如何用UWB定位系统实现室内定位

2025-05-18 06:56:00

室内定位系统已成功将UWB定位技术和物联网的相结合,定位精度可高达10cm,实现了UWB定位系统在工业4.0、石油化工、电力能源、公安司法等领域的应用。

如何用UWB定位系统实现室内定位

工具/原料

EHIGH恒高

UWB室内定位定位方式

1、TOF技术飞行时间法(Time of flight,TOF)是一种双向测距技术,它通过测量UWB信号在基站与标签之间往返的飞行时间来计算距离。其基本原理是基站连续发射UWB信号到被观测物体(标签)上,标签接收到信号后,发送UWB信号给基站。通过测量UWB信号飞行(往返)时间来得到目标物距离。

2、TDOA技术TDOA定位即双曲线定位,二维定位中需要使用4个定位基站。通过测量标签到每两个基站之间的距离差,距离差等于常量即可绘制出双曲线,而曲线交点即可确定标签坐标。该方法实现过程中,标签只需要广播一次UWB信号即可,因此有利于标签的功耗及标签并发数量。

如何用UWB定位系统实现室内定位

3、工作时间短、设备功耗低UWB定位系统使用间歇的脉冲来发送数据,脉冲持续时间很短,一般在0.20ns~1.5ns之间,有很空的占空因数,系统耗电可以做到很低,在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右,是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此,UWB设备的电池寿命,相对于传统无线设备有着很大的优越性。

4、对其他设备干扰小由于UWB脉冲极窄、频带极宽,其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道,因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制,其功率密度甚至低于一般的噪声水平(比如,低于一部笔记本电脑的辐射)。因此,UWB对其他设备的影响微乎其微。

5、1S粝简肯惧内可同时工作的标签多,容量高UWB定位系统使用的带宽在1GHz以上,甚至可高达几个GHz,那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点,我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶,如自行车(UWB信号)、汽车(窄带信号),马路宽度一定(时间资源),车辆越窄,马路上容纳的车辆就越多,如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时,自行车的容量会大大多于汽车。因此,UWB定位系统容量大,可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。

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