UWB定位系统概述
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UWB精确定位系统解决方案UWB精确定位系统是一种基于超宽带(Ultra-Wideband)技术的定位系统,可以实现高精度的定位和跟踪。
在UWB精确定位系统中,通过发送和接收极短而带宽很大的脉冲信号,利用近场传感器进行信号捕获和处理,从而实现对目标位置的精确定位。
1.脉冲发射器和接收器:脉冲发射器用于发送超短脉冲信号,而脉冲接收器则用于接收和处理收到的信号。
这些设备需要具备高带宽和低时延的特点,以满足高精度定位的需求。
2.多天线系统:为了实现精确定位,UWB系统通常采用多天线系统。
通过使用多个接收天线,可以实现信号的多径传播和多普勒效应的检测,从而提高定位精度。
3. 信号处理算法:UWB精确定位系统依赖于复杂的信号处理算法来提取脉冲信号的到达时间差(Time Difference of Arrival,简称TDOA)和多普勒效应等信息。
这些算法需要考虑信号传播路径的多样性、噪声的影响以及时延的测量等问题,以实现高精度的定位。
4.定位引擎:定位引擎是UWB精确定位系统的核心组件,用于根据接收到的信号和信号处理算法的结果计算目标的位置。
定位引擎需要具备高性能的处理能力和实时性,以满足对于高精度定位的要求。
5.定位参考点:为了实现精确的定位,UWB精确定位系统通常需要在环境中设置一些定位参考点。
这些参考点可以通过精确测量其位置坐标,并与定位引擎进行校准,从而提高整个系统的定位精度。
UWB精确定位系统可以应用于多个领域,包括室内定位、车辆定位、物体跟踪和安防监控等。
在室内定位领域,UWB精确定位系统可以利用多径传播的特点,实现对复杂环境中目标位置的高精度定位,例如用于室内导航、人员追踪和无线电子支付等应用。
在车辆定位领域,UWB精确定位系统可以实现对车辆位置的高精度定位和跟踪,可应用于自动驾驶和交通管理等领域。
在物体跟踪和安防监控领域,UWB精确定位系统可以实现对于物体位置的高精度测量和实时跟踪,可用于刑侦破案、救援搜寻和工业监控等应用。
UWB煤矿定位系统1、UWB煤矿定位系统简介煤矿定位管理系统也叫做矿山人员定位管理系统或者矿井定位系统一般集人员考勤、区域跟踪定位、日常管理、轨迹追溯、电子围栏为一体的综合性运用系统。
每个矿工携带一个UWB标签,在矿山作业时能为预先安装在矿道内的定位基站,定位基站采集人员的移动位置信息,并上传到定位引擎系统进行计算和呈现,使管理人员能够随时掌握人员的运动轨迹,以便于进行合理的调度管理。
一旦意外事故发生,救援人员可根据该系统所提供的人员分布数据、图形,迅速了解有关人员的精确位置情况,及时采取相应的救援措施,提高应急救援工作的效率。
目前该系统已经逐步从人员识别扩展到设备识别等方面。
2、UWB煤矿定位系统方案设计矿山人员定位(煤矿定位)管理系统包括定位标签、定位基站、UWB腕带、定位引擎、大数据平台等。
因此,在设计方案时,除了考虑其功能外,在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。
项目方案采用现有成熟的以太网和POE供电的方式为主传输平台,和相应的定位基站、人员UWB定位标签等设备与系统挂接,通过将采集的定位标签的位置信息进行后台数据交换从而实现作业人员的跟踪定位和安全管理。
系统总体设计主要体现在:实现矿山作业人员进出的有效识别和监测监控,使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”,实现数字化矿山/隧道人员管理的目标。
为矿山管理人员提供人员进出限制、考勤作业、监测监控、轨迹图、电子围栏、位置告警等多方面的管理信息,一旦发生安全事故,可以迅速定位到工作人员最后的精确定位地点及其数量,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。
轻松联网,BS结构,轻松实现广阔地域联网监控2.1UWB煤矿定位系统原理矿山人员定位(煤矿定位)管理系统是由地面监控中心主计算机在系统软件支持下,通过数据传输接口和沿巷道铺设的通讯光/电缆,定时对安装的UWB定位基站进行数据巡检和信息采集,定位基站将自动采集有效识别距离内的UWB标签的信息,并根据系统指令,通过传输网络将相关数据传送至地面中心站。
UWB定位系统介绍UWB(Ultra-Wideband)定位系统是一种利用超宽带无线电技术进行室内定位的系统。
相比传统的定位系统,UWB定位系统具有更高的定位精度、更高的可靠性和更大的容量。
UWB技术是一种无线电通信技术,其工作原理是利用在超宽带频谱范围内传输短脉冲信号。
UWB系统发送特定的短脉冲信号,通过测量该信号的到达时间和信号传播速度,可以确定发送器和接收器之间的距离。
此外,UWB系统还可以通过测量信号的幅度衰减来确定目标的方向。
这种特殊的信号传输方式使得UWB定位系统具有更高的精度和准确度。
UWB定位系统有多种应用场景,包括室内定位、物体追踪和位置识别等。
在室内定位领域,UWB定位系统可以实现对人员和物体的精确定位和追踪。
通过在建筑物内部部署多个UWB设备,可以实现对特定区域的实时监控和定位,例如大型仓库、医院、机场等。
此外,UWB定位系统还可以应用于物体追踪领域,如车辆定位跟踪、无人机定位跟踪等。
1.高精度定位:UWB技术可以实现亚厘米级的高精度定位,远远超过了其他无线定位技术,如WiFi、蓝牙等。
这种高精度定位对于需要精确定位的应用场景非常重要。
2.抗干扰能力强:UWB技术在传输过程中使用短脉冲信号,这种信号传输方式具有抗干扰能力强的特点。
即使在噪声较大的环境下,UWB定位系统仍然能够提供准确可靠的定位结果。
3.大容量:UWB技术的带宽较大,可以同时支持多个定位设备的工作。
这种大容量特性使得UWB定位系统在高密度环境中的应用更加可行,如人员密集的商场、体育馆等。
4.低功耗:与其他定位技术相比,UWB技术具有较低的功耗。
这使得UWB定位系统可以应用于电池供电的设备上,如可穿戴设备、物联网设备等。
尽管UWB定位系统具有许多优点,但目前还存在一些挑战和限制。
首先,UWB技术的硬件要求较高,需要较为复杂的电路和算法来实现精确的定位。
其次,UWB系统在大范围的运用中可能会受到频率干扰和多径效应等影响,从而导致定位误差。
UWB定位技术的原理及应用详解1. UWB定位技术简介UWB(Ultra-Wideband)定位技术是一种通过发送短脉冲信号并利用信号的时间延迟测量来实现精确定位的无线通信技术。
它具备高精度、高抗干扰性和高可靠性等特点,被广泛应用于室内定位、无人车导航、物品追踪等领域。
2. UWB定位技术的原理UWB定位技术的原理基于信号的时间延迟测量和多路径传播。
其工作原理可以概括为以下几个步骤:2.1 发送短脉冲信号UWB定位系统通过发送短脉冲信号,这些脉冲信号具有极宽的带宽(一般超过500MHz)。
短脉冲信号的带宽决定了其时间分辨率,从而影响定位系统的精度。
2.2 接收信号接收器接收到发送信号后,对信号进行采样并记录下信号的时间信息。
接收器通常配备多个天线,以便同时接收到来自不同方向的信号。
2.3 多径传播在室内环境中,信号在传播过程中会经历反射、散射和衍射等多径效应。
这些多径传播现象会导致信号在到达接收器时存在多个路径,即多个到达时间。
2.4 时间延迟测量通过测量信号的到达时间差,即多径传播路径之间的时间延迟,可以推算出发送端与接收端之间的距离。
根据距离和接收器位置,可以确定待定位对象的位置。
3. UWB定位技术的应用UWB定位技术在多个领域具有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域:3.1 室内定位UWB定位技术在室内定位中表现出色。
通过将UWB定位系统部署在建筑物内部,可以实现对人员和物品的实时定位,方便管理和调度。
它在大型商场、展览馆、医院等场所的定位需求中得到了广泛应用。
3.2 无人车导航UWB定位技术在无人车导航中起到重要作用。
通过在车辆和周围环境中部署UWB定位系统,可以提供高精度的定位和导航服务,使得无人车在复杂环境中能够准确感知和定位。
3.3 物品追踪利用UWB定位技术,可以准确追踪和定位移动物体。
例如,在物流仓库中,可以通过在物品上安装UWB标签并配备UWB定位系统,实时追踪和监控物品的位置和状态,提高物品管理的效率和准确性。
uwb 室内定位原理UWB室内定位原理UWB(Ultra-Wideband)是一种无线通信技术,其特点是带宽非常宽广,可以传输高速数据,并且能够在室内环境中实现高精度的定位。
UWB室内定位系统通过发送和接收UWB信号来确定目标物体的位置。
本文将介绍UWB室内定位的原理及其应用。
一、UWB技术的原理UWB技术是利用超短脉冲信号传输数据的一种无线通信技术。
它的工作原理是通过发送一系列非常短暂的脉冲信号来传输数据,这些脉冲信号的宽度极窄,一般在纳秒级别。
UWB信号的特点是带宽非常宽广,可以达到几个GHz,因此在信号传输方面具有很大的优势。
二、UWB室内定位系统的原理UWB室内定位系统是利用UWB技术实现的一种定位系统,通过发送和接收UWB信号来确定目标物体的位置。
UWB室内定位系统通常由多个定位节点和一个中心节点组成。
定位节点负责发送UWB 信号,中心节点负责接收并处理定位节点发送的信号。
UWB信号在室内环境中的传播特点使得它非常适合室内定位。
UWB信号可以穿透墙壁、家具等障碍物,同时具有较低的多径效应,能够准确地测量信号的传播时间和距离。
室内定位系统通过测量目标物体与各个定位节点之间的距离,利用三角定位原理计算目标物体的位置。
三、UWB室内定位的应用UWB室内定位技术在室内导航、人员跟踪、物品定位等领域具有广泛的应用前景。
1. 室内导航:在大型建筑物、购物中心、机场等场所,UWB室内定位可以帮助人们准确地找到目的地,提供导航服务,提高用户体验。
2. 人员跟踪:在医院、养老院等场所,通过在人员身上携带UWB 定位设备,可以实时跟踪人员的位置,确保人员的安全。
3. 物品定位:在仓库、物流中心等场所,UWB室内定位可以用于追踪和管理物品的位置,提高物流效率和管理水平。
4. 室内定位服务:UWB室内定位可以为移动应用提供定位服务,例如室内地图、位置推荐、周边服务等,为用户提供更好的使用体验。
UWB室内定位技术通过发送和接收UWB信号来确定目标物体的位置,具有高精度和宽广的应用前景。
uwb室内定位原理UWB室内定位原理引言:室内定位技术是指在室内环境中通过无线通信技术实现对移动目标的定位和跟踪。
而UWB(Ultra Wideband)室内定位技术是一种以超宽带脉冲信号为基础的定位技术,具有高精度、高可靠性和低功耗的特点,被广泛应用于室内定位领域。
本文将详细介绍UWB室内定位的原理和关键技术。
一、UWB技术概述UWB技术是一种通过发送短时域宽脉冲信号来传输数据的无线通信技术。
它的特点是带宽非常宽广,通常超过500MHz,甚至可以达到几GHz。
UWB技术的传输距离较短,但具有极高的传输速率和抗干扰能力。
在室内定位中,UWB技术被广泛应用于基站和移动目标之间的通信和定位。
二、UWB室内定位原理UWB室内定位的原理是通过发送和接收UWB信号来测量信号的到达时间差(Time of Arrival, TOA)、信号的相对强度差(Received Signal Strength Indicator, RSSI)和信号的多径传播特性,从而计算出移动目标相对于基站的精确位置。
1. TOA定位原理TOA定位原理是通过测量信号从基站发射到移动目标并返回的时间来计算距离,再根据多个基站的距离差异来确定移动目标的位置。
具体实现时,基站发送一个UWB信号,移动目标接收到信号后,通过时钟同步和时间戳等技术,测量信号的往返时间,然后根据光速和信号传播速度计算出距离。
通过多个基站同时测量距离,可以得到移动目标的准确位置。
2. RSSI定位原理RSSI定位原理是通过测量接收到的UWB信号的强度来确定移动目标的位置。
当移动目标接收到基站发送的UWB信号后,根据接收到的信号强度可以推算出距离的近似值。
通过多个基站同时测量信号强度,可以利用三角定位法计算出移动目标的准确位置。
3. 多径传播特性在室内环境中,UWB信号会经历多次反射、散射和折射等多径效应,导致信号的传播路径不唯一。
为了准确测量信号的到达时间差和强度差,需要对多径传播特性进行建模和校正。
UWB室内定位系统整体解决方案设计介绍UWB(Ultra-Wideband)室内定位系统是一种基于无线通信技术,能够在室内环境中提供高精度定位的解决方案。
本文将介绍UWB室内定位系统的整体解决方案设计。
一、系统概述二、系统组成1.锚节点(Anchor Nodes):锚节点是定位系统中的参考点,被安装在室内空间的固定位置,并通过无线信号发射和接收来与移动节点进行通信。
2.移动节点(Mobile Nodes):移动节点是被需要定位的物体或个体,可以是人员、机器人、车辆等。
移动节点通过接收来自锚节点的信号来进行定位。
3.UWB通信模块:UWB通信模块是定位系统中的核心组件,负责发送和接收UWB信号。
UWB信号具有宽带和低功率特性,可以在室内环境中传输和接收高质量的信号。
4.定位算法:定位算法是UWB室内定位系统的核心算法,根据锚节点和移动节点之间的信号延迟和强度来计算移动节点的位置。
常见的定位算法包括多边定位法、加权最小二乘法等。
5.可视化界面:可视化界面是UWB室内定位系统的用户界面,用于显示定位结果和系统状态。
用户可以通过可视化界面查看移动节点的位置、轨迹等信息。
三、系统工作原理1.初始化阶段:在系统开始工作之前,需要进行初始化,即确定锚节点和移动节点的位置。
可以通过在室内环境中安装一组已知位置的锚节点并标定其位置,来建立室内空间的坐标系。
2.信号传输:锚节点通过发送UWB信号,移动节点通过接收UWB信号。
UWB信号的传输过程中会发生多路径效应、衰减等现象,这些都会对定位精度产生影响。
3.信号测量:移动节点接收到来自锚节点的UWB信号后,测量信号的时间延迟和强度。
时间延迟表示信号从锚节点发送到移动节点的时间,信号强度代表信号的功率大小。
4.定位计算:通过测量的信号延迟和强度数据,结合预先设置的定位算法,计算出移动节点的位置。
常见的定位算法利用多边定位法,根据锚节点和移动节点的距离差异来计算位置。
5.可视化展示:定位结果会显示在可视化界面上,用户可以实时查看移动节点的位置和轨迹等信息。
UWB室内定位系统整体解决方案介绍UWB(Ultra-Wideband)室内定位系统是一种利用超宽带技术实现室内位置定位的解决方案。
其主要原理是通过在室内布置多个UWB基站,通过向目标物体发送短脉冲信号,再通过接收目标物体上的反射信号和计算确定物体的位置。
首先是基础设施部分。
这包括在室内环境中安装的一组UWB基站,通常是固定在墙壁上的设备,用于发送和接收信号。
这些基站之间的位置也需要精确测量,用于计算目标物体的位置。
通信模块是用于将基站和传感器之间的信号进行传输和通信的设备。
这些模块通常使用无线通信技术,如蓝牙或Wi-Fi,将基站和传感器连接在一起。
最后是定位算法。
这些算法用于分析接收到的信号数据,并计算出目标物体的准确位置。
常用的算法有ToF(Time of Flight)算法和TDoA (Time Difference of Arrival)算法。
ToF算法基于计算从基站到目标物体的信号传播时间来确定位置,而TDoA算法则利用不同基站之间的信号到达时间差来计算位置。
整个UWB室内定位系统的工作流程如下:首先,基站发送短脉冲信号。
然后,传感器接收到信号,并将反射信号发送回基站。
基站接收到传感器发送的信号后,将其传送到通信模块,并将数据传输给计算机。
最后,计算机使用定位算法分析接收到的数据,并计算出目标物体的准确位置。
UWB室内定位系统具有许多优点。
首先,其定位精度高,可以达到亚米级别的准确度,适用于对室内位置精确定位的需求,如物流、室内导航等领域。
其次,UWB技术可以穿透墙壁和其他障碍物,使得室内定位无需直线视线,并且可以在复杂的室内环境中工作。
此外,UWB的带宽相对较大,可以支持多个信号同时传输,提高传输效率。
总结起来,UWB室内定位系统是一种适用于室内环境的定位解决方案,利用超宽带技术实现室内位置的精确定位。
它由基础设施、硬件传感器、通信模块和定位算法等组件构成,并通过发送和接收信号以及分析数据来计算目标物体的位置。
美国时域公司高精度UWB定位系统介绍一:该系统特点精度高,定位精度2-5厘米标签位置稳定不飘标签发射状态和频率可动态更新美国时域公司的UWB系统具有部署简单,性能价格比高,精度高,标签位置稳定不飘移,信号抗干扰能力强,标签发射状态和频率可以动态更新等突出特点。
标签确认点TAP 向标签发射2.4 GHz 信号,可以动态地改变标签的发射频率(1~10Hz)和操作模式(活跃或者待机)。
这种设计可以使标签在非工作时间内处于待机状态,节省电池消耗,延长电池寿命。
8000+最多可以追踪8000 个标签标签可以几年不充电更抗干扰二:系统构成服务器显示器时间同步器定位基站定位标签12345三、标签、基站标签是一个超宽频信号发射装置,每秒发射1~10 次信号。
定位基站接收标签发来的标签识别号,记录到达时间(TOA),然后传给同步器进行同步处理,解析出到达时间差(TDOA),然后把以上信号和其他一些验证信号例如信号强度等打包通过网络协议发送给服务器进行处理,就可以计算出标签(也就是需要被跟踪的人员或者物体)所处位置以及运动轨迹。
四、定位原理通过在固定场所布设定位接收装置,被定位人员佩戴射频信号发射标签的方式,实现指定区域内人员的实时精确定位并且被定位人员的坐标数据通过以太网实时传输给上层应用系统的要求。
标签位置偏差通常情况下不超过正负5cm。
如果部署在室外,标签的防护等级为IP64,满足建设要求。
信号中心频率为7.3GHz,带宽大约为1GHz;该频段为我国无线电管理开放频段,不会和现有通讯设备相互干扰,符合我国无线电管理规定。
五、系统特点(1)支持多种模式,包括0 维(粗略模式),1 维(流水线/走廊配置),2 维(精确平面定位)和2.5 维(精确平面定位加上楼层区域信息);(2)室内定位精度误差一般在正负5厘米之内;(3)最多可以追踪8000 个标签;(4)电池供电的有源标签更新频率为1 赫兹~10 赫兹,使用时间至少1 年以上;(5)室内穿墙操作;(6)到达时间差定位法(TDOA)定位和跟踪;(7)到达时间(TOA)的原始数据可以通过以太网接口传送;(8)使用屏蔽双绞线电缆(CAT5E)向阅读器网络提供电力,数据和时间同步信息;(9)FCC(联邦通讯委员会)认证;(10)ETL(美国电子测试实验室)认证。
超宽带(UWB)是射频应用技术领域的一项重大突破。
Ubisense 公司利用该技术构建了革命性的实时定位系统(RTLS),该系统能够在传统的挑战性应用环境中达到较高的定位精度,并具有很好的稳定性;而诸如RFID 、WiFi 的技术并不能完成该类应用。
Ubisense 系统高达15cm 的3D 定位精度,使得用户能够完成一系列的新型应用。
例如:
设备的精密时间与空间定位,如在仓库中将货物、设备的位置信息与条形码扫描仪的数据相结合; 在仓库中将叉车放置货物时车叉的位置数据与货盘或垫板的ID 数据结合,实现货盘中货物的定位; 物体间关联信息自动检测,如在无需人工输入情况下,检测出相似于某特别类型的小车或其他模型,并选择正确的程序来驱动这个自动机械工具; 在汽车制造厂最后的质量检测段,进行车辆的识别与定位;
监控紧急状况中雇员是否已经到达指定区域;或决定是否真正缺人并需要外协;
Ubisense 系统通常能够在12个月以内快速回收投资,这是因为系统产生的数据能给那些不直观、不真实的复杂工作过程提供一定的透明度;当Ubisense 系统嵌入到生产过程后,它能够为工人提供清晰的位置信息,降低了由人为错误引发的损失,同时也减少了任务的执行时间。
这最终使得企业改进了生产品质,并降低了生产成本。
Ubisense 7000系统
系统包含三部分:电池供电的活动标签,能够发射UWB 信号来确定位置;位置固定的传感器,能够接收并估算从标签发送过来的信号;以及综合所有位置信息的软件平台,获取、分析并传输信息给用户和其他相关信息系统。
在该系统中,标签发射极短的UWB 脉冲信号,传感器接收此信号,并采用综合的测量手段来计算标签的位置。
由于采用了UWB 技术,加上Ubisense 独特的传感器功能,确保了较高的定位精度和室内应用环境的可靠性,而通常这些室内应用极具挑战性:墙壁和金属物的反射,导致较强的多路径效应。
传感器通常按照蜂窝单元(Cell)的形式进行组织,典型的划分方式是矩形单元,附加的传感器根据其几何覆盖区域进行增加;每个定位单元中,主传感器配合其他传感器工作,并与单元内所有检测到位置的标签进行通讯;通过类似于移动通讯网络的蜂窝单元组合,能够做到较大面积区域的覆盖;
标签的位置通过标准以太网线或无线局域网,发送到定位引擎软件;定位引擎软件将数据进行综合,并通过API 接口传输到外部程序或Ubisense 定位平台,实现空间信息的处理以及信息的可视化;由于标签能够在不同定位单元(Cell)之间移动,定位平台能够自动在一个主传感器和下一个主传感器之间实现无缝切换。
在建立系统时,需要对整体的多单元空间结构指定3D 参考坐标系。
当标签在参考 坐标系内的多个单元中移动时,可视化模块能够实时显示标签位置。
在实际的应用中,有诸多的方法可供选择,以设计出满足应用需求和物理环境的系统。
如:定位区域的几何划分,不同区域的定位精度要求,哪些物体附着定位标签,哪一种速度是正常的,期望物体间产生何种的操作与交互行为,哪些是固定或未加标签的物资,电池寿命的需求,供电的方式或以太网通讯的方式,与其他RF 系统的融合,等等。
Ubisense 和授权代理商均提供该系统的相关设计服务。
Ubisense标签(Tag)
7000系列定位系统提供2种定位标签。
它们针对不同的应用设计,并有不同的性能。
这两种标签均能够达到15cm 的3D定位精度,并且提供达每秒20次的位置数据刷新率。
标签带有数据存储器,能够用来存储诸如识别码的数据。
所有的标签均有UWB信号发射器,以及一个板载的2.4Ghz ISM频段的双工射频传输设备。
双向射频设备用来传输传感器与标签之间的控制信息。
传感器可以控制标签
只发射UWB信号,而UWB信号的发射以及标签数据的刷新率均由传感器来驱动。
这种动态的数据刷新方式,使得标签可根据其速度和应用的要求,仅在需要时发射信号,节省了电池的能量。
如果标签是固定的,它将以较低的速率进行数据刷新,直到板载震动传感器检测到标签的移动,并立即激活标签进行信号的发射。
标签以低于1mW的极低功率发射UWB脉冲,这降低了UWB系统对其他RF系统的干扰,并能够延长电池的使用寿命。
如:在以5秒每次的持续数据刷新状态下,电池能够使用5年。
细长型标签和紧凑型标签能够采用工业级外壳包装,具有抗机械性损伤,防尘、防湿的特性。
Ubisense 同时也提供温度范围扩展型的标签产品。
细长型标签设计用于人员的携带或者固定于物体上。
它带有2个可编程按钮,例如,可用于打开或锁上附近的远程控制门;同时带有2个LED灯,以及一个蜂鸣器,能够由应用程序激活而提供信息反馈:当众多的工人聚集在一起时,能够通过指定的标签来识别某一个工人,或者当一个工人进入危险区域时,提供听得见的声音报警信息。
紧凑型标签设计用于工业环境,并能够轻松通过多种附着方式,安全地固定于各种物体上。
它具有一个按钮和一个LED灯,能够与应用程序进行双向的交互。
7000系列传感器
传感器是非常灵敏的检测装置,能够可靠地检测标签发出的低功率UWB脉冲,同时可以区别反射信号和直射信号。
每个传感器采用特殊的天线阵列,测定发射过来的UWB信号到达角度;若先设定标签在空间坐标系中Z轴的高度,信号传感器就能够测定其具体的位置。
对于测定最近的几米位置,并且标签固定于相对较大,如拖车、小汽车等物体上,这种操作模式是非常好的高效方式。
相对于单个传感器对特定标签进行定位的模式,两个传感器能够测出精密的3D位置信息,大大提高了定位精度。
如果两个传感器进一步通过时间同步线连接起来,而采用到达时间差(TDOA)的定位方式,3D定位的精度将达到15cm。
单个传感器AOA定位方式和TDOA定位方式的结合,使系统达到不同的定位精度水平;Ubisense系统这种独特的能力,为设计高效的解决方案提供了较大程度的灵活性。
越多的传感器接收到标签所发出UWB信号,就有越多的测量手段来测定精确的位置。
这种冗余的设计是工业场合可靠工作的关键因素。
即使UWB脉冲信号在某些方向上被人、金属、液体物质等遮挡,至少有两个传感器能够接收到信号并实现3D定位的概率也会大大增加。
传感器并不需要与标签在视线范围内进行通讯,因为UWB 信号能够穿透墙壁和其他物体。
不同的材料和厚度导致不同程度的信号衰减,例如,射频信号根本不能穿透金属。
由于这个原因,在系统设计前有必要进行现场环境的射频性能测量。
传感器通过以太网(无线或有线方式)实现相互间的
通讯,也可以通过以太网连接来接收它们的固件程序。
传感器可以选择交换机POE 供电,也可以选择外部直流电源供电。
根据需要,传感器能够被置于特制的防雨外壳中并工作于户外环境。
Ubisense 软件平台
软件平台设计为两个运行组件和开发工具。
基本的运行组件是定位引擎软件,借助它能够建立并校准Ubisense 传感器、标签,并通过图形化界面配置定位单元和对象。
组件包含有多种上下文关联的计划任务和过滤算法,使得系统的性能、行为与接受它所提供数据的软件相协调。
.NET 2.0 API 提供所有的配置功能、获取标签带有时间戳的X,Y,Z 坐标信息、驱动平台与标签之间的双向通讯。
定位引擎软件设计用于简化从Ubisense 传感器和标签
传回的坐标数据,并集成到第三方软件产品中。
除定位引擎在建立并运行Ubisense 传感器系统方面的功能外,定位平台产品是一个完整的RTLS 软件平台,它能同时从Ubisense 传感器、标签以及其他RTLS 传感器系统获取数据,如常规的有源、无源RFID 系统,温度、震动检测器等非位置传感器设备。
有诸多的工具可以用于描述、定义2D 或3D 的物理环境与对象关系。
空间关系可以按照移动、固定的对象来定义,并分成区域。
交互过程始终被监控并用
于触发事件,最终被应用软件获取。
如当可视对象小车进入制造设备的死角时,小车能够被突出显示。
数据能够通过API 发布到其他信息系统中,或持久存储于关系型数据库中,也可以保存为其他格式供以后分析。
权限控制功能确保敏感数据受到保护,而安全性数据仅供授权人员查看或修改。
定位平台的设计贯穿企业的应用,它能在微软.NET 2.0中实现,并且客户端能够在包括PDA 在内的多种设备上运行。
包含可视化API 在内的所有API ,将也能够在浏览器中运行。
定位引擎运行在一个或多个标准的处理器上,这取决于定位网络构造的规模。
它能在Windows 或者Linux 两种操作系统上运行。
可视化的终端、交互单元、应用设计都将在.NET 环境中实现。
定位开发平台集成了一系列的开发工具,允许定位平台数据模型扩展为新类型的对象和关系。
它同时有一个模拟器,使用和定位平台相同定义的几何关系及对象实现,无须安装任何传感器即可实现标签的移动。
产品认证:所有的Ubisense 7000系列产品均通过欧盟CE 和北美FCC 认证,因此该系统可以在任何与欧盟采用相同标准的国家免除授权;当我们获取FCC 批准时,将同样适用于采用相同标准的国家。
在其他国家的正常运作,需要从相应的权威部门获取授权。
唐恩科技物联定位事业部
电话:400-633-9750
地址:常州科教城科教会堂B 座-2213室
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网址: Email :mkt.rtls@。