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[软件]UWB定位技术的优势与应用领域

kutta
工程师
2021-08-03 19:34:15     打赏
UWB定位技术始于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。相比较其他定位技术，UWB定位具备定位精度高、安全性好、传输速率高、系统容量大、功耗低、抗干扰能力强等诸多优势。UWB定位技术特点定位精确：冲激脉冲具有很高的定位精度，采用超宽带无线电通信，很容易将定位与通信合一，而常规无线电难以做到这一点。超宽带无线电具有极强的穿透能力，可在室内和地下进行精确定位，而GPS定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内； 与GPS 提供绝对地理位置不同，超短脉冲定位器可以给出相对位置， 其定位精度可达厘米级， 此外，超宽带无线电定位器更为便宜。功耗低：UWB 定位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，有很低的占空因数，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。军用的UWB 电台耗电也很低。因此，UWB 定位设备在电池寿命和电磁辐射上，相对于传统无线设备有着很大的优越性。安全性高：作为通信系统的物理层技术具有天然的安全性能。由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内，对一般通信系统，UWB 信号相当于白噪声信号，并且大多数情况下，UWB 信号的功率谱密度低于自然的电子噪声，从电子噪声中将脉冲信号检测出来是一件非常困难的事。采用编码对脉冲参数进行伪随机化后，脉冲的检测将更加困难。多径分辨能力强：由于常规无线通信的射频信号大多为连续信号或其持续时间远大于多径传播时间，多径传播效应限制了通信质量和数据传输速率。由于超宽带无线电****的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低，多径信号在时间上是可分离的。假如多径脉冲要在时间上发生交叠，其多径传输路径长度应小于脉冲宽度与传播速度的乘积。由于脉冲多径信号在时间上不重叠，很容易分离出多径分量以充分利用****信号的能量。大量的实验表明，对常规无线电信号多径衰落深达10～ 30 dB 的多径环境， 对超宽带无线电信号的衰落最多不到5 dB。UWB定位技术应用领域1、电力能源人员定位电厂/变电站UWB定位系统集风险管控、人员管理、电子围栏、巡检过程实时显示、应急救援等功能为一体，助力电力能源行业实现安全生产可控制、安全建设可控制，日常人员管理可控制，全面落实安全生产责任，确保实现安全生产的工作目标。2、工厂人员定位工厂UWB定位系统通过车间超/缺员报警、实时位置查询、电子围栏、超时滞留/静止报警等功能，可实现厂区安全区域管控；通过巡检管理、脱岗/串岗报警，可实现厂区工作人员工作考核管理；同时系统还可联动各类现场传感器、视频监控、报警系统、智能化二道门，可实现化工精细化安全管理和生产过程管控。3、隧道人员定位隧道UWB定位系统支持全天候考勤，对施工人员实时自动（位置）跟踪，结合摄像头可进行无卡检测，全面掌握施工人员在隧道的活动轨迹、位置分布，并且可实现紧急情况下的双向报警。最重要的是，当遇到隧道突发事故，可以迅速找到被困人员的位置信息，保障人员安全的同时，有效提升管理效率。4、工地人员定位工地UWB定位系统支持实时定位、智能考勤和工时统计功能，提高工地现场管理效率，维持现场秩序，全方位助力工地智能化监管，实现多场景精确定位、管理调度全局掌控！同时提供电子围栏功能，人员进入危险区域即刻告警；当危险情况发生时，系统可按区域对施工人员下发撤离命令，施工人员也可通过定位标签SOS按键自主报警，安全救援实时保障；可进行多种人员行为监测，有效预防安全事故发生。5、监狱人员定位监狱UWB定位系统支持全天候点名；对犯人进行24小时位置监控、轨迹跟踪；防拆定位手环可实时监测在押人员的生命体征；同时具有电子围栏和视频联动功能，在关键出入口及周界布置禁入边界，在押人员靠近或非法进入即主动告警，降低监管执法的风险使监管工作智能化，提升立体防控能力，快速响应突发事件。6、煤矿人员定位煤矿UWB定位系统结合井口唯一性检测装置，进行无卡检测、多卡检测、替卡检测；矿井人员定位系统可对井下人员、车辆进行实时位置跟踪，全面掌握井下人员、车辆的活动轨迹。通过电子围栏功能，可实现区域人数统计和危险区域管控。同时还可联动气体、粉尘等传感器进行环境监测， 在紧急情况下，矿井人员定位系统可实现双向报警，提高事故响应速度。


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关键词： UWB     定位     技术     优势     应用领域    

丘球
工程师
2021-08-03 20:18:14     打赏
2楼

谢谢分享


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