Asal: Ulink Media
Pengarang: 旸谷
Baru-baru ini, syarikat semikonduktor Belanda NXP, dengan kerjasama syarikat Jerman Lateration XYZ, telah memperoleh keupayaan untuk mencapai kedudukan ketepatan tahap milimeter bagi item dan peranti UWB lain menggunakan teknologi jalur ultra lebar. Penyelesaian baharu ini membawa kemungkinan baharu untuk pelbagai senario aplikasi yang memerlukan kedudukan dan penjejakan yang tepat, menandakan kemajuan penting dalam sejarah pembangunan teknologi UWB.
Malah, ketepatan UWB tahap sentimeter semasa dalam bidang penentuan kedudukan telah dilakukan dengan cepat, dan kos perkakasan yang lebih tinggi juga menyebabkan pengguna dan penyedia penyelesaian bingung tentang cara menyelesaikan masalah kos dan penggunaan. Pada masa ini, adakah ia perlu untuk "berguling" ke tahap milimeter? Dan apakah peluang pasaran yang akan dibawa oleh UWB tahap milimeter?
Mengapakah UWB skala milimeter sukar dicapai?
Sebagai kaedah penentuan kedudukan dan julat yang berketepatan tinggi, berketepatan tinggi, selamat tinggi, dan tepat, penentuan kedudukan dalaman UWB secara teorinya boleh mencapai ketepatan milimeter atau mikrometer, tetapi dalam penggunaan sebenar, ia telah kekal pada tahap sentimeter untuk masa yang lama, terutamanya disebabkan oleh faktor-faktor berikut yang mempengaruhi ketepatan sebenar penentuan kedudukan UWB:
1. Kesan mod penggunaan sensor terhadap ketepatan kedudukan
Dalam proses penyelesaian ketepatan kedudukan sebenar, peningkatan bilangan sensor bermakna peningkatan maklumat berlebihan, dan maklumat berlebihan yang kaya dapat mengurangkan lagi ralat kedudukan. Walau bagaimanapun, ketepatan kedudukan tidak meningkat dengan sensor terbaik, dan apabila bilangan sensor ditingkatkan kepada bilangan tertentu, sumbangan kepada ketepatan kedudukan tidak besar dengan peningkatan sensor. Dan peningkatan bilangan sensor bermakna kos peralatan meningkat. Oleh itu, bagaimana untuk mencari keseimbangan antara bilangan sensor dan ketepatan kedudukan, dan dengan itu penggunaan sensor UWB yang munasabah adalah tumpuan penyelidikan tentang kesan penggunaan sensor terhadap ketepatan kedudukan.
2. Pengaruh kesan berbilang laluan
Isyarat kedudukan jalur ultra lebar UWB dipantulkan dan dibiaskan oleh persekitaran sekitar seperti dinding, kaca dan objek dalaman seperti meja kerja semasa proses perambatan, mengakibatkan kesan berbilang laluan. Isyarat berubah dalam kelewatan, amplitud dan fasa, yang mengakibatkan pelemahan tenaga dan penurunan nisbah isyarat-ke-hingar, yang membawa kepada fakta bahawa isyarat yang pertama dicapai tidak langsung, menyebabkan ralat julat dan penurunan ketepatan kedudukan. Oleh itu, penindasan kesan berbilang laluan yang berkesan dapat meningkatkan ketepatan kedudukan, dan kaedah semasa untuk menindas berbilang laluan terutamanya termasuk teknik MUSIC, ESPRIT dan pengesanan tepi.
3. Impak NLOS
Perambatan garis pandangan (LOS) adalah prasyarat pertama dan prasyarat untuk memastikan ketepatan keputusan pengukuran isyarat. Apabila keadaan antara sasaran kedudukan mudah alih dan stesen pangkalan tidak dapat dipenuhi, perambatan isyarat hanya boleh diselesaikan di bawah keadaan bukan garis pandangan seperti pembiasan dan pembelauan. Pada masa ini, masa denyut tiba pertama tidak mewakili nilai sebenar TOA, dan arah denyut tiba pertama bukanlah nilai sebenar AOA, yang akan menyebabkan ralat kedudukan tertentu. Pada masa ini, kaedah utama untuk menghapuskan ralat bukan garis pandangan ialah kaedah Wylie dan kaedah penghapusan korelasi.
4. Kesan tubuh manusia terhadap ketepatan kedudukan
Komponen utama tubuh manusia ialah air, air pada isyarat denyut tanpa wayar UWB mempunyai kesan penyerapan yang kuat, mengakibatkan pelemahan kekuatan isyarat, penyimpangan maklumat yang pelbagai, dan mempengaruhi kesan kedudukan akhir.
5. Kesan penembusan isyarat yang lemah
Sebarang penembusan isyarat melalui dinding dan entiti lain akan menjadi lemah, UWB tidak terkecuali. Apabila kedudukan UWB menembusi dinding bata biasa, isyarat akan menjadi lemah kira-kira separuh. Perubahan dalam masa penghantaran isyarat disebabkan oleh penembusan dinding juga akan menjejaskan ketepatan kedudukan.
Disebabkan oleh tubuh manusia, penembusan isyarat yang disebabkan oleh ketepatan impak adalah sukar untuk dielakkan, NXP dan syarikat LaterationXYZ Jerman akan melalui penyelesaian susun atur sensor inovatif untuk meningkatkan teknologi UWB, belum ada paparan khusus hasil inovatif, saya hanya boleh dikeluarkan dari laman web rasmi artikel teknikal NXP yang lalu untuk membuat spekulasi yang berkaitan.
Mengenai motivasi untuk meningkatkan ketepatan UWB, saya percaya bahawa ini adalah pertama sekali NXP sebagai pemain UWB terkemuka di dunia untuk berurusan dengan pengeluar domestik semasa bagi inovasi berskala besar dalam situasi penembusan dan pertahanan teknikal. Lagipun, teknologi UWB semasa masih dalam peringkat pembangunan yang pesat, dan kos, aplikasi dan skala yang sepadan masih belum stabil, pada masa ini, pengeluar domestik lebih prihatin tentang produk UWB secepat mungkin untuk mendarat dan tersebar, untuk merebut pasaran, tidak mempunyai masa untuk mengambil berat tentang ketepatan UWB untuk meningkatkan inovasi. NXP, sebagai salah satu pemain terkemuka dalam bidang UWB, mempunyai ekosistem produk yang lengkap serta bertahun-tahun membajak kekuatan teknikal terkumpul, lebih selesa untuk menjalankan inovasi UWB.
Kedua, NXP kali ini ke arah UWB peringkat milimeter, turut melihat potensi pembangunan UWB masa hadapan yang tidak terhingga dan yakin bahawa peningkatan ketepatan akan membawa aplikasi baharu ke pasaran.
Pada pendapat saya, kelebihan UWB akan terus bertambah baik dengan kemajuan "infrastruktur baharu" 5G, dan mengembangkan lagi koordinat nilainya dalam proses penaiktarafan perindustrian bagi pemerkasaan pintar 5G.
Sebelum ini, dalam rangkaian 2G/3G/4G, senario kedudukan mudah alih tertumpu terutamanya pada panggilan kecemasan, akses lokasi yang sah dan aplikasi lain, keperluan ketepatan kedudukan tidak tinggi, berdasarkan ketepatan kedudukan kasar Cell ID dari puluhan meter hingga ratusan meter. Walaupun 5G menggunakan kaedah pengekodan baharu, gabungan pancaran, susunan antena berskala besar, spektrum gelombang milimeter dan teknologi lain, lebar jalur dan teknologi susunan antena yang besar menyediakan asas untuk pengukuran jarak berketepatan tinggi dan pengukuran sudut berketepatan tinggi. Oleh itu, satu lagi pusingan pecutan UWB dalam bidang ketepatan disokong oleh latar belakang era yang sepadan, asas teknologi dan prospek aplikasi yang mencukupi, dan pecutan ketepatan UWB ini boleh dianggap sebagai pra-susun atur untuk memenuhi peningkatan kecerdasan digital.
Pasaran apakah yang akan dibuka oleh Millimetre UW?
Pada masa ini, taburan pasaran UWB terutamanya dicirikan oleh penyebaran hujung-B dan kepekatan hujung-C. Dalam aplikasi, hujung-B mempunyai lebih banyak kes penggunaan, dan hujung-C mempunyai lebih banyak ruang imaginatif untuk perlombongan prestasi. Pada pendapat saya, inovasi yang memfokuskan pada prestasi penentuan kedudukan ini mengukuhkan kelebihan UWB dalam penentuan kedudukan yang tepat, yang bukan sahaja membawa kejayaan prestasi untuk aplikasi sedia ada tetapi juga mewujudkan peluang untuk UWB membuka ruang aplikasi baharu.
Dalam pasaran B-end, untuk taman, kilang, perusahaan dan senario lain, persekitaran tanpa wayar di kawasan khususnya agak pasti, dan ketepatan kedudukan boleh dijamin secara konsisten, manakala adegan sedemikian juga mengekalkan permintaan yang stabil untuk persepsi kedudukan yang tepat, atau akan menjadi UWB tahap milimeter yang tidak lama lagi akan ditujukan kepada kelebihan pasaran.
Dalam senario perlombongan, dengan kemajuan pembinaan lombong pintar, penyelesaian gabungan "penentuan kedudukan 5G+UWB" dapat menjadikan sistem perlombongan pintar melengkapkan penentuan kedudukan dalam masa yang sangat singkat, mencapai gabungan sempurna penentuan kedudukan yang tepat dan penggunaan kuasa yang rendah, dan merealisasikan ciri-ciri ketepatan tinggi, kapasiti besar dan masa siap sedia yang panjang, dan sebagainya. Pada masa yang sama, berdasarkan pengurusan keselamatan lombong, ia boleh digunakan untuk memastikan keselamatan lombong dan pengurusan keselamatan lombong. Pada masa yang sama, berdasarkan permintaan tinggi untuk pengurusan keselamatan lombong, UWB juga akan digunakan dalam pengurusan harian kakitangan dan trek kereta. Pada masa ini, negara ini mempunyai skala lombong arang batu tertentu kira-kira 4000 atau lebih, dan purata permintaan untuk setiap stesen pangkalan lombong arang batu adalah kira-kira 100 atau lebih, yang mana dapat dianggarkan bahawa jumlah permintaan untuk stesen pangkalan lombong arang batu adalah kira-kira 400,000, bilangan pelombong arang batu secara keseluruhan kira-kira 4 juta orang atau lebih, menurut 1 orang 1 label, permintaan untuk UWB menandakan kira-kira 4 juta atau lebih. Menurut pengguna akhir semasa untuk membeli harga pasaran tunggal, pasaran arang batu dalam pasaran perkakasan "stesen pangkalan + tag" UWB adalah kira-kira 4 bilion dalam nilai output.
Perlombongan dan perlombongan senario berisiko tinggi yang serupa dan pengekstrakan minyak, loji janakuasa, loji kimia, dan sebagainya, keperluan pengurusan keselamatan untuk keperluan ketepatan kedudukan adalah lebih tinggi, ketepatan kedudukan UWB sehingga peningkatan tahap milimeter akan membantu mengukuhkan kelebihannya dalam bidang tersebut.
Dalam senario pembuatan perindustrian, pergudangan dan logistik, UWB telah menjadi alat untuk pengurangan kos dan kecekapan. Pekerja yang menggunakan peranti pegang tangan dengan teknologi UWB boleh mencari dan meletakkan pelbagai bahagian dengan lebih tepat; pembinaan sistem pengurusan yang mengintegrasikan teknologi UWB dalam pengurusan gudang boleh memantau semua jenis bahan dan kakitangan di gudang dengan tepat dalam masa nyata, dan mencapai kawalan inventori, pengurusan kakitangan, dan pada masa yang sama juga mencapai perolehan bahan tanpa pemandu yang cekap dan bebas ralat melalui peralatan AGV, yang boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran dengan ketara.
Di samping itu, lonjakan milimeter UWB juga boleh membuka aplikasi baharu dalam bidang pengangkutan rel. Pada masa ini, sistem kawalan aktif kereta api terutamanya bergantung pada kedudukan satelit untuk melengkapkannya, untuk persekitaran terowong bawah tanah serta bangunan tinggi bandar, ngarai dan pemandangan lain, kedudukan satelit mudah rosak. Teknologi UWB dalam kedudukan dan navigasi CBTC kereta api, lajur ke dalam pencegahan perlanggaran dan amaran awal perlanggaran, pemberhentian ketepatan kereta api, dan sebagainya, boleh menyediakan sokongan teknikal yang lebih andal untuk keselamatan dan kawalan pengangkutan rel. Pada masa ini, aplikasi seperti ini di Eropah dan Amerika Syarikat mempunyai kes aplikasi yang tersebar.
Dalam pasaran C-terminal, peningkatan ketepatan UWB hingga tahap milimeter akan membuka senario aplikasi baharu selain daripada kunci digital untuk arena kenderaan. Contohnya, parkir valet automatik, pembayaran automatik, dan sebagainya. Pada masa yang sama, berdasarkan teknologi kecerdasan buatan, juga boleh "mempelajari" corak dan tabiat pergerakan pengguna, dan meningkatkan prestasi teknologi pemanduan automatik.
Dalam bidang elektronik pengguna, UWB mungkin menjadi teknologi standard untuk telefon pintar di bawah gelombang interaksi kereta-mesin kunci kereta digital. Selain membuka ruang aplikasi yang lebih luas untuk kedudukan dan pencarian produk, peningkatan ketepatan UWB juga boleh membuka ruang aplikasi baharu untuk senario interaksi peralatan. Contohnya, julat tepat UWB boleh mengawal jarak antara peranti dengan tepat, untuk melaraskan pembinaan pemandangan realiti terimbuh, untuk permainan, audio dan video bagi membawakan pengalaman deria yang lebih baik.
Masa siaran: 04-Sep-2023