uwb高精度定位系統(tǒng)，UWB定位技術的優(yōu)缺點

uwb定位和其他室內定位技術的區(qū)別，10cm高精度定位就不用說啦，除了精度高，uwb技術比其他定位技術相比還有這么多的優(yōu)勢喲！1）工作時間短、設備功耗低UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據，脈沖持續(xù)時間很短，一般在0.20ns~1.5ns之間，有很空的占空因數(shù)，系統(tǒng)耗電可以做到很低，在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設備功率一般是傳統(tǒng)移動電話所需功率的1/100左右，是藍牙設備所需功率的1/20左右。因此，UWB設備的電池壽命，相對于傳統(tǒng)無線設備有著很大的優(yōu)越性。2）對其他設備干擾小由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬，其帶寬相當于1000個電視頻道或3萬個FM廣播頻道，因此單位頻寬內的功率密度相當?shù)?。美國FCC對UWB的發(fā)射功率做了嚴格限制，其功率密度甚至低于一般的噪聲水平（比如，低于一部筆記本電腦的輻射）。因此，UWB對其他設備的影響微乎其微。3）1S內可同時工作的標簽多，容量高UWB使用的帶寬在1GHz以上，甚至可高達幾個GHz，那么每發(fā)送一個UWB信號的持續(xù)時間就非常短了。通俗一點，我們可以將信號通信看作不同寬度車輛行駛，如自行車（UWB信號）、汽車（窄帶信號），馬路寬度一定（時間資源），車輛越窄，馬路上容納的車輛就越多，如只有自行車在馬路上行駛和只有汽車在馬路上行駛時，自行車的容量會大大多于汽車。因此，超寬帶系統(tǒng)容量大，可同時容納成百上千個定位標簽同時工作。

定位技術在發(fā)展的幾年來，從最開始的UWB，到現(xiàn)在的藍牙AOA，再到后面的5G，衍生了很多很多的定位技術，這些定位技術到底哪些好，哪些不好呢？現(xiàn)在就有做藍牙的人說做UWB的太貴了，做UWB的就說藍牙的精度太低。四相科技在高精度室內定位行業(yè)已經涉足有9年的行業(yè)經驗，我們認為沒有任何一種定位技術能夠解決任何一個定位場景里面的所有定位需求。也沒有任何一個技術能解決一個項目人，在不同區(qū)域里面最適用的定位技術也是不一樣的，所以我們還是要回顧一下高精度定位技術原理與特點。高精度定位技術的關鍵指標1.精度準確度（均值）：定位均值與實際位置的差異精確度（方差）：定位給位置的波動成都2.容量單區(qū)域容量：單個定位小區(qū)可容納的定位對象數(shù)量系統(tǒng)容量：單個定位系統(tǒng)可容納的定位對象數(shù)量3.動態(tài)定位頻率：單個定位對象1秒的定位次數(shù)定位延遲：實際位置改變到系統(tǒng)呈現(xiàn)新位置的時間差4.成本設備成本：基站、標簽及配套電源、網絡通信設備費用部署成本：安全調試系統(tǒng)的人力、物料費用以上這四個部分都是相互制約的，但是成本永遠是企業(yè)最關心的指標，所以在高精度定位解決方案中，標簽陳本、基站成本、部署成本都是成本的關鍵。標簽成本最大的一點還是在維護成本，其中重要的就是功耗；基站成本在于覆蓋的距離，不同覆蓋距離需要的基站數(shù)量是不同的。所以在復雜的應用場景下，EHIGH恒高自研UWB高精度定位技術開始一直在致力于解決企業(yè)建設成本問題。所以根據各種室內定位技術：在大范圍內：采用UWB技術；小房間、小范圍：采用AOA、UWB&OA+TOA工廠+大型設備之間：根據成本選擇UWB AOA+TOA、藍牙AOD、藍牙AOA煤礦巷道和隧道：UWB特殊環(huán)境不允許有線：藍牙Beacon、UWB下行TOA基于四相科技的融合方案在不同的應用場景里面我們構建的底層硬件到底層軟件的一整套解決方案?；诓煌膹碗s昌吉給與UWB高精度定位融合定位方案極大提高了生產的安全性以及生產效率，降低了企業(yè)管理成本。

UWB簡介超寬帶技術是一種新型的無線通信技術，它通過對具有很陡上升和下降時間的沖激脈沖進行直接調制，使信號具有GHz量級的帶寬。它具有對信道衰落不敏感、發(fā)射信號功率譜密度低、低截獲能力、系統(tǒng)復雜度低、能提供數(shù)厘米的定位精度等優(yōu)點。在早前被用來應用在近距離高速數(shù)據傳輸，近年來國內外開始利用其亞納秒級超窄脈沖來做近距離精確室內定位。定位原理UWB的定位原理和衛(wèi)星導航定位原理很相似。如下圖，天上的衛(wèi)星坐標為已知，地上的接收設備同時接收到四個衛(wèi)星信號就能確定自己的位置坐標（平面和高程坐標）。UWB的定位原理就是通過在室內布置4個已知坐標的定位基站，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，通過一定的算法精確的計算定位標簽的位置。

uwb定位和其他室內定位技術的區(qū)別，10cm高精度定位就不用說啦，除了精度高，uwb技術比其他定位技術相比還有這么多的優(yōu)勢喲！UWB系統(tǒng)使用間歇的脈沖來發(fā)送數(shù)據，脈沖持續(xù)時間很短，一般在0.20ns~1.5ns之間，有很空的占空因數(shù)，系統(tǒng)耗電可以做到很低，在高速通信時系統(tǒng)的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB設備功率一般是傳統(tǒng)移動電話所需功率的1/100左右，是藍牙設備所需功率的1/20左右。因此，UWB設備的電池壽命，相對于傳統(tǒng)無線設備有著很大的優(yōu)越性。由于UWB脈沖極窄、頻帶極寬，其帶寬相當于1000個電視頻道或3萬個FM廣播頻道，因此單位頻寬內的功率密度相當?shù)汀Ｃ绹鳩CC對UWB的發(fā)射功率做了嚴格限制，其功率密度甚至低于一般的噪聲水平（比如，低于一部筆記本電腦的輻射）。因此，UWB對其他設備的影響微乎其微。目前做uwb定位的公司有很多，但穩(wěn)定性和精度能達到要求的不高。唐恩科技是江蘇的一家uwb定位公司，公司是國內最早研究uwb定位的，室內定位精度高、非常穩(wěn)定，有多項發(fā)明專利。

uwb(ultra wideband)是一種無載波通信技術，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據，通常利用tdoa（到達時間差）和tof（時間到達）算法實現(xiàn)人員或物品位置的信息。此外，對所需定位的物品或人員uwb技術需要鋪設基站和佩戴定位標簽。uwb信號的輻射非常低，通常只有手機輻射的千分之一，因此在化工廠人員定位應用時，其不存在對其他儀器儀表的干擾問題。由于考慮到化工廠人員應用的嚴謹性，無論是從定位精度、安全性、抗干擾、功耗等角度來分析，uwb無疑是最理想的化工廠人員定位技術之一。

UWB技術利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據，因此其所占的頻譜范圍很寬，并且時間分辨率較高。傳統(tǒng)的定位技術是根據無線正弦信號的飛行時間或者信號強弱來判別物體位置，但是易受多徑或外界環(huán)境的影響，定位出的位置與實際位置存在誤差，波動較大，定位精度不高。而恒高（EHIGH）的UWB精確定位系統(tǒng)采用了寬帶窄脈沖通訊技術（時間分辨率極高，使定位誤差減?。⒍嘣磾?shù)據融合（有效提升定位系統(tǒng)的抗干擾能力）以及時間序列信號處理技術（在強多徑復雜環(huán)境中，提取出首達路徑信號），因此可以實現(xiàn)對定位目標的精準定位。