超宽带uwb高精度定位模组技术发展分析UWB实现时间同步

2023-01-29 777

超宽带uwb高精度定位模组技术发展分析UWB实现时间同步,5G时代的到来促进了物联网的不断发展,室内定位技术提供了非常准确的位置信息数据,其中,超宽带uwb高精度定位模组室内定位技术具有高精度、高安全性、这些优秀的特点使UWB在消费市场上具有巨大的应用潜力。因此,近年来,UWB是一种非常受欢迎的室内定位技术,在B端市场发展迅速稳定,C端市场也受到许多商业巨头的特别关注。因此,室内定位技术UWB的发展现状值得期待。

超宽带uwb高精度定位模组技术发展分析UWB实现时间同步

UWB全称为UltraWideBand,也就是说,超宽带通信。20世纪90年代以前,该技术主要用于军事雷达系统,发展到民用阶段,也主要用于B端,如工厂、仓储、隧道、高精度定位司法等垂直行业的人员或物资。例如,在煤矿人员定位方面,基于超宽带uwb高精度定位模组室内定位技术具有很大的优势。根据国家煤炭监督管理局组织国家安全标准委员会煤矿安全标准委员会编制的安全生产行业标准《煤矿井下人员定位系统通用技术条件(草案)》的要求,UWB定位技术在精度方面先进于其他无线技术,可满足“煤矿井下人员精准定位系统大静态定位误差不大于0.3米”的要求。事实上,这一要求在终的编制说明中也得到了明确的证实,这是指UWB定位技术的精度。煤矿井下恒高的人员定位精度已达到5cm~10cm,实时室内定位采用安全帽定位标签和标签卡的形式,更好地保障了地下矿工的安全。


另外,超宽带uwb高精度定位模组室内定位标签在疫情防控方面也做出了突出贡献。病毒预防需要防止人员聚集,防止跨部门接触,制定人员密集区域的预防手段,实现准确的人员跟踪.全面消杀工作。社交距离报警系统基于UWB定位技术的测距误差可达10㎝,通过定位手镯、定位标签、定位基站,通过部署在控制区,可以充分结合疫情“预防”和“控制”的解决方案,为防疫工作做好准备。


在市场方面,2018年国内UWB企业级应用市场出货量已达百万级。根据市场预测数据,在企业级应用市场中,UWB仍将保持超高的发展势头,预计到2025年芯片出货量将达到5000万件左右,国内超宽带uwb高精度定位模组企业级应用市场的规模也将超过1000亿元。更令人兴奋的是,UWB B端技术的辉煌也吸引了C端企业的关注和参与。


事实上,尽管许多手机已经开始支持UWB室内定位技术,但基于UWB定位技术的智能标签可能是除智能手机之外的一个智能产品。室内定位技术UWB在TOB市场上的产业链相对简单,可分为芯片和解决方案两个环节。一些公司甚至从事芯片和解决方案的完整布局。在TOC市场上,UWB技术产业链正在形成芯片芯片.模组.整机等环节,也是我们发展的机遇。


UWB如何实现室内定位技术的时间同步?通过各种定位算法实现室内定位技术的实时精准定位数据,各种室内定位技术的定位算法和定位精度不同,UWB实现时间同步的方法是什么?我们知道TDOA和TOF它是定位系统采用的两种定位方法,保证了精度,大大降低了定位功耗。实现超宽带uwb高精度定位模组定位时间同步的室内定位技术方法是什么?


UWB室内定位技术的时间同步是什么?TDOA这是一种利用到达时间差进行定位的方法。标签卡向外界发送UWB信号,UWB定位标签覆盖范围内的所有基站都会收到无线信号。由于标签与基站的距离不同,基站收到信号的时间点也不同。


因此,为了实现定位时间同步,为了准确测量时间,我们需要确保定位标签和定位基站在同一时间系统中,如北京时间。而且每个人都在一定的区域内,因为UWB基站的覆盖范围是100m-300m,如果你在千里之外,那不能满足时间同步的条件。


如何解决室内定位技术UWB时间不同步问题?我们知道超宽带uwb高精度定位模组定位系统对时间测量的要求很高,时间测量不准确会严重影响定位精度,1ns时差会导致30cm位置误差。因此,必须解决时间不同步的问题。目前有两种常用的解决方案,有线同步和无线同步。


1.有线同步

有线同步相当于所有UWB定位基站都使用相同的表,即同步控制器。同步控制器通过有线通信将时间信息传输到每个基站,使每个基站处于同一时间系统,实现时间同步。这种同步方法的优点是时间测量精度高,每个UWB定位基站之间的时间可以保持高度同步,技术难度低,易于实现。问题是部署成本高,因为每个基站都需要通过有线连接到同步控制器,线路规划变得非常复杂,部署UWB定位系统时会有大量的接线。但同步精度将相对较高。


2.无线同步

无线同步是指每个UWB定位基站通过不断与其他基站交换团队时钟信息,终实现并保持整体时间协调。也就是说,UWB定位基站之间的信号交互,告诉其他基站现在在什么时候,然后调整自己的时间与其他基站一致。无线同步取决于UWB的测量时间精度。时间精度越高,两个基站之间的时间误差越小,时间同步程度越高。无线同步的优点是基站之间不需要有线连接,因此UWB定位系统的部署难度较低,成本较低。综合比较两种同步方法,各有优缺点。超宽带uwb高精度定位模组定位系统采用无线同步方法,也是业内一家拥有UWB无线同步技术的厂家。时间测量精度已达到ps级,基站与基站之间的时间可达到高度同步,实现10cm精准定位。