Исследование сверхширокополосной связи (UWB) для определения местоположения и отслеживания местоположения

С тех пор, как FCC впервые открыла сверхширокополосный (UWB) радиочастотный спектр для нелицензированного коммерческого использования в 2005 году, системы определения местоположения UWB вызвали большой интерес как одна из «более привлекательных» технологий Интернета вещей. Это во многом связано с уровнем точности определения местоположения, обеспечиваемым сверхширокополосными системами позиционирования. Сверхширокополосные системы позиционирования в помещении могут определять местоположение в реальном времени с точностью до 20 сантиметров и менее.

СШП может достичь такой точности благодаря большой полосе спектра (сотни мегагерц), которую он использует для передачи сообщений. Поскольку возможность точного измерения «времени пролета» любой радиоволны зависит от ширины полосы пропускания, сигналы с очень широкой частотой можно точно измерить с точки зрения времени, которое требуется для прохождения закодированного сигнала от передатчика до ресивер. Использование широкого частотного спектра означает, что сигнал может быть коротким по длине. С UWB сигнал передается с малой мощностью, что предотвращает помехи другим системам, использующим радиочастотный спектр, таким как сотовые телефоны и полицейские рации.

Хотя точная точность может иметь первостепенное значение для некоторых приложений, это не единственный ценный показатель для системы определения местоположения в реальном времени (RTLS). Стоимость и простота внедрения - это другие факторы, которые необходимо учитывать при выборе системы слежения в помещении. Ниже рассматриваются плюсы и минусы сверхширокополосного RTLS.

Узнайте больше об использовании новых сетевых технологий Интернета вещей для недорогого и удобного отслеживания и мониторинга внутри и вне помещений на бесплатном веб-семинаре Link Labs Beyond GPS:отслеживание и мониторинг в помещении и на улице нового поколения .

Сверхширокополосные системы определения местоположения для конкретных случаев использования

Один из вариантов использования, в котором точность определения местоположения системы позиционирования СШП дает очевидные преимущества, - это автоматизация склада. Такие компании, как Amazon, имеют огромные склады, заполненные сотнями тысяч или даже миллионами различных товаров; рентабельность зависит от управления затратами на рабочую силу, что означает предоставление сотрудникам возможности быстро находить товары, заказанные клиентами.

С помощью UWB RTLS можно легко нанести на карту все различные предметы на большом складе. Сканеры, снабженные тегами местоположения, передают информацию о местонахождении каждого предмета, когда рабочие сканируют его на складе. Информация о местонахождении товаров в трех измерениях записывается, поэтому их можно легко найти для выполнения заказов клиентов.

Безопасность - еще одна область, в которой точность сверхширокополосного позиционирования может быть полезной. Например, на производственном предприятии, где рабочие должны поддерживать минимальное расстояние от части оборудования, система определения местоположения UWB может сигнализировать машине о выключении, если рабочий попадает в опасную зону.

Недостатки СШП внутренних систем позиционирования

Хотя никакая другая существующая внутренняя система слежения не может сравниться с точностью определения местоположения UWB, за такой уровень точности приходится платить. Инфраструктура и метки местоположения для систем UWB очень дороги - в 10 раз дороже, чем метки и считыватели для системы Bluetooth (BLE), такой как AirFinder, которые могут достигать точности в диапазоне от одного до двух метров. Во многих случаях пользователи систем UWB обнаруживают, что им действительно не нужно определить точность определения местоположения и «упростить их систему», чтобы определить местоположение в пределах зоны, что система BLE может обеспечить с гораздо меньшими затратами.

Кроме того, для систем определения местоположения СШП требуется как минимум три приемника для приема сигналов от меток. Эти считыватели очень дороги, и они должны быть синхронизированы с точностью до наносекунды, чтобы система могла точно рассчитать местоположение. Во многих случаях считыватели подключаются кабелями для синхронизации, что увеличивает стоимость и затрудняет установку.

Также существует гораздо более высокий уровень сложности в установке системы UWB, чем в системе BLE, такой как AirFinder. Расположение считывателей для UWB должно быть точно закреплено, чтобы система работала. Это требует тщательного проектирования перед установкой. Напротив, AirFinder гораздо более гибок в размещении приемников и может быть легко расширен по мере необходимости.

Для приложений, где точная точность определения местоположения необходима для производительности или безопасности, технология сверхширокополосного определения местоположения является лучшим вариантом. Но из-за стоимости и сложности установки UWB RTLS предприятиям следует подумать, действительно ли им нужны чтобы иметь возможность точно определять местонахождение активов, материалов и работников - или могут ли они достичь своих целей с помощью более общей информации о местонахождении. Если не требуется точная точность, система определения местоположения BLE или WiFi может выполнить эту работу с гораздо меньшими затратами.

Хотите знать, какая система внутреннего слежения лучше всего соответствует потребностям вашего бизнеса?

Если вы планируете внедрить систему отслеживания местоположения в реальном времени для отслеживания активов, материалов или сотрудников, посетите бесплатный веб-семинар Link Labs Beyond GPS:отслеживание и мониторинг в помещениях и вне помещений следующего поколения . Технический директор Link Labs Брайан Рэй и вице-президент подразделения продуктов AirFinder Доминик Марчеллино обсуждают, как использовать новые сетевые технологии Интернета вещей для недорогого и удобного отслеживания и мониторинга внутри и вне помещений.