل پس زمینه می تواند از طریق سیستم تماس با پرسنل مربوطه یا کلیه کارکنان را صادر کند.

(4) ذخیره سازی مسیر تاریخی و پخش
◆ ذخیره مسیر: می تواند مسیرهای حرکتی پرسنل را برای مدت طولانی ذخیره کند و مبنای تصمیم گیری را برای رسیدگی به رویداد فراهم کند.
◆ پخش مسیر: می تواند مسیرهای فعالیت پرسنل را در یک بازه زمانی مشخص توسط شماره کارت و منطقه پخش کند.

با استفاده از ایستگاه های پایه موقعیت یابی UWB در منطقه موقعیت یابی ، پرسنل/مواد می توانند از برچسب های موقعیت یابی UWB استفاده کنند تا به طور دقیق اطلاعات موقعیت مکانی پرسنل/مواد را در زمان واقعی در منطقه پیدا کنند ، با دقت موقعیت یابی تا سطح سانتی متر.

01. موقعیت یابی دقیق: دقت موقعیت یابی <30cm ؛

02. پوشش دوربرد: ایستگاه های پایه UWB فاصله پوشش موثر 400 متر دارند.

03. مدیریت پرسنل: آمار زمان واقعی و شناسایی پرسنل در محل ، ردیابی هوشمند مسیرهای پرسنلی.

04. یک کلیک روی تماس پریشانی: هنگامی که کارکنان با خطر روبرو می شوند ، می توانند دکمه هشدار را روی برچسب فشار دهند تا برای پاسخ به موقع و رسیدگی به پلت فرم مدیریت گزارش دهند. به همین ترتیب ، اگر این سکو وضعیت خطرناکی را تشخیص دهد ، می تواند یک سیگنال تخلیه اضطراری برای اطلاع از پرسنل در منطقه مربوطه برای جلوگیری از آن صادر کند.

05. حصار الکترونیکی: این سیستم عامل می تواند نرده های الکترونیکی منطقه ایمنی را تعیین کند و بر اساس شرایط کار واقعی تونل ، حصارهای الکترونیکی کنترل را کنترل کند و هنگام ورود به سطح هشدارهای مربوطه منجر شود.

موقعیت یابی یک بعدی با محدوده پوشش بیش از 800 متر

1) موقعیت یابی یک بعدی برای موقعیت یابی در فضاهایی با جهت های باند پهن باریک مانند تونل های مین و تونل مناسب است.

2) یک ایستگاه پایه را هر 800 متر (در محیط های باز) با دقت موقعیت یابی <30cm نصب کنید.

3) هنگامی که خم ها یا چرخش های زیادی در جاده/تونل وجود دارد ، لازم است جبران خسارت ایستگاه پایه را به طور مناسب افزایش دهید.

4) یک ایستگاه پایه واحد می تواند موقعیت یابی یک بعدی (تعیین جهت) را بدست آورد.

5) نسخه ایستگاه پایه دوگانه به حمل و نقل PCBA پیش فرض می کند.

نمایش مکان و نظارت مکان در زمان واقعی: ردیابی مسیرهای حرکتی فردی. جستجو/فیلتر اطلاعات محل سکونت پرسنل در لیست آماری ؛

مدیریت سیستم: پشتیبانی نقشه ، نظارت بر زمان واقعی وضعیت کار ایستگاه پایه ، پیکربندی پارامترهای مختلف عملکردی.

حصار الکترونیکی: ترسیم نرده های چند ضلعی ؛ قوانین حصار انعطاف پذیر از سه شرط تشکیل شده است: ورود ، ماندن و خروج ، برای مجوزهای اتصال.

حضور هوشمند: مناطق حضور و غیاب را سفارشی کنید و شیفت های حضور در بخش را تعیین کنید. به طور خودکار تأخیر و عزیمت زودهنگام را تعیین کنید و گزارش های حضور را به صورت خودکار تولید کنید. ضبط زمان رفت و آمد و زمان کار ؛

ساختار سازمانی و مدیریت پرسنل: ساختار سازمانی قابل تنظیم ، مدیریت آسان سطح دپارتمان ، یادآوری باتری کم ، صفحه بندی صفحه بندی/سوابق SOS

پخش آهنگ: پخش انعطاف پذیر فیلتر توسط پرسنل ، دوره زمانی و منطقه. فیلتر هوشمند برای حذف دوره های زمانی بدون داده های مکان. پخش چند هدف و پخش چند سرعته مسیرهای تاریخی ؛

بازرسی خودکار: گزارش تعمیر خودکار در منطقه بازرسی ؛ با قرار گرفتن دقیق و تشخیص چهره ، می توانیم مشکل پرسنل را در محل حل کنیم و تشخیص های از دست رفته و اطلاعات نادرست را از بین ببریم. وضعیت فرآیند را تجسم کنید و مدیریت حلقه بسته بصری را اجرا کنید.

فراخوانی برای کمک: هنگامی که یک کارمند با یک وضعیت اضطراری روبرو می شود ، می تواند مدت طولانی دکمه 'تماس برای کمک' را در برچسب فشار دهد تا یک سیگنال پریشانی را به موقع ارسال کند. پس از دریافت سیگنال پریشانی ، نرم افزار مدیریت پنجره ای ظاهر می شود تا سرپرست را به سمت خود به موقع اداره کند. به طور مشابه ، پس از کلیک پرسنل نظارتی بر روی دستور تخلیه در رابط نظارت بر زمان واقعی نرم افزار ، آنها منطقه ای را انتخاب می کنند که باید از طریق ماوس تخلیه شود. باطن نرم افزار دستورات تخلیه را برای کارمندان در آن منطقه ارسال می کند. پس از دریافت فرمان تخلیه ، برچسب های حمل شده توسط کارمندان منطقه به پرسنل هشدار می دهند که منطقه خطرناک را فوراً از طریق آلارم صدا و سبک تخلیه کنند.

نتیجه گیری

مزایای اصلی موقعیت یابی UWB شامل مصرف کم مصرف ، عدم حساسیت به محو شدن کانال (مانند چندگانه ، عدم خط دید و غیره) ، توانایی ضد مداخله قوی ، عدم تداخل در سایر دستگاه ها ، نفوذ قوی (قادر به یافتن در محیطی است که در یک دیواره آجری نفوذ می کند) ، و صحت و دقت موقعیت یابی بالا.

1 、 نمای کلی UWB

Ultra Wide Band (UWB): پهنای باند نسبی بیش از 20 ٪ از فرکانس مرکز ، یا داشتن پهنای باند مطلق بیش از 500 مگاهرتز. UWB معمولاً به Impulse Radio Ultra Wideband (IR-UWB) اشاره دارد.

UWB چیز جدیدی نیست. در روزهای ابتدایی خود ، عمدتاً برای موقعیت با دقت بالا برای B-end استفاده می شد. از آنجا که اپل آیفون 11 را در سال 2019 منتشر کرد ، که از UWB پشتیبانی می کند ، برنامه های کاربردی برای C-end توجه تولید کنندگان تلفن همراه و تولید کنندگان خودرو را به خود جلب کرده است.

قبل از سال 2004 ، IEEE 802.15.3A به انتقال داده های با سرعت بالا بی سیم در یک محدوده 10 متر بر اساس UWB اختصاص داده شد. در سال 2004 ، IEEE کارگروه 802.15.4A را برای توسعه استاندارد لایه فیزیکی UWB تأسیس کرد و تمرکز خود را به موقعیت با دقت بالا منتقل کرد. FCC در مجموع باند فرکانس 7.5 گیگاهرتزی را از 3.1-10.6 گیگاهرتز برای UWB اختصاص داده است ، اما قدرت تابش UWB را به -14dbm محدود می کند.

رهبر صنعت تراشه موقعیت یابی UWB Decawave است. نقاط نسبتاً ضعیف در این منطقه در داخل کشور جمع شده است ، اما اقدامات پیگیری نیز وجود دارد. همچنین تراشه UWB NXP برای همه سناریوها وجود دارد که سامسونگ از آن استفاده می کند. اپل از تراشه U1 توسعه یافته خود استفاده می کند. Decawave در حال حاضر بزرگترین تولید کننده تراشه موقعیت یابی UWB در جهان است. Decawave محصولات متنوعی از کیت های توسعه تراشه دارد و با هزینه های آزمایشی کم بسیار ارزان هستند.

2 、 فن آوری موقعیت یابی UWB

اساس موقعیت یابی UWB TOF/TOA است. الگوریتم TOF ساده محدودیت سختی دارد: دستگاه های ارسال و دریافت همیشه باید هماهنگ شوند. این یک مشکل نسبتاً دشوار است ، اما یک الگوریتم دو طرفه دو طرفه هوشمندانه از آن جلوگیری می کند. این نه تنها از ویژگی های عالی TOF استفاده می کند ، بلکه مشکل همگام سازی TOF را نیز از بین می برد ، بنابراین راه را برای کاربرد عملی TOF پاک می کند.

یکی دیگر از پایه های موقعیت یابی UWB استفاده از اندازه گیری زاویه AOA و AOD است. حداقل دو آنتن مورد نیاز است ، با فاصله d. هنگامی که امواج الکترومغناطیسی ساطع می شوند ، این دو آنتن اختلاف مسیر نوری دارند. کسانی که اصول امواج الکترومغناطیسی را مطالعه کرده اند می دانند که دانستن اختلاف فاز می تواند اختلاف مسیر نوری را تعیین کند و دانستن فاصله بین اختلاف مسیر نوری و آنتن می تواند زاویه را محاسبه کند. بنابراین ، زاویه را می توان با اندازه گیری اختلاف فاز بین دو موج بدست آورد. این اصل اندازه گیری زاویه است.

اصل موقعیت یابی از طریق اندازه گیری زاویه این است که با دانستن موقعیت های دو یا چند ایستگاه پایه و افزودن زاویه های اندازه گیری شده توسط AOA/AOD می توان موقعیت ترمینال را تعیین کرد. اصل موقعیت یابی از طریق اندازه گیری فاصله ، محاسبه فاصله از سه یا چند ایستگاه پایه به ترمینال بر اساس TOF ، به منظور تعیین محل ترمینال است. بنابراین ، اگر فقط یک ایستگاه پایه وجود داشته باشد ، چه می شود؟ ما معمولاً این کار را از طریق آرایه های آنتن انجام می دهیم.

موقعیت یابی سه نقطه ای ناقص است زیرا نیاز به اندازه گیری TOF و هماهنگ سازی بین ایستگاه پایه و ترمینال دارد. بنابراین ، صنعت معمولاً روش دیگری به نام TDOA را اتخاذ می کند. با اندازه گیری اختلاف تأخیر در انتقال بین دو ایستگاه پایه مختلف و پایانه برای موقعیت یابی ، هر ایستگاه پایه با یک هایپربولا مطابقت دارد و نقطه تقاطع Hyperbola نقطه هدف است. از آنجا که محل ایستگاه پایه ثابت است ، هماهنگ سازی بین ایستگاه های پایه و بین ایستگاه های پایه و پایانه های تلفن همراه بسیار آسان تر است.

بحث فوق عمدتاً بر موقعیت مطلق متمرکز است. در مرحله بعد ، ما در مورد استفاده از فناوری موقعیت یابی نسبی بحث خواهیم کرد. اصل موقعیت یابی نسبی UWB این است که دستگاهی با دو آنتن زاویه را از طریق AOA بر اساس اختلاف فاز ورود اندازه گیری می کند و فاصله از طریق SS-TWR را بر اساس TOF اندازه گیری می کند. با ترکیب فاصله نسبی و آزیموت بین دو دستگاه ، موقعیت نسبی دو دستگاه را می توان محاسبه کرد. مزیت این است که استقرار آن آسان است و نیازی به استقرار ایستگاه های پایه اضافی ندارد.

پالس باریک نانو ثانیه UWB و چرخه کم وظیفه UWB را قادر می سازد تا به دقت موقعیت یابی سطح سانتی متر برسد ، که این مزیت UWB نسبت به سایر ارتباطات غیر پالس در موقعیت یابی است. UWB به طور طبیعی از امنیت بالاتری برخوردار است و استفاده از آن از اندازه گیری تأخیر به جای قدرت سیگنال می تواند به طور مؤثر از حملات رله جلوگیری کند.

Decawave مقایسه ای از فن آوری های مختلف موقعیت یابی را انجام داده است. نتایج مقایسه نشان می دهد که UWB از نظر صحت و قابلیت اطمینان از سایر فناوری ها برتر است و همچنین در امنیت ، تأخیر ، مقیاس پذیری و مصرف انرژی از مزایای قابل توجهی برخوردار است.

در مقایسه با فناوری موقعیت یابی بلوتوث 5.1 در حال ظهور ، من معتقدم که UWB پنج مزیت دارد:

1. UWB در موقعیت یابی تخصصی تر است. بلوتوث همچنین ممکن است نیاز به در نظر گرفتن کارکردهای دیگر داشته باشد و از منظر فناوری موقعیت یابی ، چیزهای اضافی زیادی نیز وجود دارد. از این نظر ، UWB برتر است.

2. اثر چندگانه. به عنوان مثال ، در برنامه های مکانی مانند اتاق ها ، در صورت وجود چندین بازتاب سیگنال ، تشخیص آنها ممکن است دشوار باشد. در این راستا ، پالس های کوتاه UWB و چرخه کم وظیفه ، بازتاب را دشوار می کند و می تواند به طور دقیق متمایز شود. از این نظر ، UWB برنده می شود.

3. اصل اندازه گیری. همانطور که از متن قبلی مشاهده می شود ، UWB دقیق تر است.

4. خطا. همبستگی منفی مربع از فاصله استحکام سیگنال ، بلوتوث اعم از ارزیابی فقط قابل ارزیابی است ، نه اندازه گیری. ارزیابی بسیار دور یا نزدیک است ، اما به وضوح نمی توان بیان کرد که چه نقطه یا چند متر است. به عنوان مثال ، با فرض اینکه خطای اندازه گیری زاویه 5 درجه باشد ، اگر دو دستگاه 10 متر با هم فاصله داشته باشند ، انحراف موقعیت در حدود 1.8 متر است. با این حال ، اگر آنها 50 متر از هم فاصله داشته باشند ، انحراف موقعیت ممکن است به اندازه 8.87 متر باشد. این امر به این دلیل است که پس از تعیین زاویه ، شکل مخروط شکل می گیرد و هرچه شکل مخروط طولانی تر باشد ، باز شدن بزرگتر می شود. من اینجا ترسیم نکردم ، می توانید تصور کنید؟ از این نظر ، UWB خطاهای کمتری دارد.

5 بلوغ فن آوری. در حال حاضر ، UWB از نظر نرم افزار و سخت افزار نسبت به موقعیت یابی بلوتوث 5.1 بالغ تر است ، حداقل ما اکنون محصولات بالغ UWB را دیده ایم.

3 、 فناوری انتقال داده UWB

UWB انتقال داده با سرعت بالا عمدتا از مشخصات 802.15.3 قبل از سال 2004 پیروی می کند. در اصل ، اینتل و سامسونگ در ساخت شبکه های منطقه شخصی بی سیم بسیار فعال بودند ، اما با ظهور WI FI 5/6 ، مزایا دیگر قابل توجه نیست. استانداردها تعیین نشده و صنعت ادامه نداد ، بنابراین زرد شد.

اکنون ، استاندارد در حال تحول ، انتقال داده های کم سرعت UWB تحت مشخصات 802.15.4 است ، که عمدتا در خدمت موقعیت یابی دقیق و ارتباط ایمن است. مسیرهای اصلی تکامل آن دقت ، نرخ داده و امنیت است.

از نظر انتقال ایمن نقطه به نقطه ، UWB دامنه سنجش وسیع تری ، سرعت انتقال بالاتر و مقاومت قوی تر در برابر حملات رله در مقایسه با NFC دارد. در مقایسه با WI FI ، UWB برای انتقال داده های کم سرعت و متراکم ترمینال در محیط های سخت مناسب تر است. ما نمی گوییم که UWB باید جایگزین NFC شود ، اما بر اساس اندازه گیری دقیق فاصله آن ، UWB می تواند به عنوان یک حالت کمکی NFC برای بهبود تجربه تعامل کاربر وجود داشته باشد.

علاوه بر این ، از نظر انتقال داده های با سرعت بالا ، تمرکز فعلی عمدتاً روی طیف های فرکانس بالاتر و روش های مدولاسیون پیچیده تر است و پالس UWB مورد بررسی قرار نمی گیرد.

4 、 این زندگی: سناریوهای برنامه UWB

با فعال کردن UWB توسط دستگاه های تلفن همراه ، سناریوهای برنامه UWB به تدریج از تعامل بین برچسب ها و ایستگاه های پایه ثابت تا تعامل بین دستگاه های تلفن همراه و ایستگاه های پایه ثابت/دستگاه های تلفن همراه بر اساس موقعیت یابی نسبی تکامل یافته اند.

کنترل دسترسی هوشمند. نکته اصلی امنیت در اثبات وجود شخص و اعتبار وجود دارد. اثبات اینکه 'مردم در اینجا هستند' به همان اندازه اثبات مهم است. این صنعت غالباً چندین فن آوری را در کنار هم ترکیب می کند ، مانند استفاده از بلوتوث برای کشف دستگاه ، UWB برای موقعیت یابی دقیق و NFC به عنوان یک روش ورود پشتیبان هنگامی که تلفن از باتری خارج می شود. UWB یک روش کمکی است ، روش های سنتی باید همچنان وجود داشته باشد!

خدمات موقعیت مکانی روشهای موقعیت یابی سنتی وجود دارد ، اما موقعیت یابی UWB نیز می تواند برای ردیابی لنز و در سناریوهای جفت شدن در این نزدیکی استفاده شود. به عنوان مثال ، جفت شدن هدفون با رایانه ، وقتی یک تماس تلفنی می آید و تلفن خود را از آنجا می آورید ، هدفون به طور خودکار با تلفن خود جفت می شود و غیره.

جستجوی دقیق آفلاین برای افراد و چیزها. این یک راه حل کامل است. به عبارت ساده تر ، حتی اگر تلفن به اینترنت وصل نشده باشد ، می تواند از طریق تلفن شخص ثالث یک مکان خشن GPS را بدست آورد. سپس ، همراه با AR ، مکان دقیق دستگاه را می توان از طریق UWB بدست آورد. به عنوان مثال ، Airtag اپل.

روشهای تعاملی جدید. پس از کشویی روی صفحه ، حالت تعامل جهت دار با دستگاه در جهت مسیر نیز مشابه است.

بازی های تعاملی. به عنوان مثال ، دو نفر می توانند از یک کشویی برای ضربه زدن به یک توپ در حال حرکت بر روی صفحه دستگاه دیگر استفاده کنند ، یا در نبردهای چند نفره AR یا تعامل چند صفحه ای شرکت کنند.

در حال حاضر ، تولید کنندگان اصلی ترمینال شروع به کاربرد جزئی از فناوری UWB کرده اند. سناریوهای اصلی شامل کلیدهای دیجیتال بدون تماس ، تعامل جهت دار و جستجوی افراد و چیزها است. برای شرکت های تلفن همراه ، UWB ممکن است درست مانند بلوتوث و GPS به یک پیکربندی استاندارد در آینده تبدیل شود.

5 、 آینده: تأمل و خلاصه

سرانجام ، برخی از افکار در مورد چشم انداز موقعیت یابی نسبی UWB. ما می دانیم که تقریباً همه تلفن های هوشمند از بلوتوث و Wi Fi پشتیبانی می کنند ، اما NFC اینگونه نیست. UWB حداقل در همان مقیاس NFC نیاز به استقرار دارد. علاوه بر این ، باید یک برنامه قاتل وجود داشته باشد.

دیدگاه های این مقاله را می توان در چهار نکته زیر خلاصه کرد ، و ما از همه استقبال می کنیم تا با هم به آنها مراجعه کنند و در مورد آنها بحث کنیم:

(1) موقعیت یابی نسبی UWB یک نقطه کاربردی اصلی فناوری UWB است.

(2) اگر الزامات موقعیت یابی دارای قابلیت اطمینان ، ثبات ، دقت و تکرارپذیری باشد ، UWB مزایای بیشتری نسبت به بلوتوث 5.1 دارد.

(3) انتقال داده های کم سرعت UWB به جای انتقال داده با سرعت بالا.

(4) UWB هنوز راه طولانی دارد ، حداقل نیاز به استقرار در همان مقیاس NFC دارد. علاوه بر این ، باید یک برنامه قاتل وجود داشته باشد.

1 、 پس از صدا و فیلم ، مکان سومین داده مهم خواهد بود. به عنوان یک ویژگی اساسی همه چیز ، فناوری سنجش موقعیت مکانی در آینده بسیار توسعه خواهد یافت. فن آوری هایی مانند سنجش موقعیت مکانی ویدیویی ، رادار اعم از ، UWB اعم از و غیره همه متعلق به سنجش مکان هستند. در میان آنها ، UWB به دلیل فناوری منحصر به فرد و ارتباطات پالس با فرکانس بالا ، به موضوع داغ تحقیقات عمومی ، به ویژه پس از اپیدمی 2022 تبدیل شده است. تقاضا برای اطلاع رسانی در زمان واقعی و ردیابی محل پرسنل از طریق قفل کردن ، کنترل جریان و تحقیقات ، مراقبت های انسان گرایانه بیشتری را به فناوری در مقایسه با وسایل ساده و خام مانند کدهای موقعیت مکانی اضافه کرده است.

UWB می تواند به طور دقیق زمان ورود سیگنال را بدست آورد و از طریق TOF دقیق ، خطاهای کمی و دقت بالایی دارد. البته این هزینه قربانی کردن پهنای باند و راندمان ارتباطات است ، زیرا انتقال داده های با فرکانس بالا از پهنای باند بالا پشتیبانی نمی کند.

2 、 در حال حاضر ، در محیط برنامه ، به جز چند سناریو یک بعدی مانند تونل های مین/تونل ، بیشتر آنها از روش موقعیت یابی مثلث (TDOA) برای موقعیت یابی دو بعدی و سه بعدی استفاده می کنند. با این حال ، این روش دارای چندین نقطه مشکل ساز است:

1. هر مکانی که باید در آن واقع شود ، باید حداقل 3 پوشش سیگنال ایستگاه پایه قابل مشاهده داشته باشد. کل منطقه موقعیت یابی به پوشش یکپارچه در خط دید می رسد. هم از نظر طرح ایستگاه های پایه و هم از راندمان استفاده از ایستگاه های پایه ، کاملاً غیر اقتصادی است.

2. هماهنگ سازی زمان بندی ایستگاه های پایه. هنگام استفاده از روشهای سیمی ، دشواری و هزینه ساخت سیم کشی باید در نظر گرفته شود. هنگام استفاده از روشهای بی سیم ، مواردی مانند فرکانس همگام سازی و از دست دادن بسته باید در نظر گرفته شود. ناگفته نماند که پیچیدگی و اقتصاد این عملیات ، در موقعیت های پیچیده در محل ، حتی ممکن است یک کار غیرممکن باشد.

3. هر صحنه باید به طور دقیق مورد بررسی قرار گیرد. با توجه به محیط های مختلف ، پروژه های مختلف نیاز به ایجاد سیستم های مختصات در محل ، کالیبراسیون دقیق هر مختصات ایستگاه پایه و جمع آوری داده های گسترده برای تصحیح دارند. این روش در اصل تکرار و ترویج غیرممکن است ، زیرا همه پروژه ها پروژه های سفارشی با هزینه های بالا و چرخه های طولانی هستند.

3 、 مشکلاتی در سیستم باطن

1. مکانیسم راه حل تحمل گسل پیچیده. آیا می توان سطح بالایی از دقت را در محیط های پیچیده با انسداد متعدد (مانند کارگاه های تجهیزات یا محیط های ذخیره سازی چند قفسه) تضمین کرد. از آنجا که مشکلات چندگانه اجتناب ناپذیر است و اطلاعات قبلی زیادی در محیط در محل وجود ندارد ، با یک فیلتر ساده کالمن قابل حل نیست. برای دستیابی به هوش ، سازگاری و ثبات ، مهارت های الگوریتم عمیق مورد نیاز است و حداقل یک تیم الگوریتم بالغ در آینده مورد نیاز است.

2. سخت افزار اساسی مکانیسم بهینه سازی. برای تطبیق کامل با یک برنامه ، لازم است که دقت ، نرخ تازه سازی ، مصرف برق ، ظرفیت و سایر عوامل تعادل برقرار شود. این شاخص ها فقط نمی توانند مبتنی بر شماره های تبلیغاتی باشند ، زیرا آنها به هم وابسته هستند و مکانیسم های بهینه سازی سخت افزار اساسی برای تعیین کمیت دشوار است. به طور کلی ، بدون چند سال از کشت عمیق ، انجام خوب کار دشوار است و در کاربردهای در مقیاس بزرگ مشکلات قابل توجهی وجود خواهد داشت.

3. آیا می توان آن را بطور شهودی و هموار ارائه داد. آنچه کاربران به آن نیاز دارند مقادیر مختصات X و Y سرد نیست ، بلکه ردیابی یکپارچه و بصری از سوئیچینگ و پس انداز موقعیت پرسنل است. آنچه لازم است اتوماسیون حضور و گشت زنی در مناطق ثابت است ، نه صرفه جویی در مسیرهای تاریخی. با توجه به سطح مدل سازی در محل و نیاز به نمایش بصری جنبه های و ماشین انسان ، همه اینها باید جمع و جمع شوند.

4. مسائل مربوط به برنامه. آیا مکانیسم پشتیبان گیری داغ چند دستگاه برای پروژه هایی با صدها یا هزاران برچسب وجود دارد. آیا یک پروژه با هزاران یا ده ها هزار برچسب توانایی محاسبات خوشه ای چند ماشین را دارد.

به طور کلی ، موقعیت یابی UWB در حال حاضر یک مشکل مهندسی است نه یک دانشگاه. مسائل مهندسی شامل هزینه ها ، کارآیی اجرای و ثبات است. عمل فعلی صنعت این است که برنامه ها را تقسیم کرده و فناوری را ساده تر کنید.

برنامه را تقسیم کنید. همه عمیقاً در زمینه های مختلف درگیر هستند ، به طوری که طرح سایت پروژه نزدیکتر خواهد شد و برای ایجاد سیستم مختصات ، مرجع تجربه ای وجود خواهد داشت. پس از مدت زمان طولانی ، تمرین می تواند عالی باشد و احتمال مشکلات مربوط به مهندسی ، کاهش هزینه ها و بهبود ثبات و کارآیی پروژه را کاهش دهد. به عنوان مثال ، با تمرکز بر روی نیروگاه ها ، زندان ها ، خانه های سالمندان و سایر صنایع ، هر صنعت دارای کارمندانی است که عمیقاً در کشت خود شرکت می کنند.

فناوری را ساده کنید. به طور مستقیم از الزامات سفارشی سازی پروژه پیچیده و پیگیری تکرارپذیری. به عنوان مثال ، راه اندازی ماژول های استاندارد با توابع مانند اندازه گیری فاصله ، موازی سازی و مصرف کم مصرف. مشتریان مختلف می توانند ماژول ها را با توجه به نیاز خود برای برآورده کردن نیازهای خاص برنامه خود در سناریوهای مختلف ادغام کنند. به عنوان مثال ، راه اندازی یک سیستم موقعیت یابی دو بعدی ایستگاه پایه ، که فقط برای موقعیت یابی دو بعدی بصری در سایت ، به یک ایستگاه پایه نیاز دارد تا از مشکلات مهندسی مانند نصب چندین ایستگاه پایه جلوگیری شود. توصیه می شود در این رابطه با شرکت فناوری شنژن Xindachang ، آموزشی ویبولیتین مشورت کنید. با بیش از ده سال تجربه در RF و پنج سال تجربه در فناوری UWB ، هر دو ماژول و PCBA را می توان به راحتی تسلط یافت. حتی اگر نیازهای خاص سفارشی سازی سیستم با پس زمینه وجود داشته باشد ، می توان آنها را برای برقراری ارتباط با آنها تماس گرفت.

PCB manufacturing capability:
Layers: 2-30 PCB layers
Capacity: 80000 square meters per month
Delivery time: 7-15 days, urgent: 24-72 hours for shipment
PCB shape process edge: 3mm 5mm 10mm
Plate type: FR-4 Aluminum substrate Copper substrateHigh Frequency PCB High Tg MaterialImpedance ControlHDIRigid-Flex PCB
Maximum size: 1500mm * 2000mm : 0.5-30.0mm
ضخامت صفحه
CNC: ± 0.15 میلی متر ، صفحه برش V:
تحمل ضخامت 0.15 میلی متر (T ≥ 1.0 میلی متر) ± 10 ٪ استاندارد IPC
حداقل عرض خط/خط 3 میلی لیتر (0.075 میلی متر)
به حداقل می رسد
. (35UM-520UM)
رنگ های جوهر: سبز ، قرمز ، آبی ، سفید ، سیاه ، بنفش و غیره
درمان سطح: Hasl enig Silver enepig زمان تحویل: فوری 24 ساعته
مونتاژ نوع مونتاژ: پچ تک/دو طرفه ،
ظرفیت تولید مونتاژ محافظت شده: به طور متوسط 25 میلیون تکه در روز
انواع مؤلفه ها: BGA ، WLCSP ، QFN ، و غیره
حداقل پین قطعات: 0.3mm WLCSP: 0.35mm minind ancation minindation matledation
materiation: 020 instatution: 020 instantation instantation: 020 instatution: 020 instantion instatution: 020 minmation instatution: 020 minmation instatution: 020 mimation instatution: 020 mimation instatution:
020 mimation instatution
: 020 minmation instantion: 020 mmination instant 40 میلی متر ، حداکثر 580 mm 580 میلی متر
PCB نوع: FPC/PCB
انواع جوشکاری: لحیم کاری بدون سرب ، لحیم کاری موج بدون سرب ،
سیستم تشخیص لحیم کاری دستی: AOI (100 ٪) نمونه برداری دستی اشعه ایکس
سه نمونه برداری از رنگ اثبات ، مونتاژ محصول نهایی ، آزمایش عملکردی ، تست عملکردی ، DFM
تولید تجزیه