一、什么是全無線UWB定位系統(tǒng):
n 包括UWB無線時鐘同步、UWB無線定位、基站無線網(wǎng)絡(luò)通訊完整的三部分才能稱為全無線UWB定位系統(tǒng)。
行業(yè)內(nèi)UWB解決方案廠家基本都能提供UWB無線時鐘同步、UWB無線定位,但是推薦以及項目實際使用基站無線網(wǎng)絡(luò)通訊的解決方案不多,關(guān)鍵的原因是這些廠家的UWB解決方案只支持中心化定位解算-如果廠家提供的定位解決方案,需要部署中心定位解算服務(wù)器,那就不支持實際項目基站無線網(wǎng)絡(luò)通訊。
對于采用中心定位解算解決方案廠家而言,UWB定位基站只負(fù)責(zé)標(biāo)簽到基站的TOF測距或TDOA到達(dá)時間獲取,這些數(shù)據(jù)都需要實時發(fā)送到中心定位解算服務(wù)器實現(xiàn)三角定位,基站不具備直接定位的功能。
在一個中/大系統(tǒng)(標(biāo)簽和基站具備一定數(shù)量)中如果每秒標(biāo)簽到基站的數(shù)據(jù)實時發(fā)送到中心,這個對于基站網(wǎng)絡(luò)帶寬有一定要求;同時對于三角定位而言,任何一個數(shù)據(jù)的丟失或沒有實時達(dá)到中心解算服務(wù)器,定位結(jié)果就可能沒有辦法完成,所以基站網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和實時性也有一定要求。
基于以上因素,采用中心定位解算的UWB廠家,一般只會在DEMO演示系統(tǒng),UWB定位基站支持采用WiFi通訊方式,實際項目都不建議用戶采用-真實的情況是:實際項目不支持。
UWB全無線定位系統(tǒng)的技術(shù)前提是定位算法必須前置在定位基站內(nèi)實現(xiàn)
算法內(nèi)置基站-去中心化、不需要定位引擎服務(wù)器
二、UWB基站無線通訊比有線通訊有哪些優(yōu)勢:
無線通訊部署優(yōu)勢是很明顯的,很多工業(yè)現(xiàn)場不可能采用有線網(wǎng)絡(luò)通訊方式。
l 智慧工地對于人、車、物的位置空間管理,都希望定位系統(tǒng)可以隨著作業(yè)面變化以及工地的變換,做到流動性快速部署,有線網(wǎng)路通訊方式顯然滿足不了這樣要求。
l 類似機(jī)場等大型或中型的戶外空間的人員空間位置管理,同樣希望采用無線通訊而非有線通訊。
l 采用4G運(yùn)營商蜂窩通訊技術(shù)路線,更是解決了通訊距離以及通訊系統(tǒng)的建設(shè)及維護(hù)工作。
三、UWB基站無線通訊有哪些技術(shù)可以選擇:
由于定位解算工作都在UWB基站內(nèi)部實現(xiàn),基站無線通訊只負(fù)責(zé)上報定位數(shù)據(jù)結(jié)果,數(shù)據(jù)帶寬要求只和定位基站所在區(qū)域的標(biāo)簽數(shù)量以及定位頻率有關(guān),一般最多幾Kbps的帶寬就可以滿足。同時基站上報的是定位結(jié)果數(shù)據(jù),通訊網(wǎng)絡(luò)實時性要求不高。
UWB基站無線通訊包括WiFi、4G、LoRa幾種代表性無線通訊方式;
l WiFi代表中距離(50-100米以內(nèi))無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù),可選WiFi4、WiFi5或WiFi6;BLE MESH、Wi-SUN都可以考慮。
l 4G代表的是運(yùn)營商蜂窩無線通訊方式,4G/Cat1、NB都可以滿足;如果不考慮成本,5G的支持當(dāng)然沒有技術(shù)問題。4G的好處在于利用現(xiàn)有通訊基站,只要有4G信號,就不用考慮通訊距離;局限性在于,對于非4G專網(wǎng),用戶擔(dān)心數(shù)據(jù)的安全性;我們在涉及到工廠、機(jī)場等行業(yè)客戶,都沒有辦法接受運(yùn)營商的4G網(wǎng)絡(luò);電力、鐵路和一些大型鋼廠具備自建的蜂窩通訊專網(wǎng)。
l LoRa的優(yōu)勢在于遠(yuǎn)距離(3-10公里)無線通訊,以及極高的抗干擾能力優(yōu)勢(LoRa:149dB、4G和5G不到90dB)。一種情況:用戶需要遠(yuǎn)距離無線數(shù)據(jù)通訊,沒有自建蜂窩專網(wǎng),不希望采用運(yùn)營商的蜂窩通訊,LoRa的LPWAN技術(shù)是唯 一可選技術(shù)路線。第二種情況:在類似地下空間(沒有蜂窩通訊),或者金屬干擾十分嚴(yán)重的環(huán)境(蜂窩通訊不能正常工作),LPWAN也是唯 一可選的無線數(shù)據(jù)通訊技術(shù)路線。
LPWAN通常是SubG(頻率低于1G)技術(shù),有LoRa、ZeTA、Wi-SUN等技術(shù)路線可以選擇??紤]到UWB基站無線通訊對于數(shù)據(jù)帶寬(幾Kbps)的要求,以及盡可能實時性高的要求,類似LoRa WAN的物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)是不適合的,需要采用LoRa私有協(xié)議實現(xiàn)UWB基站無線通訊。
四、UWB基站無線通訊如何實現(xiàn):
l UWB定位基站支持無線通訊的前提-定位算法必須在基站實現(xiàn)而非采用中心定位引擎服務(wù)器實現(xiàn)的方式;
l 其次多數(shù)的定位算法需要基站之間交互數(shù)據(jù),需要基于UWB或其他無線通訊技術(shù)實現(xiàn)定位區(qū)域內(nèi)基站之間的無線數(shù)據(jù)通道,數(shù)據(jù)通訊帶寬最 好要保證到幾M級別;
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