相比藍(lán)牙和RFID,在測距、測角以及定位技術(shù)方面,UWB有顯著的技術(shù)優(yōu)勢;相比BLE和RFID、GNSS,UWB產(chǎn)品的開發(fā)難度也大很多;
? 首先到目前為止UWB還沒有成熟的、統(tǒng)一的、廣泛使用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;盡管UWB聯(lián)盟、FiRa、CCC汽車聯(lián)盟、omlox等等;
? 其次有UWB涉及的頻率范圍很寬,CH1-CH9;今年我國無委會出臺了UWB新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,合規(guī)的頻率為CH9,通訊頻率近10G,這對于硬件設(shè)計能力以及測試設(shè)備要求都很高;
? 和BLE以及RAIN RFID不同,UWB機(jī)會還沒有統(tǒng)一的鏈路層標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,而且TOF、TDOA以及AOA/PDOA在鏈路層都有各自不同;TOF在鏈路層協(xié)議開發(fā)的難度要高一些;
? 相比通訊而言,定位需要沒有通訊大,但是相比無線通訊,無線定位對于環(huán)境適應(yīng)性難度更大,產(chǎn)品實(shí)際落地遇到的問題和挑戰(zhàn)性更大
UWB基礎(chǔ)協(xié)議及定位算法
n 基礎(chǔ)協(xié)議
UWB的基礎(chǔ)協(xié)議就包括TOF、TOA、TDOA、AOA /AOD、PDOA。TOF和TDOA還包括反向TDOA等衍生版本;基礎(chǔ)協(xié)議確定了UWB的空口也就是鏈路層協(xié)議,每種基礎(chǔ)協(xié)議解決的問題不同,應(yīng)用場景也不同;
n 經(jīng)典定位算法
基于UWB的傳統(tǒng)坐標(biāo)定位算法包括TOF、TDOA的三角定位;基于AOA/PDOA+TOF的角度+測距的坐標(biāo)定位;這些算法的共同點(diǎn)是基于經(jīng)典的數(shù)據(jù)公式,適用于理想的環(huán)境,魯棒性欠缺,類似工業(yè)和室內(nèi)干擾多的環(huán)境,體驗(yàn)感一般;
n 指紋模糊匹配及深度學(xué)習(xí)算法
基于UWB的位置感知新算法研究方向包括:基于TOF+PDOA實(shí)現(xiàn)無人機(jī)編隊(duì)拓?fù)涔芾?、基于TOF+PDOA實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)同位置空間管理、基于TOF或TOA的區(qū)域指紋學(xué)習(xí)的空間感知、基于TOF或TOA以及PDOA感知的深度學(xué)習(xí)的位置空間定位、基于UWB信號深度學(xué)習(xí)的空間相似性感知拓?fù)涞貓D的在線構(gòu)建及導(dǎo)航、基于UWB信號的SLAM、基于UWB信號空間的感知相似性實(shí)現(xiàn)拓?fù)鋵?dǎo)航等等;
這類創(chuàng)新性算法研究出發(fā)點(diǎn)是拋棄傳統(tǒng)經(jīng)典算法對于度量地圖準(zhǔn)確建立、以及基站坐標(biāo)準(zhǔn)確標(biāo)定的嚴(yán)重依賴,而是基于信號感知的深度學(xué)習(xí),達(dá)到感知物理空間,實(shí)現(xiàn)定位及導(dǎo)航的目的;
這可能是UWB應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境時,更有希望的發(fā)展方向;我司已經(jīng)聯(lián)合武漢大學(xué)測繪院、上海交通大學(xué)圖像所以及上海海事大學(xué)計算機(jī)信息學(xué)院開展了這方面的技術(shù)研究和實(shí)際產(chǎn)品落地、項(xiàng)目驗(yàn)證等工作;
UWB位置感知orUWB定位系統(tǒng)
基于UWB的位置服務(wù)是一個基于射頻的新應(yīng)用,射頻受到環(huán)境的影響很大,基于射頻的定位應(yīng)用比基于射頻的通訊應(yīng)用環(huán)境適應(yīng)難度還要大,這也是5G在R17才提出了高精度定位服務(wù)的概念,目前還沒有完成成熟;
建議涉及位置服務(wù)需求,不能一上來就給用戶推基于UWB高精度坐標(biāo)定位解決方案:基于坐標(biāo)的UWB高精度定位方案,落地難度很大,適用的環(huán)境很有限,此外勘測、標(biāo)定等實(shí)施工作巨大;多數(shù)項(xiàng)目都做不好;建議從解決用戶需求和問題角度出發(fā),結(jié)合場景化的方式,提供類似解決電子圍欄、解決出入口、解決區(qū)域覆蓋、解決防碰撞等位置空間感知場景化應(yīng)用;
從實(shí)際需求出發(fā),提供簡單且快速落地的射頻位置空間感知方案(小而專、精),而非基于坐標(biāo)的位置服務(wù)系統(tǒng)(大且不好用)更易于項(xiàng)目推進(jìn)和推廣;
先做好UWB位置感知,再考慮UWB定位系統(tǒng)
市場、產(chǎn)品和技術(shù)
? 產(chǎn)品是紐帶,技術(shù)服務(wù)于產(chǎn)品,市場需要解決需求的產(chǎn)品而非技術(shù)
產(chǎn)品是一條艱辛的市場化過程,市場驗(yàn)證技術(shù),市場驗(yàn)證產(chǎn)品-提供解決市場需求的高性價比產(chǎn)品才是市場真正需要;
? 小公司產(chǎn)品研制過程
基于有競爭力的技術(shù)研制產(chǎn)品,驗(yàn)證和擴(kuò)大市場的同時降低成本;降低成本優(yōu)先在于產(chǎn)品的易用性,以及大量市場場景機(jī)會;第三階段就是如何從IC源頭減低成本,讓產(chǎn)品有價格競爭力,市場能普遍接收,拓展更大的市場空間。
產(chǎn)品不同階段解決的問題和誤區(qū)
1:盲目的追求技術(shù)的先進(jìn)性:選擇技術(shù)需要面對需求,同類技術(shù)比較以及解決問題的多技術(shù)融合;
2:忽視產(chǎn)品的落地性:實(shí)施、易用以及成本優(yōu)勢
十年做產(chǎn)品-技術(shù)整合到市場整合,再到公司運(yùn)作,選擇了做產(chǎn)品的技術(shù)公司就是一條艱辛的技術(shù)糾錯、市場糾錯以及公司管理及運(yùn)作的糾錯成長過程。能活下來,只是走了正確的方向,永遠(yuǎn)不要相信比別人聰明,也不要相信比別人更勤奮;
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