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室内精准定位技术介绍

智物达 2018-08-17

  室内精准定位技术原理

  UWB室内精准定位技术是一种传输速率高(较高可达1000Mbps以上),发射功率较低,穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线技术,无载波。正是这些优点,使它在室内定位领域得到了较为精确的结果。超宽带室内定位技术常采用TDOA演示测距定位算法,就是通过信号到达的时间差,通过双曲线交叉来定位的超宽带系统包括产生、发射、接收、处理极窄脉冲信号的无线电系统。而超宽带室内定位系统则包括UWB接收器、UWB参考标签和主动UWB标签。定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号,通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰,得到含有效信息的信号,再通过中央处理单元进行测距定位计算分析。

室内精准定位技术原理图

室内精准定位技术原理

  室内精准定位技术的前景

  由于超宽带技术起源于军事技术,美国从2002年才放开民用市场,目前国内技术相对国外还不够成熟,不过超宽带市场已经处于蕴育时期。UWB系统在很低的功率谱密度的情况下,已经证实能够在户内提供超过240Mbps的可靠数据传输。与当前流行的短距离无线通信技术相比,UWB具有巨大的数据传输速率优势,较大可以提供高达1000Mbps以上的传输速率。受发射功率的限制,在短距离范围内提供高速无线数据传输将是UWB的重要应用领域,如当前WLAN和WPAN的各种应用。此外,通过降低数据率提高应用范围,UWB在个人精确定位(如个人雷达)、安全(如入侵检测)、传感器等领域也具有巨大的应用前景。UWB将成为新一代WLAN和WPAN的技术基础,从而实现超高速宽带无线接入,为用户提供诸如视频分发和视频会议这类需要很高QoS的服务。由于超宽带技术的突出优点和巨大潜力,国内已经开始超宽带技术的应用研究。这些公司一方面在开发、完善超宽带技术本身,一方面也在积极开发超宽带技术的应用。由以上情况也可以看出,超宽带技术有着极其广阔的市场前景。

  室内精准定位技术应用

  首先我们来看看某车间内人员和叉车定位应用

  工厂管理者为了避免人员、叉车和货架皮带轮之间的碰撞,为流动人员和叉车配备20个4赫兹UWB定位标签,其中人员携带腕带标签或者徽章标签,叉车配备资产标签。在面积为2200平方米的厂区安装了5个UWB室内定位基站,从而实现了定位精度30厘米。定位系统和视频跟踪系统联动,实时把流动人员或者车辆的位置信息传送给摄像系统,引导摄像系统的镜头跟随流动人员或者物体。系统有效避免了人员,设备碰撞问题,同时有效的对工厂内的人员和物资进行了监管,确保贵重物资和人员安全。

  其次是佳能某工厂自动化车间内的物品跟踪定位

  为了能及时准确地跟踪生产流程中零件的工位,佳能工厂引进了UWB定位技术来解决这一问题,零件定位需要大量高更新速率的定位标签。工厂定制了几百个个20Hz~50Hz的标签,UWB定位标签可随时记录零件在流水线的位置掌握零件位置信息。此项目总面积为5000平方米,其中2维定位区域2000平方米,其它区域进行0维和1维定位。2维定位区域精度可达30厘米,1维定位区域精度可达30厘米。需要补充说明的是UWB定位可以实现三维定位,而且水平和高程精度一样。

  较后再说个超高压变电站内的巡检人员定位应用

  变电站是很危险的场所,哪些地方不能去,如果不慎触碰或者进入这些区域随时都有生命危险,所以需要监控现场作业安全,其主要功能就是为了实时获取操作人员的位置数据,并且可以及时将报警信息传送给操作人员,避免危险发生。

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