UWB+PA、NFC/RFID、慣導(dǎo)、RTK、氣壓計(jì)、加速度傳感、BLE、4G/NB/LORA/WiFi

PGltZyBzcmM9Imh0dHA6Ly9jZG4ubXl4eXB0LmNvbS9kYjUzNTdjNC8yMi8xMi83OWNjOTgwOTAxMDY1YzIxMmRjZGFlNjA5YWIwNTk4NDc3NzdmZDcxLnBuZyIgdGl0bGU9IlVXQitQQSxORkMvUkZJRCzmg6/lr7wsUlRLLOawlOWOi+iuoSzliqDpgJ/luqbkvKDmhJ8iIGFsdD0iVVdCK1BBLE5GQy9SRklELOaDr+WvvCxSVEss5rCU5Y6L6K6hLOWKoOmAn+W6puS8oOaEnyIgd2lkdGg9IjcwMCIgaGVpZ2h0PSIyODkiIGJvcmRlcj0iMCIgdnNwYWNlPSIwIiBzdHlsZT0idGV4dC1hbGlnbjoganVzdGlmeTsgdGV4dC13cmFwOiB3cmFwOyBiYWNrZ3JvdW5kLWNvbG9yOiByZ2IoMjU1LCAyNTUsIDI1NSk7IHdpZHRoOiA3MDBweDsgaGVpZ2h0OiAyODlweDsiLz4=

這里主要聊聊UWB定位標(biāo)簽融合的其他方面技術(shù)：

§  UWB+PA

UWB的通訊距離在50-100米，2頻道的情況，100米是有保證的

藍(lán)牙由于由于同頻干擾嚴(yán)重，尤其是和2.4G WIFI，一般距離30-50米

1.  UWB+PA可以實(shí)現(xiàn)500米以上的覆蓋，類似在隧道等場(chǎng)景，這樣可以大大減少基站的數(shù)量，硬件成本和施工大大減少

2.  UWB基站之間采用定向天線可以達(dá)到1公里以上的通訊

3.  增加PA，會(huì)增大標(biāo)簽的功耗和成本

§  UWB+加速度傳感器

目的：靜止?fàn)顟B(tài)情況，標(biāo)簽低功耗，運(yùn)動(dòng)時(shí)喚醒UWB

普通的加速度傳感器芯片相比MEMS價(jià)格還是有優(yōu)勢(shì)的，所以目前面市的UWB標(biāo)簽多集成了加速度傳感器芯片實(shí)現(xiàn)功耗管理。

§  UWB+氣壓計(jì)

理論上TDOA和TOF三角定位，可以測(cè)量X/Y/Z三維坐標(biāo)，但是前提是基站之間要具備高度差才可以，類似GPS衛(wèi)星定位。但是實(shí)際部署基站高度差是不可能保證的，所以在實(shí)際應(yīng)用的環(huán)境，基本都是測(cè)量X/Y兩維坐標(biāo)，高度Z沒有辦法通過三角定位算法獲取。采用氣壓計(jì)的氣壓差的高程算法，可以獲取到亞米級(jí)的高度值。

前提：標(biāo)簽和基站電路板支持氣壓傳感器

基站和標(biāo)簽的氣壓差，測(cè)量高度，目前看是室內(nèi)、室外高度測(cè)量的可落地的技術(shù)手段。

§  UWB+NFC/RFID

1.           NFC/RFID是無源電子標(biāo)簽，采用磁場(chǎng)激勵(lì)的方式產(chǎn)生隨間的電流實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀取。

2.           RFID的工作頻率（13.56MHz）相比UWB（3.2G-6.7GHz）低很多，UWB信號(hào)能量也比RFID大很多，所以將UWB和RFID布置在同一結(jié)構(gòu)中，需要考慮UWB對(duì)RFID信號(hào)的影響。

3.           此外為了保證RFID感應(yīng)和體驗(yàn)，需要在標(biāo)簽的周邊部署感應(yīng)線圈，UWB模塊以及電池的部署也是需要注意的地方

§  UWB+慣導(dǎo)

1.  MEMS本身是傳感器，需要部分CPU算力實(shí)現(xiàn)慣導(dǎo)算法以及通訊功能。
UWB和慣導(dǎo)融合準(zhǔn)確定義應(yīng)該是反向TDOA和慣導(dǎo)融合

2.  MEMS傳感成本高也是考慮因素，普通的MEMS傳感成本60-80

3.  慣導(dǎo)需要大量的實(shí)時(shí)傳感信息及實(shí)時(shí)計(jì)算，應(yīng)該是在標(biāo)簽側(cè)實(shí)現(xiàn)，這也是為何適合和反向TDOA融合的原因。

4.  同反向TDOA一樣，標(biāo)簽側(cè)的成本和功耗都加大，所以適合于智能手機(jī)或者車載側(cè)定位標(biāo)簽場(chǎng)景

§  UWB+RTK

UWB作為是目前室內(nèi)定位高精度定位代表技術(shù)，基于GNSS的RTK技術(shù)則是室外高精度定位的代表技術(shù)。UWB和RTK融合的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外高精度定位。但是需要注意以下幾點(diǎn)：

1.  UWB和RTK本身都不是低功耗技術(shù)，功耗要超過傳統(tǒng)標(biāo)簽十幾倍

2.  同時(shí)還需要增加類似NB或CAT1的物聯(lián)網(wǎng)通訊，也是提高了標(biāo)簽成本

3.  UWB和RTK融合標(biāo)簽的成本應(yīng)該是接近1000，遠(yuǎn)超過其他種類的定位標(biāo)簽

4.  RTK對(duì)于可視衛(wèi)星的數(shù)量數(shù)目要求更多，所以會(huì)采用MEMS慣導(dǎo)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)失效補(bǔ)充，MEMS的使用進(jìn)一步推高了標(biāo)簽的功耗和成本

5.  由于功耗高，電池容量也比較的大，基本都超過2000mAH，標(biāo)簽的體積也大

6.  特定的場(chǎng)景類似車載側(cè)或智能手機(jī)側(cè)，才建議這兩種技術(shù)融合的定位標(biāo)簽

§  UWB+BLE

先提出UWB和BLE融合的落地產(chǎn)品應(yīng)該是Airtag；

AirTag：

1.  BLE作為長(zhǎng)距離幾十米探測(cè)，UWB做最后十米精準(zhǔn)定位

2.  BLE的低功耗優(yōu)勢(shì)

3.  UWB的精準(zhǔn)定位優(yōu)勢(shì)

2B市場(chǎng)UWB定位應(yīng)用和BLE融合

解決的問題是在非UWB應(yīng)用場(chǎng)景情況下，標(biāo)簽的低功耗管理。

1.  非UWB應(yīng)用場(chǎng)景情況，標(biāo)簽為BLE信標(biāo)工作狀態(tài)

2.  進(jìn)入U(xiǎn)WB應(yīng)用場(chǎng)景，標(biāo)簽通過BLE喚醒UWB

3.  離開UWB應(yīng)用場(chǎng)景，標(biāo)簽切換程BLE信標(biāo)模式

§  UWB+藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)

UWB標(biāo)簽融合藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)模塊

藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)獲取周邊（30米以內(nèi)）的藍(lán)牙傳感器數(shù)據(jù)

采用帶PA的UWB標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)300-500米的數(shù)據(jù)通訊

§  UWB+4G、NB、LORA、WIFI

傳統(tǒng)的UWB基站一般采用POE的方式實(shí)現(xiàn)供電和網(wǎng)絡(luò)通訊，但是網(wǎng)線的距離受限100米以內(nèi)，在類似隧道等長(zhǎng)距離場(chǎng)景（200米-500米）或者類似工業(yè)環(huán)境、室外環(huán)境不具備拉網(wǎng)線的情況，無線通訊的方式是最合適的選擇。

長(zhǎng)距離無線通訊選擇：

1.  采用運(yùn)營(yíng)商的4G/CAT1、NB的方式，前提是定位算法需要前置在基站上實(shí)現(xiàn)。

2.  LORA是窄帶的長(zhǎng)距離無線通訊網(wǎng)絡(luò)，在標(biāo)簽數(shù)量不多的情況，可以采用LORA物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)定位結(jié)果的無線上傳，前提也是定位算法需要前置在基站上實(shí)現(xiàn)。

3.  有些情況，類似隧道采用泄漏電纜實(shí)現(xiàn)了無線WIFI覆蓋，定位基站采用WIFI無線上傳也是一種選擇，前提也是定位算法需要前置在基站上實(shí)現(xiàn)。