超寬帶uwb高精度定位模組技術(shù)發(fā)展分析UWB實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步，5G時(shí)代的到來促進(jìn)了物聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，室內(nèi)定位技術(shù)提供了非常準(zhǔn)確的位置信息數(shù)據(jù)，其中，超寬帶uwb高精度定位模組室內(nèi)定位技術(shù)具有高精度、高安全性、這些優(yōu)秀的特點(diǎn)使UWB在消費(fèi)市場上具有巨大的應(yīng)用潛力。因此，近年來，UWB是一種非常受歡迎的室內(nèi)定位技術(shù)，在B端市場發(fā)展迅速穩(wěn)定，C端市場也受到許多商業(yè)巨頭的特別關(guān)注。因此，室內(nèi)定位技術(shù)UWB的發(fā)展現(xiàn)狀值得期待。
UWB全稱為UltraWideBand，也就是說，超寬帶通信。20世紀(jì)90年代以前，該技術(shù)主要用于軍事雷達(dá)系統(tǒng)，發(fā)展到民用階段，也主要用于B端，如工廠、倉儲(chǔ)、隧道、高精度定位司法等垂直行業(yè)的人員或物資。例如，在煤礦人員定位方面，基于超寬帶uwb高精度定位模組室內(nèi)定位技術(shù)具有很大的優(yōu)勢。根據(jù)國家煤炭監(jiān)督管理局組織國家安全標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)煤礦安全標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)編制的安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煤礦井下人員定位系統(tǒng)通用技術(shù)條件（草案）》的要求，UWB定位技術(shù)在精度方面先進(jìn)于其他無線技術(shù)，可滿足“煤礦井下人員精準(zhǔn)定位系統(tǒng)大靜態(tài)定位誤差不大于0.3米”的要求。事實(shí)上，這一要求在終的編制說明中也得到了明確的證實(shí)，這是指UWB定位技術(shù)的精度。煤礦井下恒高的人員定位精度已達(dá)到5cm~10cm，實(shí)時(shí)室內(nèi)定位采用安全帽定位標(biāo)簽和標(biāo)簽卡的形式，更好地保障了地下礦工的安全。
另外，超寬帶uwb高精度定位模組室內(nèi)定位標(biāo)簽在疫情防控方面也做出了突出貢獻(xiàn)。病毒預(yù)防需要防止人員聚集，防止跨部門接觸，制定人員密集區(qū)域的預(yù)防手段，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的人員跟蹤.全面消殺工作。社交距離報(bào)警系統(tǒng)基于UWB定位技術(shù)的測距誤差可達(dá)10㎝，通過定位手鐲、定位標(biāo)簽、定位基站，通過部署在控制區(qū)，可以充分結(jié)合疫情“預(yù)防”和“控制”的解決方案，為防疫工作做好準(zhǔn)備。
在市場方面，2018年國內(nèi)UWB企業(yè)級應(yīng)用市場出貨量已達(dá)百萬級。根據(jù)市場預(yù)測數(shù)據(jù)，在企業(yè)級應(yīng)用市場中，UWB仍將保持超高的發(fā)展勢頭，預(yù)計(jì)到2025年芯片出貨量將達(dá)到5000萬件左右，國內(nèi)超寬帶uwb高精度定位模組企業(yè)級應(yīng)用市場的規(guī)模也將超過1000億元。更令人興奮的是，UWB B端技術(shù)的輝煌也吸引了C端企業(yè)的關(guān)注和參與。
事實(shí)上，盡管許多手機(jī)已經(jīng)開始支持UWB室內(nèi)定位技術(shù)，但基于UWB定位技術(shù)的智能標(biāo)簽可能是除智能手機(jī)之外的一個(gè)智能產(chǎn)品。室內(nèi)定位技術(shù)UWB在TOB市場上的產(chǎn)業(yè)鏈相對簡單，可分為芯片和解決方案兩個(gè)環(huán)節(jié)。一些公司甚至從事芯片和解決方案的完整布局。在TOC市場上，UWB技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈正在形成芯片芯片.模組.整機(jī)等環(huán)節(jié)，也是我們發(fā)展的機(jī)遇。
UWB如何實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位技術(shù)的時(shí)間同步？通過各種定位算法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位技術(shù)的實(shí)時(shí)精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)，各種室內(nèi)定位技術(shù)的定位算法和定位精度不同，UWB實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步的方法是什么？我們知道TDOA和TOF它是定位系統(tǒng)采用的兩種定位方法，保證了精度，大大降低了定位功耗。實(shí)現(xiàn)超寬帶uwb高精度定位模組定位時(shí)間同步的室內(nèi)定位技術(shù)方法是什么？
UWB室內(nèi)定位技術(shù)的時(shí)間同步是什么？TDOA這是一種利用到達(dá)時(shí)間差進(jìn)行定位的方法。標(biāo)簽卡向外界發(fā)送UWB信號(hào)，UWB定位標(biāo)簽覆蓋范圍內(nèi)的所有基站都會(huì)收到無線信號(hào)。由于標(biāo)簽與基站的距離不同，基站收到信號(hào)的時(shí)間點(diǎn)也不同。
因此，為了實(shí)現(xiàn)定位時(shí)間同步，為了準(zhǔn)確測量時(shí)間，我們需要確保定位標(biāo)簽和定位基站在同一時(shí)間系統(tǒng)中，如北京時(shí)間。而且每個(gè)人都在一定的區(qū)域內(nèi)，因?yàn)閁WB基站的覆蓋范圍是100m-300m，如果你在千里之外，那不能滿足時(shí)間同步的條件。
如何解決室內(nèi)定位技術(shù)UWB時(shí)間不同步問題？我們知道超寬帶uwb高精度定位模組定位系統(tǒng)對時(shí)間測量的要求很高，時(shí)間測量不準(zhǔn)確會(huì)嚴(yán)重影響定位精度，1ns時(shí)差會(huì)導(dǎo)致30cm位置誤差。因此，必須解決時(shí)間不同步的問題。目前有兩種常用的解決方案，有線同步和無線同步。
1.有線同步
有線同步相當(dāng)于所有UWB定位基站都使用相同的表，即同步控制器。同步控制器通過有線通信將時(shí)間信息傳輸?shù)矫總€(gè)基站，使每個(gè)基站處于同一時(shí)間系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)時(shí)間同步。這種同步方法的優(yōu)點(diǎn)是時(shí)間測量精度高，每個(gè)UWB定位基站之間的時(shí)間可以保持高度同步，技術(shù)難度低，易于實(shí)現(xiàn)。問題是部署成本高，因?yàn)槊總€(gè)基站都需要通過有線連接到同步控制器，線路規(guī)劃變得非常復(fù)雜，部署UWB定位系統(tǒng)時(shí)會(huì)有大量的接線。但同步精度將相對較高。
2.無線同步
無線同步是指每個(gè)UWB定位基站通過不斷與其他基站交換團(tuán)隊(duì)時(shí)鐘信息，終實(shí)現(xiàn)并保持整體時(shí)間協(xié)調(diào)。也就是說，UWB定位基站之間的信號(hào)交互，告訴其他基站現(xiàn)在在什么時(shí)候，然后調(diào)整自己的時(shí)間與其他基站一致。無線同步取決于UWB的測量時(shí)間精度。時(shí)間精度越高，兩個(gè)基站之間的時(shí)間誤差越小，時(shí)間同步程度越高。無線同步的優(yōu)點(diǎn)是基站之間不需要有線連接，因此UWB定位系統(tǒng)的部署難度較低，成本較低。綜合比較兩種同步方法，各有優(yōu)缺點(diǎn)。超寬帶uwb高精度定位模組定位系統(tǒng)采用無線同步方法，也是業(yè)內(nèi)一家擁有UWB無線同步技術(shù)的廠家。時(shí)間測量精度已達(dá)到ps級，基站與基站之間的時(shí)間可達(dá)到高度同步，實(shí)現(xiàn)10cm精準(zhǔn)定位。
