超寬帶：理論化精 確建筑資產(chǎn)跟蹤定義超寬帶 (UWB)

Ultra-Wideband: Theorizing Pinpoint Construction Asset Tracking

超寬帶：理論化精 確建筑資產(chǎn)跟蹤

定義超寬帶 (UWB)

超寬帶 (UWB) 是一種用于傳輸數(shù)據(jù)的無線技術(shù)，可將無線電能量傳播到非常寬的頻帶上，并具有非常低的功率譜密度。顧名思義，它使用數(shù)千兆赫 (GHz) 的寬頻譜。UWB 還具有高帶寬和極高數(shù)據(jù)吞吐量的特點。

UWB 發(fā)射機(jī)以前稱為“脈沖無線電”，可在寬頻譜頻率上發(fā)送數(shù)十億個脈沖。然后，相應(yīng)的接收器通過偵聽發(fā)射器發(fā)送的熟悉的脈沖序列將脈沖轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。脈沖大約每兩納秒發(fā)送一次。這有助于UWB實現(xiàn)實時精度。簡而言之，超寬帶旨在短距離傳輸大量數(shù)據(jù)，而無需使用太多功率。

無論您是否了解所涉及的確切物理原理，我們都可能親身經(jīng)歷過傳統(tǒng)無線電系統(tǒng)的困境。這是因為這些系統(tǒng)容易受到電磁干擾——不需要的射頻信號會破壞您的信號并對您的信號產(chǎn)生負(fù)面影響。這種干擾會導(dǎo)致傳統(tǒng)無線電系統(tǒng)的崩潰，并導(dǎo)致電視、收音機(jī)、無繩電話或移動設(shè)備的聲音或圖像質(zhì)量下降。使用 UWB，這種干擾大大減少，這與極寬的帶寬和低功率譜密度相得益彰。

UWB 通信系統(tǒng)本質(zhì)上不會被檢測和攔截。低傳輸功率意味著竊聽者必須距離發(fā)射器非常近（接近 1 米）才能檢測到傳輸?shù)男畔?。再加?/span> UWB 脈沖通過每個發(fā)射器/接收器對特定的代碼進(jìn)行時間調(diào)制，使得 UWB 傳輸有望安全，因此可能的應(yīng)用包括軍事行動，甚至是那些需要最 高程度安全性的應(yīng)用

超寬帶用途

超寬帶主要有以下三個應(yīng)用，都可以給建筑帶來巨大的好處：

#1：無縫訪問控制

這是簡化流程并提高建筑物接入點安全性的絕佳選擇。UWB 可以識別個人接近或遠(yuǎn)離安全入口的方式，驗證安全憑證，并讓授權(quán)個人通過入口而無需實際出示憑證。

#2：基于位置的服務(wù)

即使在擁擠的多路徑信號環(huán)境中，UWB 也能提供高精度定位?；谖恢玫姆?wù)具有廣泛的應(yīng)用：

l  讓人們輕松地在機(jī)場或購物中心等大型場所導(dǎo)航，或在多層停車場找到他們的汽車

l  數(shù)字營銷機(jī)構(gòu)開展有針對性的活動并生成人流量數(shù)據(jù)

l  提供個性化優(yōu)惠的零售商

l  政府機(jī)構(gòu)定制通知

l  活動期間娛樂場所個性化推薦

#3：設(shè)備到設(shè)備（點對點）服務(wù)

設(shè)備到設(shè)備或點對點是定位個人的好方法。UWB 提供兩個設(shè)備（例如您的設(shè)備和親人的智能手機(jī)）之間的精 確相對距離和方向，允許在無需錨點和接入點等基礎(chǔ)設(shè)施的情況下查找彼此的相對位置。這將使您能夠在擁擠的空間中輕松找到彼此或找到放錯地方的物品。它還可以方便地找出您的朋友在人群中的位置。

行業(yè)用例  

雖然過去主要用于雷達(dá)成像，但超寬帶市場多年來已大幅增長，并且有大量民用和非民用應(yīng)用，例如：

l  軍事行動：超寬帶自誕生以來一直在軍事應(yīng)用中進(jìn)行探索，因為它具有抗干擾性、可擴(kuò)展性以及在惡劣條件和環(huán)境下的耐用性。

l  消費電子產(chǎn)品：我們已經(jīng)看到它進(jìn)入了 iPhone 11 以及三星和索尼等參與 UWB 項目的品牌。設(shè)備。事實上，作為第 一家在智能手機(jī)中集成超寬帶的制造商，蘋果的超寬帶芯片（恰當(dāng)?shù)孛麨?/span>U1）是一件大事，是一款在設(shè)計時考慮到特殊意識的定位芯片。

l  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：UWB 快速傳輸大量數(shù)據(jù)的能力、高度安全性以及廣泛的范圍（使其適合多種應(yīng)用）使其成為物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 的天然競爭者。一個小問題——范圍短——可以通過天線設(shè)計來彌補(bǔ)。

l  汽車：UWB 在汽車行業(yè)顯示出真正的前景，特別是在關(guān)鍵的 FOB 設(shè)計中，它可用于更準(zhǔn)確地預(yù)測這些設(shè)備的接近度和整體功效。事實上，大眾汽車等汽車巨頭已經(jīng)宣布了這項令人興奮的技術(shù)的預(yù)期用例。

建筑超寬帶

建筑空間有兩個特殊的超寬帶用途：

#1：定位

超寬帶在建筑項目中的資產(chǎn)定位方面具有真正的潛力?？紤]到大型承包商一年內(nèi)可能面臨高達(dá) 120 萬美元的更換工具費用和生產(chǎn)力損失，因此強(qiáng)大的工具跟蹤系統(tǒng)是保持盈利的關(guān)鍵。工具經(jīng)理采用了幾種方法來跟蹤工具和設(shè)備，但沒有一種方法沒有缺點：

l  條形碼：也稱為設(shè)備標(biāo)簽，是一種簡單、經(jīng)濟(jì)高效的方式來監(jiān)視各種工具和設(shè)備。缺點：您只能在每次掃描它們時才能看到。

l  GPS追蹤器：我們都知道GPS。每個人都使用 GPS 可靠地從 A 點到達(dá) B 點，但 GPS 也有很多缺點……比如無法接收到信號。這是因為 GPS 需要衛(wèi)星信號。不僅如此，它還可能成本高昂并且消耗大量電池。

l  藍(lán)牙跟蹤器：藍(lán)牙跟蹤器利用您移動設(shè)備的藍(lán)牙連接，并要求您的物品位于設(shè)備的范圍內(nèi)才能生成位置更新。與每次掃描條形碼相比，藍(lán)牙跟蹤提供了更強(qiáng)大的跟蹤功能。其最 大的缺點是缺乏GPS的實時數(shù)據(jù)和精 確定位能力。

#2：工具和設(shè)備跟蹤

GPS 用于庫存跟蹤的最 大吸引力在于其準(zhǔn)確性。其最 大的缺點是費用過高和電池消耗過多。超寬帶與 GPS 的區(qū)別在于它能夠以閃電般的速度傳輸大量數(shù)據(jù)，同時功耗也較低。它還能夠在最惡劣的環(huán)境中以卓越的精度運(yùn)行。

正如短距離低功耗藍(lán)牙 (BLE) 非常適合人跡罕至的工作場所一樣，超寬帶的覆蓋范圍也很短。通過在整個建筑工地安裝多個 UWB 接收器，可以提高覆蓋范圍和接收效果，精 確跟蹤工具移動，精度可達(dá)厘米級。UWB 標(biāo)簽可以嵌入到工具中以在工作現(xiàn)場進(jìn)行跟蹤。

#3：安全

如果我們再次考慮超寬帶在商業(yè)建筑中提供的安全檢查點，以驗證安全憑證，則可以在您的整個運(yùn)營過程中應(yīng)用相同的原則 - 從進(jìn)入總部到從嬰兒床或工具室檢查工具的進(jìn)出。它對攔截的抵抗力還有助于阻止攻擊者試圖窺探您的系統(tǒng)中發(fā)生的情況。這種安全性與嵌入式智能工具安全性相結(jié)合，為術(shù)語 2 因素身份驗證 (2FA) 帶來了新的含義。

無線互聯(lián)的世界

雖然超寬帶不一定是新事物，但它終于進(jìn)入了智能手機(jī)領(lǐng)域，這是有充分理由的。其高精度和安全功能適用于許多行業(yè)，從軍事行動到數(shù)字營銷活動再到建筑項目管理。憑借如此多的利用可能性，我們預(yù)計超寬帶將在未來幾年進(jìn)入建筑領(lǐng)域。

Lucas Marshall - Milwaukee Tool內(nèi)容營銷經(jīng)理

Lucas Marshall 是 Milwaukee Tool 的內(nèi)容營銷經(jīng)理，他和他的團(tuán)隊提高了人們對該公司 SaaS 平臺 ONE-KEY? 的認(rèn)識，并教育用戶了解庫存最 佳實踐。