五個關鍵詞解碼UWB室內定位方案

近日，聚焦智慧城市，智能安防，人工智能等領域的安博會在深圳會展中心拉開序幕，近千家廠商參展，其中就有很多我們的客戶朋友。更有多個客戶朋友趁著展會出差之便早早就約好要來參觀搭建在SKYLAB公司內部的UWB室內定位環(huán)境，深入了解高精度人員定位和資產定位是如何幫助企業(yè)優(yōu)化人員及資產管理的。

UWB室內定位工程師從室內的高精度位置服務需求為切入點，對UWB定位做了簡單介紹，并結合實際市場應用總結了UWB定位值得關鍵的五大關鍵詞。

方案應用

UWB（Ultra Wideband，超寬帶）技術是目前備受關注的一種新型短距離高速率無線通信技術，通過發(fā)送納秒級或納秒級以下的超窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，可以獲得GHz級的數(shù)據(jù)帶寬。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點。因此，超寬帶技術可以應用于室內靜止或者移動物體的精確定位和導航，包括人和大型物品，例如貴重物品倉儲、礦井人員定位、機器人運動跟蹤、汽車地庫停車等，且能提供十分精確的定位精度。

UWB定位系統(tǒng)大致分為位置感知層、網絡傳輸層和定位應用層，主要包括：定位引擎服務器、智能終端、POE交換機、UWB基站、UWB標簽（UWB工卡，UWB手表，UWB資產標簽）、軟件平臺等。

UWB硬件

UWB的定位原理是通過在室內布置4個已知坐標的UWB基站，需要定位的人員或者設備攜帶定位標簽，標簽按照一定的頻率發(fā)射脈沖，不斷和四個已知位置的基站進行測距，利用TDOA定位算法，通過測量出不同基站與移動終端的傳輸時延差來進行定位。要實現(xiàn)企業(yè)內部的高精度人員定位或資產定位，就需要在企業(yè)內部水平間隔50米的范圍內安裝UWB基站，并給工作人員配備UWB工卡或者是UWB手表，將UWB資產定位標簽粘貼在貴重物品上。

UWB算法

UWB定位主要通過TOF測距定位、TWR測距定位、TDOA定位三種定位算法，TDOA，Time Difference of Arrival，通過測量被測標簽(B)與已知位置基站(P1,P2,P3)間的報文傳輸時間差，計算出距離差；計算出被測標簽的位置。需要已知位置基站間時鐘同步。TDOA定位不需要UWB定位標簽與定位基站之間進行往復通信，只需要定位標簽發(fā)射一次UWB信號，工作時長縮短了，功耗也就大大降低了，故能做到更高的定位動態(tài)和定位容量。SKYLAB的UWB室內定位方案就使用了TDOA定位算法，可實現(xiàn)10cm高精度定位，并且UWB定位系統(tǒng)可容納多個UWB標簽同時工作。

軟件平臺

為方便企業(yè)級用戶的高精度人員管理和資產管理應用，SKYLAB有配套提供一套基于超寬帶空間數(shù)字化技術開發(fā)的智能化管理系統(tǒng)，?泛應?于智慧??，智慧司法，智慧養(yǎng)?，?；??，電?電?，社區(qū)矯正，智慧建筑等?業(yè)的智能管理系統(tǒng)。在管理平臺上，能夠實時完成人員管理、位置管理、設備管理、物品管理以及告警信息記錄。

演示套件

UWB室內定位演示環(huán)境的搭建方式其實很簡單，借助UWB基站、UWB標簽就可以實現(xiàn)。在需要定位的室內環(huán)境中布局UWB基站，至少要4個，移動的人或物佩戴UWB標簽（UWB工卡/UWB手環(huán)）布局思路如下：水平間距控制在5-10m,部署要盡量均勻、豎直高度控制在3m左右。

以上，就是UWB定位方案的五大關鍵點，想了解更多UWB高精度室內定位方案應用可直接訪問SKYLAB官網或阿里店鋪。