人體對(duì)UWB精度影響-不是天線寶寶

背景

人體對(duì)于UWB測(cè)距和TOA的影響是非常嚴(yán)重的，導(dǎo)致UWB定位宣傳的高精度，實(shí)際體驗(yàn)效果很糟糕。

基于TOF或TOA三角定位的局限性：

1.    首先需要基站坐標(biāo)準(zhǔn)確標(biāo)定

2.    其他需要至少三個(gè)基站可視

就算這兩點(diǎn)通過專業(yè)的測(cè)繪以及部署大量基站，數(shù)據(jù)的預(yù)處理以及算法的優(yōu)化，同時(shí)降低對(duì)于定位精度的要求。但是人體造成的測(cè)距及TOA的誤差，無法避免，依然會(huì)讓用戶對(duì)UWB在真實(shí)環(huán)境的定位效果無法滿意。

微文：UWB之囧

微文：“鍋”是三角定位而非UWB

微文：人體對(duì)于UWB信號(hào)影響

測(cè)試

基站選擇外置棒狀天線以及嚴(yán)格挑選了標(biāo)簽陶瓷天線，保證基站和標(biāo)簽UWB的360度有信號(hào)；

l  在基站和標(biāo)簽可視的情況下，天線不同方向會(huì)導(dǎo)致丟包率不同，測(cè)距精度基本一致，丟包率和精度沒有關(guān)聯(lián)；

l  基站和標(biāo)簽之間存在人體遮擋時(shí)：

1.    非佩戴方式：標(biāo)簽離開人體50厘米以上，人體會(huì)導(dǎo)致UWB丟包率增加，但是測(cè)距精度影響不大。

2.    佩戴方式：不同部位導(dǎo)致測(cè)距誤差十分明顯，嚴(yán)重的誤差1-2米；每個(gè)基站到標(biāo)簽由于遮擋方向不同，誤差各不同，基本都在30-50厘米的誤差。

結(jié)論：人體對(duì)于UWB測(cè)距精度的影響遠(yuǎn)超過玻璃、門等非金屬遮擋物。人員定位最 佳佩戴方式就是天線寶寶。

啟發(fā)

l  定位精度對(duì)于UWB技術(shù)本身而言，只是理論意義，很多落地的實(shí)際表現(xiàn)相差甚遠(yuǎn)。為了室內(nèi)定位行業(yè)的健康發(fā)展，嗚呼同行不要再去誤導(dǎo)和夸大宣傳UWB的定位精度。

l  堅(jiān)持走場(chǎng)景空間位置感知的技術(shù)路線

1.    場(chǎng)景比較的干凈，并且可以頭部、肩部佩戴標(biāo)簽，可以保證坐標(biāo)定位的效果；近期我們?cè)诓賵?chǎng)配合體育跑步過線以及多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)體能測(cè)試，看來操場(chǎng)的環(huán)境還是可以基于UWB三角坐標(biāo)定位；

2.    正常室內(nèi)辦公環(huán)境，人員正常佩戴標(biāo)簽（比如胸前或口袋），由于人體對(duì)于測(cè)距和TOA的不可預(yù)知，基于測(cè)距或TOA的三角定位要慎用，基于這類坐標(biāo)定位技術(shù)的軌跡以及電子圍欄等應(yīng)用的體驗(yàn)效果就不要指望了；

3.    工業(yè)環(huán)境的金屬遮擋十分嚴(yán)重，保證至少三個(gè)基站可視基本不可能，基于測(cè)距或TOA的三角定位不建議使用；

基于測(cè)距以及TOA信號(hào)深度學(xué)習(xí)的精細(xì)化網(wǎng)格定位，目前看是室內(nèi)位置空間感知的唯 一出路；

基于測(cè)距以及TOA信號(hào)深度學(xué)習(xí)的精細(xì)化網(wǎng)格定位，采用模糊匹配非數(shù)學(xué)公式計(jì)算，基于大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、學(xué)習(xí)和分類，在采樣和學(xué)習(xí)的時(shí)候，盡可能提供多樣化的樣本，算法就能達(dá)到準(zhǔn)確的分類和區(qū)別的目的。

目前我們聯(lián)合武漢大學(xué)以及上海交大兩所高等學(xué)府測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率可以達(dá)到95%以上；同時(shí)我司也已經(jīng)在辦公環(huán)境以及大型鋼廠環(huán)境做的測(cè)試驗(yàn)證，基本可以達(dá)到應(yīng)用落地的目的，算法還在持續(xù)優(yōu)化和迭代。

同時(shí)我們和知名智能樓宇解決方案、智能照明解決方案、智慧消防解決方案、智慧體育解決方案、鐵路/電力智慧工地解決方案廠家一起推進(jìn)UWB高精度場(chǎng)景化位置空間感知的賦能。

總結(jié)

和幾乎所有無線通訊技術(shù)相比，UWB的TOF和TOA的精度優(yōu)勢(shì)是無可比擬的；此外獨(dú)有的PDOA技術(shù)也是2C側(cè)重要應(yīng)用基礎(chǔ)。

充分發(fā)揮UWB的TOF和TOA的精度優(yōu)勢(shì)，充分了解應(yīng)用環(huán)境對(duì)于UWB的干擾，能讓我們更加理性的利用好UWB技術(shù)服務(wù)于位置空間感知，而非簡(jiǎn)單的TOF/TOA的高精度三角定位。

相信基于深度學(xué)習(xí)的UWB高精度精細(xì)化網(wǎng)格定位，一定在為了有越來越多的應(yīng)用，也會(huì)為越來越多的智慧系統(tǒng)賦能。

微文：巨視安防場(chǎng)景定位感知宣傳資料