【解析新特性】300W单路输出工业电源>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 物联网技术 » 关于UWB技术定位简单讲解

共1条 1/1 1 跳转至

关于UWB技术定位简单讲解

菜鸟
2019-05-17 10:07:36    评分

近些年来随着物联网和机器人技术的大发展,精确定位技术的热度也随之攀升。目前精确定位的技术有很多,如基于wifi、RFID、zigbee、超声波、UWB等技术都可以实现精准定位。由于技术的不同,精度也不尽相同,造假也不同。本文将讲述基于超宽带技术的定位系统的技术实现框架和流程,由于本文主要参考DECAWAVE公司出品的DW1000芯片相关技术问题,因此对DW1000芯片实现产品化具有推动作用。

       自从UWB定位芯片DW1000推向市场,UWB定位终于有了竞争力的方案了,芯片方案的出台给了这个行业良性发展的基础,但是每个行业的发展都不是一番风顺的,UWB定位也一样。
UWB定位技术目前基本都是采用DW1000的芯片,实际上这个芯片集成的算法很少,就是发个脉冲信号,主要的定位算法都是需要做定位的集成厂商来自己研究和优化,各家公司的定位研究都不开放,导致开发的难度高,投入的人力大,而且定位的偶然性误差会较大,因此,用DW1000做定位系统很容易,但是做好了,一点都不容易。
国内研发的UWB定位系统的公司的技术也在迎头赶上,这点从微软室内定位大赛就可以看出,中国公司的成绩也是越来越好,当然国内做的比较大的几家都是没去过室内定位大赛的,是具体去了没得奖还是没敢去就不知道了。但是说明国内的初创公司在UWB定位的研究上还是有实力的,名气大的只能在行业里混的时间长点,别的也说明不了啥问题。反之也说明了国外的公司水平也一般,在UWB定位这行业里,没必要外面的月亮更圆,可能墙内的花更香。
网上说了半天什么UWB简单,其实这些都不正确,简单和复杂是相对芯片和模块而言的,对集成商而言,做个3G的数据模块非常容易,买个成熟的就行,价格便宜,比自己做要强,而UWB则不一样,要从芯片开始做基础算法,所以难度大了不是一点半点。当然所有这些问题都可以通过算法的优化去解决,但是要花费大量的人力。相比WIFI和蓝牙等定位技术的开发难度,就不是在一个级别上,这也是成本居高不下的另外一个原因。新入行的企业一般都会碰到DW1000芯片例程调试等各方面的问题,调通之后精度收到各种因素的影响会有较大的误差,产品的资料又比较少,技术支持力度又不足等等,每个问题的解决都是充满艰辛的里程。
UWB定位的问题很多,研发难度只是其中的一部分。当然只要有市场的需求就没有克服不了的问题,UWB定位作为新的室内定位技术,在人员定位系统上的优势也是显而易见的。只要扎扎实实的做研发,还是能够做出优秀的产品的。

 DecaWave公司的DW1000芯片。符合IEEE802.15.4-2011超宽带标准。按照数据手册上应该最小误差在10厘米以内。DW1000的最远传输距离为450米(直视距离,非直视距离为45米)。芯片功耗低,可双向测距和定位,可作为室内定位。

 

单电源电压:2.8 V至3.6 V

数据传输速率:110 kbit/s,850 kbit/s和6.8 Mbit/s;

6频段:从3.5 GHz至6.5 GHz

发射功率:-14 dBm/-10 dBm

发射功率密度:<-41.3dBm / MHz  

支持数据包大小:1023字节

调制方式:BPM(二相调制)与BPSK(二进制相位调制)

FDMA:6通道

CDMA:12种不同的信道编码

工业级温度范围:-40°C至+ 85°C

读数据手册的摘录及心得:

DW1000需接外部38.4MHz的晶振,支持SPI通信。


DW1000有两个频率合成器,本地时钟即外部和系统时钟。带宽设置有两种模式:500MHz和900MHz。由相关寄存器设置特定的带宽模式。带宽设置的增加范围大了,相应功耗也就增加。因此该TX脉冲宽度允许传输的带宽应该合理控制。DW1000寄存器是不可编程的,需要写相关值来控制。

 

看完数据手册,接下来就好好啃两百多页的英文用户手册,看看SPI读写操作和各个寄存器值的读写操作。大概有四十多个寄存器。DW1000对于寄存器的操作十分严格,尤其是时间同步控制。两种定位方法:到达时间差(TDOA)和双向测距(TOF)定位。时间控制不合适会导致定位误差。

 

湿度大也会衰减发射信号的强度,影响距离,比如阴雨天时,收音机的信号就明显差很多。因为无线电波的传播介质发生了变化,介质的性质(介电常数)发生变化,电磁波波速就会产生变化。

 






关键词: UWB     隧道定位     DW1000    

共1条 1/1 1 跳转至

回复

匿名不能发帖!请先 [ 登陆 注册 ]