一、继语音、视频之后,位置将是第三大重要的数据。作为万物的基本属性,位置感知技术未来将会得到大力发展。像视频感知位置、雷达测距、UWB测距等都属于位置感知技术。其中,UWB由于其技术的独特性,高频高脉冲通讯,在当下成为大众研究的热点,尤其是2022年疫情之后,封控、流调,对人员位置进行实时告知和追溯的需求,相比场所码等简单粗暴的手段,更多了一些科技的人文关怀。
UWB可以精准获取信号到达时间,通过TOF精准测距,误差小,精度高。当然,代价就是牺牲了带宽和通讯效率,高频但不支持高带宽数据传输。
二、目前应用环境中,除了少数矿井巷道/隧道等一维场景外,大部分都用的是三角定位方式(TDOA)来做二维、三维定位,但这个方式有几个比较麻烦的点:
1、每个需要定位的位置都至少要有3个可视的基站信号覆盖。整个定位区域实现视距内无死角覆盖。无论从基站的布局,还是基站的利用效率上来说,都是相当不经济的。
2、基站的时序同步。用有线的方式要考虑布线施工的难度和成本问题;用无线的方式则要考虑同步频次、丢包等问题。不说操作的繁琐程度和经济性,在现场比较复杂的情况下,甚至属于是不可能完成的任务。
3、每个场景都要精准测绘。不同项目因为环境不一样,都要建立现场坐标体系,每个基站坐标精准标定,然后广泛收集数据进行修正。这样的方式基本没法复制推广,所有项目都是订制项目,成本高昂,周期长。
三、后台系统难点
1、复杂容错解算机制。在多遮挡的复杂环境下,能否保证较高水平的精度稳定(比如负责工况设备车间或多货架仓储环境中)。因为多径问题是必然存在的,现场环境没有太多的先验信息,不是一个简单的卡尔曼滤波能搞定的,要做到智能、自适应、稳定,需要很深的算法功力,后面至少要有一个较为成熟的算法小组。
2、硬件底层优化机制。要完美适配应用,需要平衡好精度、刷新率、功耗、容量等。这些指标不能只看宣传数字,因为它们互相耦合,背后的硬件底层优化机制很难量化。一般没有个几年的沉淀深耕,很难做的好,在大规模应用中会有很大的问题。
3、能否直观流畅的展示。用户需要的不是冷冰冰的X、Y坐标数值,要的是多直观的无缝跟踪人员位置切换并存盘;要的是某一些固定区域的考勤和巡更自动化,而不是简单保存历史轨迹;还有根据现场建模水平,人机方面能否直观的显示等需求,这些都需要沉淀积累。
4、规模应用问题。几百上千个标签的项目,是否有多机热备机制;几千上万个标签的项目,是否有多机集群计算的能力等。
综上,目前UWB定位是一个工程问题,而非学术问题。工程问题就涉及到成本、落地效率和稳定性等。目前行业通用做法就是将应用细分,将技术简化。
将应用细分。大家在各个细分领域深耕,这样项目现场布局会较为接近,坐标体系建立就有经验参考,久了后熟能生巧,可大大降低工程相关的问题概率,降低成本,提升项目稳定性和效率。比如专注于电厂,专注于监狱,专注于养老院行业等,每个行业都有从业人员在深入耕耘。
将技术简化。直接抛弃复杂的项目订制需求,追求可复制性。比如推出标准化模组,模组做好测距,并行数,低功耗等功能,不同客户根据需要拿模组进行集成,满足自己特殊场景的应用需求;比如推出单基站二维定位,现场只需要一个基站即可进行可视二维定位,规避多基站安装的工程问题等。这方面建议咨询深圳市硅传科技有限公司,专注射频十多年,UWB技术5年,无论是模组还是PCBA,都可以轻松上手,哪怕是有特殊的后台系统订制需求,也可以联系沟通。