Semua yang anda perlu tahu mengenai Ultra Wideband: Apa itu? Mengapa penting dan ciri -cirinya

UWB (Ultra-Jalur Lebar) teknologi semakin popular untuk kemampuan kedudukan yang sangat tinggi, terutamanya dalam aplikasi seperti automasi perindustrian dan penjejakan kakitangan dalam industri berisiko tinggi. Tetapi apa sebenarnya yang ultra-wideband, Dan mengapa perniagaan anda harus menjaga? Mari kita terokai di blog ini.

Apa itu ultra wideband?

Ultra-Jalur Lebar (UWB) adalah a Teknologi komunikasi tanpa wayar jarak jauh beroperasi merentasi spektrum frekuensi yang luas (biasanya 3.1-10.6 GHz). Ia kini digunakan terutamanya dalam perkhidmatan lokasi, Sama dengan Bluetooth tetapi dengan ketepatan kedudukan yang lebih tinggi ke tahap sentimeter. Teknologi UWB pada asalnya dibangunkan untuk sistem radar tentera pada tahun 1960 -an, dikesali pada awal tahun 2000 -an, dan kini digunakan dalam industri dan aplikasi peribadi. Keupayaannya untuk mengukur masa penerbangan (ToF) dan sudut ketibaan (AoA) menjadikannya sesuai untuk tahap yang tepat dan selamat.

Bagaimana Ultra Wideband Berfungsi?

Teknologi UWB menyokong pelbagai teknik, masing -masing disesuaikan untuk senario tertentu. Berikut adalah pecahan mudah dari kaedah yang paling biasa:

1.Perbezaan Masa Ketibaan (Tdoa)

Kaedah ini mengira kedudukan tag dengan mengukur perbezaan masa isyarat UWB yang tiba di pelbagai sauh tetap. Contohnya, Sekiranya tag menghantar isyarat, Setiap sauh merekodkan masa ketibaannya. Dengan membandingkan cap waktu ini, Sistem ini menentukan jarak tag relatif kepada setiap sauh dan menentukan lokasinya.

2.Masa Penerbangan (ToF) / Masa ketibaan (Berani)

TOF mengukur jumlah masa isyarat yang diperlukan untuk perjalanan antara dua peranti. Dengan mengalikan kali ini dengan kelajuan cahaya, ia mengira jarak. Terdapat dua variasi:

Satu arah: Memerlukan penyegerakan jam yang tepat antara peranti, menjadikannya kompleks dan mahal.

Dua hala: Menghapuskan keperluan penyegerakan. Peranti A menghantar isyarat ke peranti b, yang bertindak balas dengan segera. Peranti A kemudian mengira masa perjalanan bulat, memastikan lebih mudah, Pelaksanaan kos rendah.

3.Single-sided two-way (Menara ss)

Subtipe dari dua hala, SS-TWR melibatkan pemula tunggal (cth., Telefon pintar) dan responder (cth., Tag UWB). Pemula menghantar permintaan yang berlainan, dan responder membalas dengan tindak balas timestamped. Menggunakan kedua -dua cap waktu, pemula mengira jarak.

4.Sudut ketibaan (AoA) & Perbezaan fasa ketibaan (Pdoa)

Kaedah ini memberi tumpuan kepada ketepatan arah:

AoA: Menggunakan pelbagai antena untuk mengesan sudut di mana isyarat tiba, Membolehkan kedudukan 2D/3D.

Pdoa: Langkah -langkah Perbezaan fasa dalam isyarat yang diterima untuk menentukan jarak atau arah, sering digabungkan dengan AOA untuk ketepatan yang dipertingkatkan.

Manfaat ultra wideband

Mengapa UWB mendapat daya tarikan? Inilah yang membezakannya:

Ketepatan tinggi & Ketepatan

Mengesan objek dalam <10 cm, walaupun dalam keadaan tidak langsung.

Sesuai untuk alat penjejakan di kilang -kilang atau membimbing pengguna melalui ruang dalaman seperti lapangan terbang.

Latensi rendah

Menyegarkan data 1,000 kali sesaat -50x lebih cepat daripada GPS. Sesuai untuk pengesanan aset yang bergerak pantas.

Penggunaan Kuasa Rendah

Denyutan pendek dan pecah isyarat yang cekap memanjangkan hayat bateri.

Keselamatan yang tinggi

Sangat tahan terhadap serangan relay (cth., yang digunakan untuk menggodam entri tanpa kunci kereta) kerana ia mengukur masa dan jarak dan bukannya kekuatan isyarat.

Prestasi masa nyata

Membolehkan respons segera, Seperti membuka pintu ketika anda mendekati atau menyesuaikan peranti rumah pintar ketika anda bergerak di antara bilik.

Aplikasi Ultra Wideband

Pintar City

Teknologi ultra-wideband menyokong aplikasi seperti navigasi dalaman yang sangat tepat di bangunan besar, pembayaran mudah alih tanpa sentuh dalam persekitaran runcit, dan Sistem Kawalan Akses Kediaman Selamat.

Automotif

UWB Kunci Kereta Digital Leverage keupayaan dan kedudukan kedudukan yang tinggi untuk meningkatkan akses kenderaan. Contohnya, menggunakan komunikasi UWB, Sistem ini secara automatik boleh membuka kunci kereta apabila pemilik mendekati dalam 1 meter dan membolehkan pencucuhan enjin di dekatnya. Protokol Keselamatan Lanjutan UWB juga berkesan menghalang serangan geganti.

IOT Perindustrian

Kit kedudukan UWB menggunakan DL-TDOA (Perbezaan masa downlink kedatangan) Teknologi sangat sesuai untuk pengesanan aset dalam industri seperti pergudangan dan logistik. Dalam sistem ini, UWB Anchors menghantar isyarat untuk membantu tag UWB menentukan lokasi mereka. Tag kemudian menyampaikan data kedudukan ini ke gerbang melalui tenaga rendah Bluetooth (BLE), Menyampaikan penyelesaian penjejakan yang sangat tepat dan cekap tenaga.

Penjagaan Kesihatan Pintar

Dalam penjagaan kesihatan pintar, ultra-wideband membantu hospital menjejaki peralatan perubatan, memantau pesakit, menguatkuasakan protokol jangkitan, dan menyelaraskan tindak balas kecemasan. Ketepatan tahap sentimeternya memotong masa carian, Menguruskan zon kuarantin, dan mengoptimumkan kakitangan dan sumber untuk penjagaan segera.

Sejarah Ringkas Teknologi Ultra Wideband

Muncul pada tahun 1960 -an melalui eksperimen radio impuls, UWB meletakkan asas untuk komunikasi ultra-lebar jarak jauh. 1980-an-90-an menyaksikan makmal memperbaiki isyarat nadi kuasa rendah, dengan akademik dan ketenteraan meneroka pengimejan dan kegunaan radar, walaupun pengkomersialan tertinggal. A 2002 FCC memerintah permohonan awam yang dikunci, Mempamerkan potensi UWB dalam kedudukan ketepatan dan pemindahan data yang cekap. Post-2010, Telefon pintar dan IoT mendorong pengangkatannya yang mengamalkan ketepatan dan anti-interferensi untuk komunikasi peranti, navigasi dalaman, dan sensor automotif. Hari ini, Modul UWB dalam peranti premium membolehkan penjejakan spatial lanjutan, Memuatkan peranannya dalam ekosistem wayarles moden.

Apa itu berbezaCE: Ultra wideband vs wi-fi vs bluetooth?

Walaupun Bluetooth dan Wi-Fi digunakan secara meluas, mereka kurang dari UWB dari segi ketepatan, Ketepatan kedudukan, dan keselamatan RF. Walaupun kebanyakan teknologi wayarles menyokong asas, UWB melepasi mereka dengan prestasi yang unggul. Beroperasi dalam jalur spektrum yang tidak teratur, UWB dengan lancar bersama dengan Wi-Fi, Bluetooth, dan NFC. Lapisan fizikal yang dipertingkatkan (Phy), Seperti yang ditakrifkan dalam IEEE 802.15.4z, Menggabungkan ciri keselamatan lanjutan seperti kriptografi dan data rawak untuk mengelakkan akses yang tidak dibenarkan.

Masa depan ultra wideband

Sebagai teknologi yang baru muncul, Ultra-Wideband dijangka memberi manfaat kepada banyak industri dengan keupayaannya untuk memberikan perkhidmatan kedudukan ketepatan tinggi. Ia bersedia memainkan peranan penting dalam internet perkara (IoT) industri, menyokong aplikasi seperti penjejakan masa nyata dan kawalan akses. Selain itu, ia bersedia untuk merevolusikan elektronik pengguna, termasuk kekunci digital dan realiti tambahan.