Ultra-Wideband ( UWB ) — それはどのように機能するか、そしてそれが合う場所。
ウルトラワイドバンドは、過去10年間に培った精密内置加工技術です。 あらゆるラジオが苦しむ環境で、検針精度の高い位置を実現します。
これは、 UWB how が実際にどのように動作するかのオペレータレベルの説明者であり、それが勝つとき、代替品がより適しているところです。
30秒の定義
超ワイドバンド(UWB)は、精密な測定を行う低電力、短パルス無線です。 タイムタイム 信号は2つのデバイス間で移動し、そのタイミングから距離を計算し、最終的には10〜30 cmの範囲内での位置を計算します。
定義特性は帯域幅です。 UWB 信号強度を推定するのではなく、直接距離を測定するのに十分なタイミングを正確にする500 MHzの広い上の信号を使用します BLE または Wi-Fi は行います。
関連する規格は、IEEE 802.15.4z(ハイレートパルス)とFiRaコンソーシアムの相互運用性プロファイルです。
UWB 範囲の実際の作品
一般的な2つの技法があります。 2ウェイランギング(TWR):タグは固定アンカーにパルスを送ります。アンカーは応答を送信します。往復時間、マイナスプロトコルオーバーヘッドは、サブナノ秒タイミング精度で距離を与えます。
時間差到着(TDoA): タグはパルスを送信します。複数の同期アンカーは、到着の正確な瞬間を記録します。アンカー間の到着時刻の違いは、タグの位置を三角形にします。
小規模な展開のために、小規模な展開のために、小規模な展開のために、小規模な展開のために、小規模な展開のために、小規模な展開のために。 ほとんどの企業システムはナノ秒のアンカー同時性とTDoAを使用します。
UWBが正しい答えである場所
必要な場所 centimetreクラスの精度 挑戦的な RF 環境で: 金属ラックの部分を追跡する自動車植物; 航空宇宙 MRO の追跡用具および FOD;
すべてのオペレータの位置が重要であるキルハウスでの戦術的な訓練。GPSが動作しないアリーナでのスポーツパフォーマンストラッキング。偽の警報が採用を台無しにするフォークリフトと歩行者間の衝突回避。
UWBは、狭帯ラジオよりも多重パスを許容し、通常の建材で作業し、毎秒何度も更新します。 5メートルのWi-Fiの位置が十分でなければ、UWBは次のステップアップです。
UWB 対代替品
UWB 対 BLE - AoA: 低い精度の端(1〜2 m)で同様の使用例, しかし、 UWB 50 cm以下と密なマルチパスで引きます.
BLE - AoA 通常はタグ電池寿命(年)と UWB (更新率に応じて年月)で勝ちます。 UWB vs vs パッシブ RFID: 完全に異なる — UWB リアルタイムの位置を追跡します。, RFID 読み取りポイントでプレゼンスを確認します。.
ほとんどの企業は両方を使用します。 UWB 対 Wi-Fi RTT: Wi-Fi RTT は、サポートされたデバイスで metre レベルの精度を上げることができますが、AP ファームウェアのサポートによって禁忌です。 UWB より成熟したデプロイメントエコシステムがあります。
UWB対GNSS: 屋外用のGNSS、屋内用のUWB、彼らは補完的ではなく競争です。
正直な制限
3つの痛みのポイントは本当です。 アンカーごとの費用: UWB インフラは、より高価です BLE — 一般的に、アンカーあたり数百ユーロ、密なカバレッジを必要とするサイト全体に多岐に渡ります。
札電池の生命: アクティブRF 送信は、電力を消費します。, 高更新レート (スポーツ, 戦術的な) タグは、数週間から数か月まで, 下限 (資産追跡) タグは、年または 2 回.
スケールの電池管理は実質の操作上頭です。 アンカー同時性: TDoAは、通常、ワイヤされたバックボーンまたは専用のワイヤレス同期を介して、アンカー間のナノ秒同期を必要とします。 サイトの設計は、非トリバイアルであり、約束の前にRFサイト調査が必要です。
ベンダーと生態系の景観
3つの層問題。 シリコン: Qorvo (デカウェーブ、元の UWB シリコン会社) と NXP は、ドミナント UWB チップ サプライヤー、さらに最近 Apple の U1/U2 シリコンと Samsung の UWB .
インフラとプラットフォーム: Ubisense、 Sewio 、 Pozyx、Litum と ( BLE - AoA - いくつかのユースケースで隣接) Quuppa 。
標準: 相互運用性のためのFiRaコンソーシアム、およびIEEE 802.15.4zと基礎的な仕様。 企業の調達のために、決定はシリコンについてめったにありません。つまり、RFサイト調査で1段階で評価するプラットフォームが環境に合致するということです。
TRACIO お勧め場所 UWB
リアルタイム更新速度でサブメット精度を必要とするケースを使用する: WIPと製造(特に金属が豊富な)で追跡する部品; 航空宇宙MROのツール制御とFOD予防; 戦術的かつ力強い訓練;
精密スポーツ選手の追跡;フォークリフト歩行者の衝突回避および堅い地帯の調整;ヘルスケア、防衛、オイルおよびガス(ATEX/IECExのハードウェアと)で追跡する高価値か移動資産。
お勧めしません UWB ゾーンレベルの可視性のため BLE GNSSがよりよく合い、またはパッシブのある存在のみの使用の場合、屋外用途に十分 RFID より安価で簡単です。
よくある質問
練習中の UWB はどのように正確ですか?
10~30 cm の 95 分のパーセンタイルをデザインしました。 実際の精度は、アンカー配置、密度、同期品質、および環境に完全に依存します。 /methodのゲート2の基準として、生産荷重でパイロットの精度を検証します。
UWBは壁と障害物を通して動作しますか?
UWBは、ほとんどの建築材料(乾式壁、木材、ガラス)を合理的に良好に貫通するが、コンクリートや金属で焼成される。
標準的な緩和はアンカー密度です - 指示された直接パスのための重複の適用範囲とより多くのアンカー。 ゲート1サイズのアンカーカウントで予測RFサイト調査。
バッテリーに続く UWB タグはどれくらいの長さですか?
更新率によります。 ハイレートタグ(スポーツ、戦術用5〜10Hz)は、コインセルまたは小さなリチウムで数か月間続きます。
1 Hz またはサブ Hz のアセット トラッキング タグが 1 ~ 3 年続きます。 産業労働者のバッジは通常再充電可能な。 ゲート1のバッテリー戦略を念頭に置いています。
UWB ベンダー間で互換性がありますか?
Tag-to-anchor プロトコルは、IEEE と FiRa 規格の作業にもかかわらず、主にベンダー固有のものです。 実際には、デプロイごとに1つのベンダーのタグとアンカーエコシステムにコミットします。 マルチベンダー UWB 艦隊は、まだ主流ではありません。 私たちは、ゲート1でベンダーの約束を慎重に設計します。
スマートフォンの UWB チップは、こちらで役立ちますか?
企業資産の追跡のためのほとんどいいえ。 Apple U1/U2とSamsung UWBは、短距離デバイスツーデバイス相互作用(AirTags、安全なカーキー、ファイル共有)のために設計されています。
チップはFiRaと技術的に互換性がありますが、コンシューマーデバイス上の企業位置のアプリケーションエコシステムはまだありません。
UWB は、当社のエンタープライズシステムとどのように統合しますか?
現代の UWB プラットフォームは、REST API、MQTT、OPC UA を介して位置とイベントデータを露出します。 WMS / MES / EMR への統合は、概念的に直面していますが、常に慣行の非トリバイアル — エンタープライズ統合パターンの /integrations を参照してください。
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