UWB产品定位系统
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UWB定位方案简介UWB(Ultra-Wideband,超宽带)定位技术是一种利用高速短脉冲(持续时间小于1纳秒)进行通信和定位的技术。
相比于其他定位技术(如GPS和Wi-Fi),UWB具有更高的定位精度和更低的功耗。
UWB定位方案可以应用于室内定位、车辆定位、物体跟踪等领域,具有广阔的应用前景。
UWB定位原理UWB定位主要基于两种原理:距离测量和角度测量。
距离测量UWB定位通过测量信号的传播时间,从而计算出信号传播的距离。
常用的距离测量方法有TOA(Time of Arrival,到达时间)和TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)。
•TOA:通过测量信号从发送端到接收端的到达时间来计算距离。
TOA 的原理是利用发送端和接收端的同步时钟,在发送信号时记录时间戳,接收端接收到信号后也记录时间戳,通过计算时间差来计算距离。
•TDOA:通过多基站同时接收信号,并测量信号到达各基站的时间差来计算距离。
TDOA需要至少三个基站来进行定位,其中两个基站用于接收信号,第三个基站用于同步时钟。
角度测量除了距离测量,UWB定位还可以通过测量信号的入射角度来进行定位。
常用的角度测量方法有AOA(Angle of Arrival,到达角度)和DOA(Direction of Arrival,到达方向)。
•AOA:通过测量信号的入射角度来计算定位。
AOA的原理是利用多个天线阵列接收信号,通过比较信号到达不同天线的时间差来计算入射角度。
•DOA:通过测量信号的到达方向来计算定位。
DOA的原理是利用天线阵列接收信号,并通过信号的幅度和相位信息来计算到达方向。
UWB定位方案应用UWB定位方案在许多领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用示例:室内定位UWB定位方案可以用于室内定位,通过在室内布设若干基站和标签设备,可以实现对人员和物体的精确定位。
室内定位可以应用于智能楼宇、仓储管理、人员安全等场景。
uwb定位原理Ultra-wideband (UWB)定位原理。
UWB定位技术是一种基于超宽带信号的定位技术,它具有高精度、高可靠性和抗干扰能力强的特点,被广泛应用于室内定位、物联网、智能交通等领域。
UWB定位原理是通过发送一系列非常短脉冲的超宽带信号,利用信号的传输时间和信号的传播特性来实现目标的定位。
本文将介绍UWB定位原理的基本概念、技术特点和应用前景。
一、UWB定位原理的基本概念。
UWB定位原理是基于超宽带信号的传输和接收来实现目标的定位。
超宽带信号是一种频率非常宽、脉冲宽度非常窄的信号,其带宽通常超过500MHz。
UWB 信号的特点是能够穿透障碍物,具有较好的抗多径干扰能力,适用于复杂环境下的定位应用。
二、UWB定位原理的技术特点。
1. 高精度,UWB定位技术具有亚米级甚至厘米级的高精度,适用于对定位精度要求较高的场景,如室内导航、室内定位等。
2. 高可靠性,UWB定位技术能够在复杂环境下实现高可靠的定位,如室内环境中的多路径效应、信号衰减等问题对UWB定位的影响较小。
3. 抗干扰能力强,UWB信号的频率带宽非常宽,能够有效抵御窄带干扰和多径干扰,保证定位系统的稳定性和可靠性。
三、UWB定位原理的应用前景。
1. 室内定位,UWB定位技术在室内定位领域具有广阔的应用前景,可以实现对室内环境中移动目标的高精度定位和跟踪,为室内导航、室内定位等应用提供支持。
2. 智能交通,UWB定位技术可以应用于智能交通系统中,实现车辆和行人的精确定位和跟踪,提高交通管理的效率和安全性。
3. 物联网,UWB定位技术可以应用于物联网领域,实现对物品、设备等的精确定位和跟踪,为物联网应用提供更加精准的定位服务。
四、总结。
UWB定位原理是一种基于超宽带信号的定位技术,具有高精度、高可靠性和抗干扰能力强的特点,适用于室内定位、智能交通、物联网等领域。
随着技术的不断发展和应用场景的不断拓展,UWB定位技术将会得到更广泛的应用和推广。
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xx高于2014年成立至今,秉持匠心不断打磨产品及系统,力求为客户提供最好的产品、系统和解决方案!UWB无线定位系统方案定位概念UWB技术原理xx(Ultra Wide-Band,UWB)是一种新型的无线通信技术,根据美国联邦通信委员会的规范,UWB的工作频带为3.1~10.6GHz,系统-10dB带宽与系统中心频率之比大于20%或系统带宽至少为500MHz。
UWB信号的发生可通过发射时间极短(如2ns)的窄脉冲(如二次xx脉冲)通过微分或混频等上变频方式调制到UWB工作频段实现。
xx的主要优势有,低功耗、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强(能在穿透一堵砖墙的环境进行定位),具有很高的定位准确度和定位精度。
UWB-TDOA定位原理该技术采用TDOA(到达时间差原理),利用UWB技术测得定位标签相对于两个不同定位基站之间无线电信号传播的时间差,从而得出定位标签相对于四组定位基站的距离差。
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定位技术UWB定位技术,即Ultra Wideband定位技术,是一种基于超宽带技术的定位技术,可以在室内和室外实现高精度的空间定位。
本文将详细介绍UWB定位技术的原理、应用领域以及发展前景等相关内容。
UWB定位技术利用超宽带信号,通过发射连续的多频率、多脉冲的短时信号,实现对信号传播的时延测量,从而实现对目标位置的定位。
相比传统的定位技术,UWB具有以下几个重要特点。
首先,UWB具有高精度的定位能力。
UWB信号的带宽较宽,可以达到几个GHz甚至更宽的范围,这使得信号的时延测量精度可以达到纳秒级甚至更高。
同时,UWB信号的多径传播特性也可以通过信号处理算法进行有效的抑制,提高定位的精度。
其次,UWB定位技术适用于室内环境。
由于UWB信号的频谱覆盖范围较宽,可以穿透建筑物、固体物体等障碍物,从而实现室内环境下的定位需求。
这对于一些需要在室内进行精确定位的应用场景,如室内导航、智能家居、室内安防等具有重要的实际意义。
此外,UWB定位技术还具备抗干扰能力强的特点。
由于UWB信号的带宽较宽,信号与其他窄带信号的频率隔离较大,因此具有较强的抗干扰能力。
这使得UWB定位技术在复杂的电磁环境下,如高密度无线通信网络覆盖区域等,仍然能够保持较高的定位精度和稳定性。
目前,UWB定位技术已经在多个领域得到了广泛的应用。
在室内导航领域,UWB定位技术可以利用其高精度的定位能力,为用户提供精确的室内导航服务,辅助用户进行室内位置的识别和导航。
同时,UWB 定位技术还可以在智能家居领域发挥作用,通过对用户位置的准确掌握,实现对家居设备的智能控制和管理。
此外,UWB定位技术还可以应用于室内安防领域。
通过对目标位置的准确定位,可以实现对入侵者的精确定位和追踪,提高安防系统的警戒能力和反应速度。
同时,UWB定位技术还可以在工业自动化领域中,通过对设备和工件的定位,提高生产效率和管理水平。
未来,随着5G、物联网等技术的发展,UWB定位技术有望在更多领域实现广泛应用。
国外uwb定位标准一、定位技术基础超宽带(UWB)是一种无线通信技术,其带宽大于中心频率的50%,且通常在3.1GHz至10.6GHz的频段内工作。
UWB具有高分辨率、高精度、低功耗和抗干扰能力强的特点,适用于室内外定位、导航和通信等领域。
二、UWB信号规范UWB信号由一系列脉冲信号组成,脉冲宽度在纳秒级别。
常见的UWB脉冲信号包括高斯脉冲、瑞利脉冲等。
为了实现精确的定位,UWB信号的波形、频谱和功率等参数需要满足一定的规范要求。
三、位置精度要求根据不同的应用场景,UWB定位系统的位置精度要求也不同。
一般来说,室内定位系统的位置精度要求在厘米级甚至毫米级,而室外定位系统的位置精度要求在米级。
为了实现高精度的定位,需要采用先进的算法和技术手段。
四、测距算法标准测距是实现定位的关键步骤之一。
UWB测距算法基于信号传输时间或信号强度等信息,通过一定的算法计算出信号传输距离。
常见的UWB测距算法包括基于到达时间(TOA)、到达时间差(TDOA)和基于接收信号强度(RSS)等算法。
这些算法需要有一定的标准来保证测距精度和可靠性。
五、定位系统架构UWB定位系统通常由多个UWB定位模块组成,每个模块包含一个UWB 发射器和接收器。
根据不同的应用场景,定位系统可以采用不同的架构,如星型架构、网状架构等。
不同的架构具有不同的特点和适用范围,需要根据实际需求进行选择。
六、通信协议标准为了实现UWB定位系统的互操作性和兼容性,需要制定统一的通信协议标准。
通信协议应包括数据传输格式、数据传输速率、数据加密等内容,以保证不同厂商生产的UWB定位模块能够相互通信和协作。
七、硬件接口规范为了方便不同厂商生产的UWB定位模块之间的互连互通,需要制定统一的硬件接口规范。
硬件接口规范应包括电气特性、机械特性等方面的要求,以保证不同厂商生产的UWB定位模块能够相互连接和替换。
八、安全与隐私保护UWB定位系统涉及到用户的位置信息等敏感信息,因此需要采取必要的安全措施和隐私保护措施,确保用户隐私不被泄露和滥用。
UWB定位原理介绍UWB(Ultra-Wideband)定位技术是一种利用宽带调制波形进行定位的技术。
它通过发送和接收宽频带的电磁脉冲信号,利用信号在空间中的传播特性来实现高精度的定位。
首先,UWB定位利用距离测量原理实现了高精度的定位。
它通过发送一个宽频带的电磁脉冲信号,然后记录接收到的信号的到达时间。
由于UWB信号具有宽带特性,可以实现很高的时间分辨率,从而实现对到达时间的精确测量。
通过测量到达时间,可以根据光速推算出信号的传播距离。
其次,UWB定位利用多普勒效应实现速度测量。
当移动对象以一定速度相对于定位设备移动时,接收到的UWB信号的频率会发生变化,这就是多普勒效应。
UWB定位设备可以通过测量接收到的信号频率的变化来推算出移动对象的速度。
这一信息对于目标对象跟踪和导航非常重要。
最后,UWB定位受到多径效应的影响。
多径效应是由于信号在传播过程中发生反射、散射和折射等导致的多个传播路径。
在传统的定位系统中,多径效应会导致测量误差增加,但在UWB定位系统中,利用这种现象可以实现更高的定位精度。
通过利用多径效应,可以对信号的到达时间和到达角度进行多样性处理,从而提高定位的准确性。
综上所述,UWB定位技术通过距离测量、多普勒效应和多径效应等原理实现了高精度的定位。
它具有宽带特性、高时间分辨率以及对多径效应的利用等特点,可以广泛应用于室内定位、室外定位、智能交通等领域。
UWB定位技术在室内环境中可以实现亚米级的定位精度,并且对于复杂的室内环境、多目标跟踪和防干扰都有良好的性能。
UWB室内定位系统解决方案01系统简介02技术原理03解决方案04未来扩展目录COMPANYPart One 系统简介系统简介本系统使用物联网技术、无线网和大数据分析技术进行轮轴历史可溯、工序流水实时监控、提高检修工作效率的目的。
Part Two 技术原理红外线室内定位优势:红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高;缺点:由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显;适用:红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。
WiFi室内定位优势:总精度较高,硬件成本低,传输速率高;可应用于实现复杂的大范围定位、监测和追踪任务。
缺点:传输距离较短,功耗较高,一般是星型拓扑结构。
适用:Wi-Fi定位适用于对人或者车的定位导航,可以于医疗机构、主题公园、工厂、商场等各种需要定位导航的场合。
蓝牙室内定位优势:设备体积小、短距离、低功耗,容易集成在手机等移动设备中;缺点:蓝牙传输不受视距的影响,但对于复杂的空间环境,蓝牙系统的稳定性稍差,受噪声信号干扰大且在于蓝牙器件和设备的价格比较昂贵;适用:蓝牙室内定位主要应用于对人的小范围定位,例如单层大厅或商店。
RFID室内定位优势:射频识别室内定位技术作用距离很近,但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息;标签的体积比较小,造价比较低。
缺点:不具有通信能力,抗干扰能力较差,不便于整合到其他系统之中,且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善。
适用:射频识别室内定位已经被仓库、工厂、商场广泛使用在货物、商品流转定位上。
Zigbee室内定位优势:功耗低、成本较低、延时短、高容量以及高安全,传输距离较长;可支持网状拓扑,树状拓扑和星型拓扑结构,组网灵活,可实现多跳传输。
缺点:传输速率低,定位精度对算法要求较高。
适用:目前Zigbee系统定位已广泛应用于室内定位、工业控制、环境监测、智能家居控制等领域。
UWB产品定位系统
解决方案
文档修订记录
版本 编号状态 日期 作者 参与者
V1.0 新增 2014-11-05 技术部
1
目 录
(一)系统概述 ........................................... 2
(二)系统示意图 ......................................... 2
(三)系统硬件 ........................................... 4
(四)系统模块 ........................................... 7
(五)系统架构 ........................................... 9
(六)系统网络拓扑图 .................................... 10
(七)设备清单 .......................................... 11
2
(一)系统概述
系统结合UWB、嵌入式系统集成、网络架构、软件工程等高新科
技技术,实现对印刷原材料从裁剪、到印刷线的流程信息监管,全面
提升信息可视化管理水平,进一步提升印刷的作业效率。
系统主要由以下系统模块构成。
(1)原材料信息绑定管理系统;
(2)原材料UWB定位管理系统;
(3)查询统计管理系统;
(4)数据中心管理系统;
(二)系统示意图
1、系统整体示意图
3
4
UWB定位系统由同步控制器、定位基站、定位TAG、TAG信
息查询系统、数据绑定管理系统构成。
(三)系统硬件
(1)同步控制器
类型 参数 功能
输入电压 220V
功率 30W
安全机制 过热、过载和短路保护
通用网口 两个(RJ45) 连接电脑
同步口 8个(RJ45) 每个同步输出口可支持5个
reader(共支持40个)
天线接口 2.4GHz ISM(SMA) 唤醒标签,并控制标签发送
脉冲
尺寸 285x245x140mm
重量 2.65KG
工作温度 -20°C—+45°C;
湿度 0—95%(无冷凝)
5
(2)定位基站
定位基站是LINK UWB高精度定位系统中的一个关键设备,它包
含超宽带接收天线和reader两部分,其中UWB信号接收器、定位
测量电路和网络通讯设备等均集成于一个小型化的reader机盒之
中。定位基站可以通过接收标签中发出的UWB信号,采用信号到达
时间差(TDOA)测量技术,来确定标签的位置,并将有关数据传输
至同步控制器及定位引擎软件,定位精度可高达10cm。
天线接口 SMA
网络接口 RJ-45
UWB频段 5.8-7.8GHz
系统控制信号 2.4GHz ISM
输入电压 DC-12V
安全机制 过热、过载和短路保护
功率消耗 7W
尺寸 245x185x45mm
重量 0.55Kg
工作温度 -20℃~45℃
湿度 0—95%(无冷凝)
(3)定位TAG
6
通用标签的主要特点:
(1)双向通讯模式
(2) 双重射频体系
(3)定位刷新率灵活设置
(4)环境适应能力强
(5)电池寿命长
(6)可由开关控制标签关闭或开启状态
(7)可上传送标签电量等信息
(8)标签具备数据及状态上传功能
(9)通用USB充电
定位精度 10cm(理想环境下)
最大定位距离 60m
刷新率 1-50Hz
射频发射 5.8GHz-7.8Ghz
穿墙能力 玻璃、木质墙体可穿透一堵墙
电池供电 500MAH锂电池
耗电指标 待机时间电池可以1年,1Hz刷新率定
位使用3个月
尺寸 52x55x17mm
重量 35g
工作温度 -20°C—+45°C
工作湿度 0-95%
密封等级 IP63
(4)触摸式工控平板
7
(1)21.5" 全高清平板,投射电容式触摸屏
(2)无风扇设计,高性能Intel Core i CPU
(3)可选2 SATA 2.5" HDD 托架
(4)PCIex4/x1或PCI 扩展支持
(5)自动数据流控制(RS-485)
(6)宽电压支持DC 9-32V
(7)双千兆以太网,支持IEEE1588
(8)3x 独立显示
(四)系统模块
8
UWB定位系统
TAG信息绑定模块TAG定位模块TAG信息展示模块数据统计模块
9
(五)系统架构
系统架构图
10
(六)系统网络拓扑图
11
(七)设备清单
设备名称 规格型号 概述 单位 数量 备注
定位基站 个 4
同步控制器 台 1
定位标签 个 100
工控平板 研华工业触控平板 台 1
操作PC 台 1
辅材 - -