UWB (超広帯域) テクノロジー 超高精度のポジショニング機能の人気を獲得しています, 特に、産業用自動化や高リスク産業の人員追跡などのアプリケーションで. しかし、正確にはウルトラワイドバンドです, そして、なぜあなたのビジネスに注意する必要があります? このブログで探索しましょう.
ウルトラワイドバンドとは何ですか?
超広帯域 (UWB) です 短距離ワイヤレス通信技術 広い周波数スペクトルで動作します (通常、3.1〜10.6 GHz). 現在、主にロケーションサービスで使用されています, Bluetoothに似ていますが、ポジショニングの精度が高いほどセンチメートルレベルまで低下しています. UWBテクノロジーはもともと1960年代に軍用レーダーシステム用に開発されました, 2000年代初頭に機密解除されました, 現在、業界および個人のアプリケーションで使用されています. 飛行時間を測定する能力 (ToF) および攻撃の角度 (アオア) 正確で安全な範囲に最適です.
ウルトラワイドバンドはどのように機能しますか?
UWBテクノロジーは、複数の範囲のテクニックをサポートしています, それぞれが特定のシナリオに合わせて調整されました. これは、最も一般的な方法の単純化された内訳です:
1.到着時差 (TDOA)
この方法は、複数の固定アンカーに到着するUWB信号の時差を測定することにより、タグの位置を計算します. 例えば, タグが信号を送信する場合, 各アンカーは到着時間を記録します. これらのタイムスタンプを比較することにより, システムは、各アンカーに対するタグの距離を決定し、その位置を特定します.
2.飛行時間 (ToF) / 到着時間 (勇敢な)
TOFは、信号が2つのデバイス間を移動するのにかかる合計時間を測定します. 今回は光の速度を掛けることによって, 距離を計算します. 2つのバリエーションがあります:
一方向: デバイス間の正確なクロック同期が必要です, 複雑で費用がかかります.
双方向の範囲: 同期のニーズを排除します. デバイスAはデバイスに信号を送信しますb, すぐに応答します. 次に、デバイスAは往復時間を計算します, より簡単に保証します, 低コストの実装.
3.片面双方向 (SSタワー)
双方向のサブタイプ, SS-TWRには単一のイニシエーターが含まれます (例えば, スマートフォン) そしてレスポンダー (例えば, UWBタグ). イニシエーターは範囲のリクエストを送信します, また、レスポンダーはタイムスタンプの応答で返信します. 両方のタイムスタンプを使用します, イニシエーターは距離を計算します.
4.到来角度 (アオア) & 到着の位相差 (pdoa)
これらの方法は、方向の精度に焦点を当てています:
アオア: 複数のアンテナを使用して、信号が到着する角度を検出します, 2D/3Dポジショニングを有効にします.
pdoa: 測定距離または方向を決定するための受信信号の位相差, 多くの場合、精度を向上させるためにAOAと組み合わされます.
ウルトラワイドバンドの利点
なぜUWBが牽引力を獲得しているのですか? これがそれを際立たせるものです:
高精度 & 正確さ
内部のオブジェクトを見つけます <10 cm, 非表示の条件でも.
工場でツールを追跡したり、空港のような屋内スペースをユーザーに指導するのに最適.
低レイテンシー
データを再表示します 1,000 1秒あたりの時間 - GPSより50倍速い. 動きの速い資産のリアルタイム追跡に最適です.
低消費電力
短いパルスと効率的な信号バーストは、バッテリー寿命を延ばします.
高いセキュリティ
リレー攻撃に対して非常に耐性があります (例えば, 車のキーレスエントリをハッキングするために使用されるもの) 信号強度ではなく時間と距離を測定するため.
リアルタイムパフォーマンス
インスタント応答を有効にします, あなたが部屋を移動するときにアプローチまたはスマートホームデバイスの調整時にドアのロックを解除するように.
ウルトラワイドバンドのアプリケーション
頭いい city
ウルトラワイドバンドテクノロジーは、大きな建物で非常に正確な屋内ナビゲーションなどのアプリケーションをサポートしています, 小売環境での非接触型モバイル決済, 安全な住宅アクセス制御システム.
自動車
UWBデジタルカーキーは、テクノロジーの高精度の範囲とポジショニング機能を活用して、車両へのアクセスを強化します. 例えば, UWB通信を使用します, 所有者が内部に近づくと、システムは自動的に車のロックを解除できます 1 メーターとエンジンイグニッションが近接してイグニッションを有効にします. UWBの高度なセキュリティプロトコルは、リレー攻撃を効果的に防止します.
産業用IoT
DL-TDOAを使用したUWBポジショニングキット (到着の時間差をダウンリンクします) テクノロジーは、倉庫やロジスティクスなどの業界での資産追跡に最適です. これらのシステムで, UWBアンカー送信信号を送信して、UWBタグが位置を特定するのを支援します. タグは、この位置データをBluetooth Low Energyを介してゲートウェイに中継します (BLE), 非常に正確でエネルギー効率の高い追跡ソリューションを提供します.
スマートヘルスケア
で スマートヘルスケア, ウルトラワイドバンドは、病院が医療機器を追跡するのに役立ちます, 患者を監視します, 感染プロトコルを実施します, 緊急対応を合理化します. そのセンチメートルレベルの精度は、検索時間を削減します, 検疫ゾーンを管理します, 緊急ケアのためにスタッフとリソースを最適化します.
ウルトラワイドバンドテクノロジーの簡単な歴史
1960年代に衝動無線実験を介して出現します, UWBは、短距離の超帯域帯域通信の基礎を築きました. 1980年代から90年代にかけて、ラボは低電力パルス信号を改良しました, アカデミアと軍事探検のイメージングとレーダーの使用, 商業化は遅れていますが. あ 2002 FCCの支配は、ロック解除された民間の申請を行いました, 精密位置決めと効率的なデータ転送におけるUWBの可能性を紹介する. 2010年以降, スマートフォンとIoTが採用を推進しました。デバイス通信のためのピンポイントの精度と干渉防止をレバレッジ化する, 屋内ナビゲーション, および自動車センサー. 今日, プレミアムデバイスのUWBモジュールは、高度な空間追跡を可能にします, 最新のワイヤレスエコシステムにおけるその役割を固めます.
違いは何ですかce: Ultra Wideband vs Wi-Fi vs Bluetooth?
BluetoothとWi-Fiは広く使用されている技術です, 彼らは精度の観点からUWBに達していません, 位置決めの精度, およびRFセキュリティ. ほとんどのワイヤレステクノロジーは基本的な範囲をサポートしています, UWBは、優れたパフォーマンスでそれらを上回ります. 充実していないスペクトルバンドで動作します, UWBはWi-Fiとシームレスに共存します, ブルートゥース, およびNFC. その強化された物理層 (PHY), IEEE 802.15.4zで定義されています, 不正アクセスを防ぐために、暗号化やランダム化データなどの高度なセキュリティ機能が組み込まれています.
ウルトラワイドバンドの未来
新興技術として, ウルトラワイドバンドは、高精度のポジショニングサービスを提供する機能により、多くの業界に利益をもたらすと予想されます. モノのインターネットで極めて重要な役割を果たす態勢が整っています (IoT) 業界, リアルタイム追跡やアクセス制御などのアプリケーションのサポート. さらに, これは、家電に革命を起こすように設定されています, デジタルキーや拡張現実を含む.
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