uwb定位用UWB技术进行定位,有哪些优缺点？

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2021-05-24 04:14:21 来源：朵拉利品网

1, 用UWB技术进行定位,有哪些优缺点？

uwb定位和其他室内定位技术的区别，10cm高精度定位就不用说啦，除了精度高，uwb技术比其他定位技术相比还有这么多的优势哟！
1）工作时间短、设备功耗低
UWB系统使用间歇的脉冲来发送数据，脉冲持续时间很短，一般在0.20ns~1.5ns之间，有很空的占空因数，系统耗电可以做到很低，在高速通信时系统的耗电量仅为几百μW~几十mW。民用的UWB设备功率一般是传统移动电话所需功率的1/100左右，是蓝牙设备所需功率的1/20左右。因此，UWB设备的电池寿命，相对于传统无线设备有着很大的优越性。
2）对其他设备干扰小
由于UWB脉冲极窄、频带极宽，其带宽相当于1000个电视频道或3万个FM广播频道，因此单位频宽内的功率密度相当低。美国FCC对UWB的发射功率做了严格限制，其功率密度甚至低于一般的噪声水平（比如，低于一部笔记本电脑的辐射）。因此，UWB对其他设备的影响微乎其微。
3)1S内可同时工作的标签多，容量高
UWB使用的带宽在1GHz以上，甚至可高达几个GHz，那么每发送一个UWB信号的持续时间就非常短了。通俗一点，我们可以将信号通信看作不同宽度车辆行驶，如自行车（UWB信号）、汽车（窄带信号），马路宽度一定（时间资源），车辆越窄，马路上容纳的车辆就越多，如只有自行车在马路上行驶和只有汽车在马路上行驶时，自行车的容量会大大多于汽车。因此，超宽带系统容量大，可同时容纳成百上千个定位标签同时工作。
已成功将UWB定位技术和物联网的相结合，定位精度可高达10cm，实现了UWB定位系统在工业4.0、石油化工、电力能源、公安司法等领域的应用。

4, 什么是UWB室内定位技术

UWB室内定位技术采用 TDOA（到达时间差原理），利用 UWB 定位技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差，从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。
使用 TDOA 技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信，只需要定位标签只发射或只接收 UWB 信号，故能做到更高的定位动态和定位容量。
恒高科技 UWB室内定位系统产品由感知层、传输层、服务层、网络层、应用层组成。
室内定位系统架构示意图感知层由定位基站、通信基站、通信定位基站共 3 类定位基站和定位标签组成，通过定位基站与定位标签的 UWB 定位信道实现对定位标签的定位，通过通信基站与定位标签的 Zigbee 通信信道实现定位基站对定位标签的参数配置、定位标签的状态回传以及定位标签上下行的数据。定位基站通过 Zigbee 通信信道与通信基站、通信定位基站实现参数配置、状态回传、上下行数据。
传输层分为无线传输网和有线传输网，无线传输网通过 WIFI 信道为定位基站提供数据传输链路，有线传输网通过有线以太网方式为定位基站提供数据传输链路，并且有线传输网还为无线传输网提供数据传输链路。
服务层由 UWB 定位引擎软件、UWB 定位系统管理软件、对内和对外接口软件组成，这些软件部署在系统服务层服务器。
UWB 定位引擎软件实现定位数据的解算，得到定位标签的坐标；UWB 定位系统管理软件实现定位网、通信网、无线传输网的管理及维护功能，并作为应用层到感知层的数据交换桥梁。
网络层分为互联网和局域网，局域网由用户方部署。
应用层包括系统应用软件和应用层对外接口软件，系统应用软件实现定位显示、轨迹回放等基础功能及应用定位数据的电子围栏、巡检、过程管理、考勤分析等拓展功能；应用层对外接口软件提供接口以便集成商或其他用户使用本系统的数据。
正是因为UWB室内定位技术具有：功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、定位精度极高等优点，使得其在众多无线定位技术中脱颖而出。
那么UWB室内定位技术可以应用于哪些行业？给这些行业带来哪些改变呢？
工业仓库：
在工厂中，UWB室内定位系统可以帮助传统工厂实现数字化管理，可实时查看员工位置、在岗时间、离岗时间、移动轨迹，提高岗位巡查效率。通过后台对仓储货物位置的监管，可查看物品位置、所属仓库等数据，防止物资设备的丢失。
在养老院，通过给老人佩戴智能手环或胸牌，不仅能够实时查看老人位置，还能够通过设置电子围栏来圈定安全活动范围，一旦老人走出安全区域，系统就会及时预警，通知管理人员前往查看，避免老人走失。
因为护工人员不可能24小时陪在每一个老人身边，难免会有疏漏，所以可以将一键报警功能集成在手环或胸牌之中，一旦老人遇到危急情况，按下按钮就能够通知护工人员及时予以救助，避免危及老人生命健康安全。
司法监狱：
监狱安全管理一直是备受关注的问题，通过UWB室内定位技术如何杜绝监狱犯人管理漏洞、降低监管执法风险呢？
在监狱，通过UWB室内定位系统，将定位标签集成至犯人定位腕带中，能够对服刑犯人进行实时监控。
包括：实时掌握人员的实时位置、人数清点、犯人腕带防拆报警、电子围栏、聚众分析、行动轨迹跟踪、回放、摄像联动警报等，能够很大程度的降低监管执法的风险，防止意外事故的发生。

名词解释

UWB

超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是一种无线载波通信技术，它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很宽。 UWB技术具有系统复杂度低，发射信号功率谱密度低，对信道衰落不敏感，截获能力低，定位精度高等优点，尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

信号

《Signal》（又名《信号》）是韩国有线电视台tvN自2016年1月22日起播出的金土剧，由金元锡导演，李帝勋、金惠秀、赵震雄主演。该剧讲述了现在的刑警朴海英和过去的刑警李材韩通过老式对讲机，穿越时空进行连接，并在过程中破获了一些长期未结案件的故事。全剧借由时空交错叙事手法，对于法律追溯期的制度精神、人性与真相的多重性、正义与人情的两难等议题，具有相当深刻的演绎与讨论。该剧获第52届韩国百想艺术大赏“最佳电视剧奖”“最佳剧本奖”。

系统

系统一词来源于英文system的音译，即若干部分相互联系、相互作用，形成的具有某些功能的整体。系统一般分为自然系统、人为系统、复合系统和生理学概念，描述系统的方法有符号、单位脉冲响应、差分方程和图形等。