ორიგინალი: Ulink Media
ავტორი: 旸谷
ცოტა ხნის წინ, ჰოლანდიურმა ნახევარგამტარულმა კომპანიამ NXP, გერმანულ კომპანია Lateration XYZ-თან თანამშრომლობით, მოიპოვა შესაძლებლობა მიაღწიოს სხვა UWB ნივთებისა და მოწყობილობების მილიმეტრული სიზუსტის პოზიციონირებას ულტრა ფართოზოლოვანი ტექნოლოგიის გამოყენებით. ამ ახალ გადაწყვეტას მოაქვს ახალი შესაძლებლობები სხვადასხვა აპლიკაციის სცენარებისთვის, რომლებიც საჭიროებენ ზუსტ პოზიციონირებას და თვალყურის დევნებას, რაც წარმოადგენს მნიშვნელოვან წინსვლას UWB ტექნოლოგიის განვითარების ისტორიაში.
ფაქტობრივად, UWB სანტიმეტრის დონის ამჟამინდელი სიზუსტე პოზიციონირების სფეროში სწრაფად გაკეთდა და ტექნიკის უფრო მაღალი ღირებულება ასევე აძლევს მომხმარებლებს და გადაწყვეტილებების პროვაიდერებს თავის ტკივილს, თუ როგორ უნდა გადაჭრას ღირებულება და განლაგების სირთულეები. ამ დროს "გადააგორეთ" მილიმეტრამდე, აუცილებელია? და რა საბაზრო შესაძლებლობებს მოუტანს მილიმეტრიანი UWB?
რატომ არის მილიმეტრიანი UWB ძნელად მისადგომი?
როგორც მაღალი სიზუსტის, მაღალი სიზუსტის, მაღალი უსაფრთხოების პოზიციონირებისა და დიაპაზონის მეთოდი, UWB შიდა პოზიციონირება თეორიულად შეიძლება მიაღწიოს მილიმეტრულ ან თუნდაც მიკრომეტრულ სიზუსტეს, მაგრამ რეალურად განლაგებისას, ის დიდი ხნის განმავლობაში რჩება სანტიმეტრის დონეზე, ძირითადად იმის გამო. შემდეგ ფაქტორებზე, რომლებიც გავლენას ახდენენ UWB პოზიციონირების რეალურ სიზუსტეზე:
1. სენსორის განლაგების რეჟიმის გავლენა პოზიციონირების სიზუსტეზე
პოზიციონირების სიზუსტის გადაჭრის პროცესში, სენსორების რაოდენობის ზრდა ნიშნავს ზედმეტი ინფორმაციის გაზრდას და მდიდარ ზედმეტ ინფორმაციას შეუძლია კიდევ უფრო შეამციროს პოზიციონირების შეცდომა. თუმცა, პოზიციონირების სიზუსტე არ იზრდება საუკეთესო სენსორებთან და როდესაც სენსორების რაოდენობა იზრდება გარკვეულ რაოდენობამდე, პოზიციონირების სიზუსტეში წვლილი არ არის დიდი სენსორების მატებასთან ერთად. ხოლო სენსორების რაოდენობის ზრდა ნიშნავს აღჭურვილობის ღირებულებას. მაშასადამე, როგორ ვიპოვოთ ბალანსი სენსორების რაოდენობასა და პოზიციონირების სიზუსტეს შორის და, ამრიგად, UWB სენსორების გონივრული განლაგება, არის კვლევის ფოკუსირება სენსორის განლაგების ზემოქმედებაზე პოზიციონირების სიზუსტეზე.
2. მრავალმხრივი ეფექტის გავლენა
UWB ულტრა ფართოზოლოვანი პოზიციონირების სიგნალები აისახება და ირღვევა მიმდებარე გარემოთი, როგორიცაა კედლები, მინა და შიდა ობიექტები, როგორიცაა დესკტოპები, გამრავლების პროცესში, რაც იწვევს მრავალმხრივ ეფექტებს. სიგნალი იცვლება დაყოვნებაში, ამპლიტუდაში და ფაზაში, რაც იწვევს ენერგიის შესუსტებას და სიგნალ-ხმაურის თანაფარდობის შემცირებას, რაც იწვევს იმ ფაქტს, რომ პირველი მიღწეული სიგნალი არ არის პირდაპირი, რაც იწვევს დიაპაზონის შეცდომებს და პოზიციონირების სიზუსტის დაქვეითებას. . აქედან გამომდინარე, მრავალმხრივი ეფექტის ეფექტურ ჩახშობას შეუძლია გააუმჯობესოს პოზიციონირების სიზუსტე და მულტიპაუზის ჩახშობის ამჟამინდელი მეთოდები ძირითადად მოიცავს MUSIC, ESPRIT და კიდეების აღმოჩენის ტექნიკას.
3. NLOS ზემოქმედება
მხედველობის ხაზის გავრცელება (LOS) არის პირველი და წინაპირობა სიგნალის გაზომვის შედეგების სიზუსტის უზრუნველსაყოფად, როდესაც პირობების დაცვა მობილური პოზიციონირების სამიზნესა და საბაზო სადგურს შორის შეუძლებელია, სიგნალის გავრცელება შესაძლებელია მხოლოდ. დასრულებული არახაზოვანი მხედველობის პირობებში, როგორიცაა რეფრაქცია და დიფრაქცია. ამ დროს პირველი შემოსული პულსის დრო არ წარმოადგენს TOA-ს რეალურ მნიშვნელობას, ხოლო პირველი შემოსული პულსის მიმართულება არ არის AOA-ს რეალური მნიშვნელობა, რაც გამოიწვევს გარკვეულ პოზიციონირების შეცდომას. დღესდღეობით, არახაზოვანი შეცდომის აღმოსაფხვრელად ძირითადი მეთოდებია Wylie მეთოდი და კორელაციის აღმოფხვრის მეთოდი.
4. ადამიანის სხეულის გავლენა პოზიციონირების სიზუსტეზე
ადამიანის სხეულის ძირითადი კომპონენტია წყალი, UWB უკაბელო პულსის სიგნალზე წყალს აქვს ძლიერი შთანთქმის ეფექტი, რაც იწვევს სიგნალის სიძლიერის შესუსტებას, ინფორმაციის დიაპაზონის გადახრას და გავლენას ახდენს საბოლოო პოზიციონირების ეფექტზე.
5. სიგნალის შეღწევის შესუსტების გავლენა
კედლებისა და სხვა ობიექტების მეშვეობით სიგნალის ნებისმიერი შეღწევა შესუსტდება, UWB არ არის გამონაკლისი. როდესაც UWB პოზიციონირება შეაღწევს ჩვეულებრივ აგურის კედელს, სიგნალი შესუსტდება დაახლოებით ნახევარით. კედლის შეღწევის გამო სიგნალის გადაცემის დროის ცვლილებები ასევე იმოქმედებს პოზიციონირების სიზუსტეზე.
ადამიანის სხეულის გამო, დარტყმის სიზუსტით გამოწვეული სიგნალის შეღწევა ძნელია გვერდის ავლით, NXP და გერმანული LaterationXYZ კომპანია გამოიყენებენ სენსორების განლაგების ინოვაციური გადაწყვეტილებების მეშვეობით UWB ტექნოლოგიის გასაუმჯობესებლად, არ ყოფილა ინოვაციური შედეგების კონკრეტული ჩვენება. , მე შემიძლია გავათავისუფლო მხოლოდ NXP-ის წარსული ტექნიკური სტატიების ოფიციალური ვებ-გვერდიდან, რომ გავაკეთო შესაბამისი სპეკულაცია.
რაც შეეხება UWB-ის სიზუსტის გაუმჯობესების მოტივაციას, მე მჯერა, რომ ეს არის უპირველეს ყოვლისა NXP, როგორც მსოფლიოს წამყვანი UWB მოთამაშე, რომელიც გაუმკლავდება ფართომასშტაბიანი ინოვაციების ამჟამინდელ ადგილობრივ მწარმოებლებს გარღვევის სიტუაციაში და ტექნიკურ დაცვაში. ყოველივე ამის შემდეგ, ამჟამინდელი UWB ტექნოლოგია ჯერ კიდევ განვითარების აყვავებულ ეტაპზეა და შესაბამისი ღირებულება, გამოყენება და მასშტაბი ჯერ არ არის სტაბილიზირებული, ამ დროისთვის, ადგილობრივი მწარმოებლები უფრო მეტად შეშფოთებულნი არიან UWB პროდუქტების რაც შეიძლება მალე დაშვებაზე. და გავრცელება, ბაზრის ხელში ჩაგდება, არ გვაქვს დრო, რომ იზრუნონ UWB სიზუსტეზე ინოვაციის გასაუმჯობესებლად. NXP-ს, როგორც UWB-ის დარგში ერთ-ერთ საუკეთესო მოთამაშეს, აქვს სრული პროდუქტის ეკოსისტემა, ასევე დაგროვილი ტექნიკური სიძლიერის მრავალწლიანი ღრმა ხვნა, რაც უფრო კომფორტულია UWB-ის ინოვაციის განსახორციელებლად.
მეორეც, NXP ამჯერად მილიმეტრული დონის UWB-სკენ, ასევე ხედავს UWB-ის მომავალი განვითარების უსაზღვრო პოტენციალს და დარწმუნებულია, რომ სიზუსტის გაუმჯობესება ბაზარზე ახალ აპლიკაციებს გამოიტანს.
ჩემი აზრით, UWB-ის წინსვლა გააგრძელებს გაუმჯობესებას 5G „ახალი ინფრასტრუქტურის“ წინსვლით და კიდევ უფრო გაფართოვდება მისი ღირებულების კოორდინატები 5G ჭკვიანი გაძლიერების ინდუსტრიული განახლების პროცესში.
ადრე, 2G/3G/4G ქსელში, მობილური პოზიციონირების სცენარები ძირითადად ფოკუსირებული იყო გადაუდებელ ზარებზე, მდებარეობის ლეგალურ წვდომაზე და სხვა აპლიკაციებზე, პოზიციონირების სიზუსტის მოთხოვნები არ არის მაღალი, Cell ID-ის უხეში პოზიციონირების სიზუსტის საფუძველზე ათობით მეტრიდან ასამდე მეტრის. მიუხედავად იმისა, რომ 5G იყენებს კოდირების ახალ მეთოდებს, სხივების შერწყმას, ფართომასშტაბიანი ანტენის მასივებს, მილიმეტრიანი ტალღის სპექტრს და სხვა ტექნოლოგიებს, მისი დიდი გამტარუნარიანობის და ანტენის მასივის ტექნოლოგია იძლევა საფუძველს მაღალი სიზუსტით მანძილის გაზომვისა და მაღალი სიზუსტით კუთხის გაზომვისთვის. ამიტომ, UWB სპრინტის კიდევ ერთი რაუნდი სიზუსტის სფეროში მხარდაჭერილია შესაბამისი ეპოქის ფონი, ტექნოლოგიური საფუძველი და საკმარისი აპლიკაციის პერსპექტივები, და ეს UWB სიზუსტის სპრინტი შეიძლება ჩაითვალოს წინასწარ განლაგებად ციფრული ინტელექტის განახლებისთვის.
რა ბაზრებს გაიხსნება Millimeter UW?
ამჟამად, UWB-ის ბაზრის განაწილება ძირითადად ხასიათდება B-end დისპერსიით და C-end კონცენტრაციით. აპლიკაციაში B-end-ს აქვს მეტი გამოყენების შემთხვევები, ხოლო C-end-ს აქვს მეტი წარმოსახვითი სივრცე შესრულების მაინინგისთვის. ჩემი აზრით, ეს ინოვაცია, რომელიც ფოკუსირებულია პოზიციონირების შესრულებაზე, აერთიანებს UWB-ის უპირატესობებს ზუსტ პოზიციონირებაში, რაც არა მხოლოდ მოაქვს წარმატებები არსებული აპლიკაციებისთვის, არამედ უქმნის შესაძლებლობებს UWB-სთვის, გახსნას ახალი აპლიკაციის სივრცე.
B-end ბაზარზე, პარკებისთვის, ქარხნებისთვის, საწარმოებისთვის და სხვა სცენარებისთვის, მისი კონკრეტული ტერიტორიის უკაბელო გარემო შედარებით გარკვეულია და პოზიციონირების სიზუსტე შეიძლება იყოს თანმიმდევრულად გარანტირებული, ხოლო ასეთი სცენები ასევე ინარჩუნებენ სტაბილურ მოთხოვნას ზუსტი პოზიციონირების აღქმაზე. ან გახდება მილიმეტრიანი UWB მალე ბაზრის უპირატესობაზე იქნება მიმართული.
მაინინგის სცენარში, მაღაროს ინტელექტუალური კონსტრუქციის წინსვლასთან ერთად, "5G+UWB პოზიციონირების" შერწყმის გადაწყვეტამ შეიძლება ინტელექტუალური მაინინგ სისტემა დაასრულოს პოზიციონირება ძალიან მოკლე დროში, მიაღწიოს ზუსტი პოზიციონირებისა და ენერგიის დაბალი მოხმარების სრულყოფილ კომბინაციას და გააცნობიეროს მაღალი სიზუსტის, დიდი სიმძლავრის და ხანგრძლივი ლოდინის დროის მახასიათებლები და ა.შ. ამავდროულად, მაღაროს უსაფრთხოების მენეჯმენტზე დაყრდნობით, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღაროს უსაფრთხოების უზრუნველსაყოფად და მაღაროს უსაფრთხოების მართვისთვის. ამავდროულად, მაღაროების უსაფრთხოების მენეჯმენტზე მკაცრი მოთხოვნიდან გამომდინარე, UWB ასევე გამოყენებული იქნება პერსონალის ყოველდღიურ მართვაში და მანქანის ტრასაში. დღეისათვის ქვეყანას აქვს ქვანახშირის მაღაროების გარკვეული მასშტაბი დაახლოებით 4000 ან მეტი, და საშუალო მოთხოვნა ქვანახშირის მაღაროს საბაზო სადგურზე დაახლოებით 100-ია, საიდანაც შეიძლება დადგინდეს, რომ ქვანახშირის მაღაროს საბაზო სადგურზე მთლიანი მოთხოვნა არის დაახლოებით. 400,000, ქვანახშირის მაღაროელთა რაოდენობა მთლიანობაში დაახლოებით 4 მილიონი ადამიანია, 1 ადამიანი 1 ეტიკეტის მიხედვით, UWB-ზე მოთხოვნა დაახლოებით 4 მილიონია. ერთიანი საბაზრო ფასის შეძენის ამჟამინდელი საბოლოო მომხმარებლის თანახმად, ნახშირის ბაზარი UWB "საბაზო სადგური + ტეგი" ტექნიკის ბაზარზე დაახლოებით 4 მილიარდი გამომავალი ღირებულებისაა.
მსგავსი მაღალი რისკის სცენარების მოპოვება და მოპოვება და ნავთობის მოპოვება, ელექტროსადგურები, ქიმიური ქარხნები და ა.შ., უსაფრთხოების მენეჯმენტის საჭიროებები პოზიციონირების სიზუსტის მოთხოვნებისთვის უფრო მაღალია, UWB პოზიციონირების სიზუსტე მილიმეტრამდე გაძლიერებამდე დაეხმარება მის უპირატესობების კონსოლიდაციას ასეთ ადგილებში.
სამრეწველო წარმოების, სასაწყობო და ლოგისტიკის სცენარებში, UWB გახდა ინსტრუმენტი ხარჯების შემცირებისა და ეფექტურობისთვის. მუშებს, რომლებიც იყენებენ ხელის მოწყობილობებს UWB ტექნოლოგიით, შეუძლიათ უფრო ზუსტად დაადგინონ და განათავსონ სხვადასხვა ნაწილები; მართვის სისტემის მშენებლობას, რომელიც აერთიანებს UWB ტექნოლოგიას საწყობის მენეჯმენტში, შეუძლია ზუსტად აკონტროლოს ყველა სახის მასალა და პერსონალი საწყობებში რეალურ დროში და მიაღწიოს ინვენტარის კონტროლს, პერსონალის მართვას და ამავე დროს მიაღწიოს ეფექტურ და უშეცდომოდ უპილოტო მასალას. ბრუნვა AGV აღჭურვილობის საშუალებით, რამაც შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს წარმოების ეფექტურობა.
გარდა ამისა, UWB-ის მილიმეტრულმა ნახტომმა ასევე შეიძლება გახსნას ახალი აპლიკაციები სარკინიგზო ტრანსპორტის სფეროში. ამჟამად, მატარებლის აქტიური კონტროლის სისტემა ძირითადად ეყრდნობა სატელიტური პოზიციონირების დასრულებას, მიწისქვეშა გვირაბის გარემოსთვის, ასევე ურბანული მაღალსართულიანი შენობების, კანიონებისა და სხვა სცენების შემთხვევაში, თანამგზავრის პოზიციონირება მიდრეკილია წარუმატებლობისკენ. UWB ტექნოლოგია მატარებლის CBTC პოზიციონირებასა და ნავიგაციაში, სვეტი შეჯახების თავიდან აცილებისა და შეჯახების ადრეული გაფრთხილება, მატარებლის ზუსტი გაჩერება და ა.შ. შეუძლია უზრუნველყოს უფრო საიმედო ტექნიკური მხარდაჭერა სარკინიგზო ტრანსპორტის უსაფრთხოებისა და კონტროლისთვის. ამჟამად, ევროპასა და შეერთებულ შტატებში ამ ტიპის აპლიკაციას აქვს მიმოფანტული განაცხადის შემთხვევები.
C-ტერმინალის ბაზარზე, UWB სიზუსტე მილიმეტრამდე დონის გაუმჯობესებას გახსნის ახალი აპლიკაციების სცენარებს, გარდა ციფრული გასაღებები მანქანის სცენაზე. მაგალითად, ავტომატური პარკინგი, ავტომატური გადახდა და ა.შ. ამავდროულად, ხელოვნური ინტელექტის ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული, ასევე შეიძლება მოვიდეს მომხმარებლის მოძრაობის ნიმუშებისა და ჩვევების „შესწავლისთვის“ და გააუმჯობესოს მართვის ავტომატური ტექნოლოგიის შესრულება.
სამომხმარებლო ელექტრონიკის სფეროში, UWB შეიძლება გახდეს სტანდარტული ტექნოლოგია სმარტფონებისთვის ციფრული მანქანის გასაღებების მანქანა-მანქანის ურთიერთქმედების ტალღის ქვეშ. პროდუქტების პოზიციონირებისა და ძიებისთვის უფრო ფართო აპლიკაციის სივრცის გახსნის გარდა, UWB-ის სიზუსტის გაუმჯობესებამ ასევე შეიძლება გახსნას ახალი აპლიკაციის სივრცე აღჭურვილობის ურთიერთქმედების სცენარებისთვის. მაგალითად, UWB-ის ზუსტი დიაპაზონი ზუსტად აკონტროლებს მოწყობილობებს შორის მანძილს, გაზრდილი რეალობის სცენის კონსტრუქციის კორექტირებას, თამაშის, აუდიოსა და ვიდეოსთვის უკეთესი სენსორული გამოცდილების მისაღებად.
გამოქვეყნების დრო: სექ-04-2023