“从市场反馈来看,今年超宽带(UWB)的市场关注度和接受度明显提高,我们的项目也越做越多,看好这个市场的发展潜力。”一位国内从事超宽带技术研发与应用的业者告诉国际电子商情记者。

超宽带技术(UWB,Ultra Wide Band)技术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)的窄脉冲通过微分或混频等上变频方式调制到UWB工作频段实现。

超宽带的主要优势有低功耗,对信号衰落不敏感、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芯片价格降至3美元以下

目前全球UWB定位技术行业巨头主要有英国Ubisense、美国Time domain和Zebra、爱尔兰DecaWave等。ABI Research首席分析师Patrick Connolly表示,在以前成本与精度等因素将UWB限制于小众市场,但这一情况因初创公司推出成本更低不影响性能的方案而变得普及。例如DecaWave是最大的推动者。目前UWB芯片的出货价格由10美元降到了3美元,从而为大批量应用打开了大门。

与此同时,另一家初创公司uwinloc创造了一种半被动的UWB方案,对无源RFID极具价格竞争力,同时通过能量收集技术提供相似的功能。

UWB技术在追踪、车队管理、托盘跟踪、员工管理、库存管理等方面开辟新的市场机会。其竞争主要来自于蓝牙,它平衡了价格与精度性能,优点是更易集成于智能手机与穿戴设备。

从仓库、智能工厂到停车场 汽车企业加入厘米级室内定位应用

目前,联睿电子自主研发的U-Loc室内厘米级实时定位系统,定位精度高,功耗低,辐射小,能够精准、实时地为客户提供既定区域内的人员和设备的实时位置和轨迹信息,便于客户直观的从全局把握现场情况从而做出决策,可广泛应用于智能工厂、仓储物流、智慧医疗、智能巡检、安防监控、智慧城市等领域的人员和设备实时精准定位。 26 UWB定位标签

27 UWB定位基站

据联睿电子现场人员介绍,其UWB定位精度在10-15厘米。例如电力巡检变电站建立2维定位,需要4个基站,而地下管廊使用一维定位一个基站即可。三维UWB定位还在研发中。

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恒高科技主推高精度无线定位与视觉图像处理技术相结合的“四维高精度定位系统”。包括无线电三维空间合作式定位安防,并辅以视觉定位、视频联动的非合作式定位监管。使用UWB-TDOA技术实现高精度、高动态、高容量、低功耗的定位系统。

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UWB-TDOA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统的时间差,从而得到定位标签相对于四组定位基站的距离差。使用TDOA技术不需要定位标签与定位基站之间进行往复通信,只需要定位标准只发射或接收UWB信号,故能做到更高的定位动态和定位容量。据了解,恒高科技UWB方案目前在核电站、监狱、养老中心等项目上已有采用。 31 32

成都精位科技自主研发UWB技术,在系统定位精度上可以达1-10cm,射频最大射程400米,基站刷新率高达8000Hz、标签刷新率100 Hz、大范围定位和三维实时定位。其研发的位RU高精度定位系统已在工业生产、仓储物流、交通运输、体育运动等行业得到了广泛应用。

34 据介绍,精位UWB方案应用于某世界500强企业松山湖工厂,对生产车间中人员、物料、推车等目标实现智能管理,最大化利用各项资源的运作配合,改善了制造业管理方式上传统低效的弊端,显著提高生产运行效率。

中电昆辰拥有UWB“鹰眼”高精度定位技术和独立、完整的研发体系,系统最高可达1cm定位精度,为系统集成商、终端用户实现不同的定位业务需求(三维、二维定位、一维测距以及零维区域检测),精确定位人员、设备、资产,并在定位基础上实现轨迹追踪、区域报警、摄像联动、行为分析等,提供极致完美的用户体验,在军事训练、安防、测绘、特殊人群监管、商超停车、虚拟现实、室内导航等领域有极大的市场空间。

现场演示,与国内某手机制造厂的合作案例,优化其生产车间管理流程,提高运行效率。 33

与某汽车企业合作停车场项目,该汽车企业将联合众多停车场布放UWB基站并在该品牌汽车安装标签,从而有序引导车主停车,并解决定位寻车等问题。笔者认为这或许是一项车企为客户定制的增值服务,然而停车场由于环境相对封闭接收通信信号弱,不能很好地通过现有地图工具精准定位。目前针对停车场停车问题的技术方案也非常多。而厘米级室内定位的应用,或许将有助解决这一问题。据悉,中电昆辰自主研发UWB芯片将于明年推出。 35

清华大学研发的LocalSense无线定位系统也有展示。 36 37

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