Czcionka

A

A

A

Kontrast black-white mode white-black mode black-yellow mode yellow-black mode
Unia Europejska
Czcionka

A

A

A

Kontrast black-white mode white-black mode black-yellow mode yellow-black mode

25.01.2023

UWB RTLS – Practical Introduction

UWB RTLS – Practical Introduction

W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyjątkowe cechy technologii radiowej UWB – jej opis oraz główne funkcje umożliwiające opracowanie systemu pozycjonowania wewnątrz pomieszczeń. W 2002 roku organizacja FCC dopuściła do użytku publicznego częstotliwości radiowe 3,1 – 10,6 GHz, tym samym umożliwiając rozwój technologii UWB na rynku konsumenckim. Niewiele później taka sama decyzja została podjęta w Europie, gdzie również opisywane częstotliwości zostały uwolnione do użytku publicznego. Dzięki pełnemu dostępowi do uwolnionych częstotliwości, UWB stało się przedmiotem prac R&D firm z sektora prywatnego oraz przedmiotem badań w jednostkach naukowych. Branża IPS czyli Indoor Positioning System zyskała na użyteczności, a w konsekwencji ogólna wartość i atrakcyjność tego rynku znacząco wzrosła.

Uregulowanie prawne uwalniające częstotliwości UWB oraz ich maksymalnej gęstości widma energii, dały pole badaczom do eksploracji cech tej technologii. Charakterystyka UWB powoduje, iż działa ona jako UWB-IR – Ultrawide Band Impulse Radio – bazując na emitowaniu krótkotrwałych sygnałów. Bardzo szerokie spektrum skutkuje krótką postacią fal wielkości pikosekund, co powoduje wysoką rozdzielczość czasową w połączeniu z szybkimi cyklami emisji. Dzięki przekształceniom matematycznym oraz odkrytym metodom nadawania oraz odbierania sygnałów, pozycjonowanie w oparciu o UWB daje rezultat dokładności do centymetrów, deklasując alternatywne metody jak Wi-Fi czy Bluetooth. Technologia radiowa UWB zajmuje bardzo szerokie spektrum, którego pełne wykorzystanie powoduje efektywny pobór energii z baterii urządzeń. W zestawieniu z innymi wąskopasmowymi technologiami radiowymi, pobór energii przez urządzenia emitujące fale UWB jest bardzo niski, co przekłada się na długą żywotność urządzeń na jednej baterii.

Główną przeszkodą dla fal radiowych jest ich pochłanianie przez różne obiekty fizyczne stojące w LOS (Line of Sight) pomiędzy emiterem a odbiornikiem. Długa fala UWB operująca w niskich częstotliwościach umożliwia dobrą penetrację przeszkód fizycznych, dzięki czemu sygnał z osłoniętego emitera jest w stanie dotrzeć do odbiornika, tym samym nie przerywając działania systemu pozycjonowania. Penetracja obiektów zbudowanych z metalu lub wypełnionych cieczą może powodować deformację fali, jednak dzięki zastosowaniu odpowiedniego przetwarzania danych oraz filtrów, system wciąż może estymować pozycję ze względnie wysoką dokładnością.

Atrybuty technologii UWB umożliwiają wysoką przepustowość dużej ilości danych, dzięki czemu możliwym jest wysoka skalowalność przestrzenna systemów pozycjonowania. Niemniej jednak, zbytnie oddalanie się taga pozycjonującego od stacji referencyjnych może powodować spadki w przepustowości, dlatego istotnym faktem jest dobre rozplanowanie przestrzennej infrastruktury systemu, tak aby zapewnić płynne działanie systemu. IPS w oparciu o technologię UWB niesie ze sobą szereg zalet, jednak największą z nich jest bardzo wysoka precyzja estymacji pozycji obiektów. Spektrum aplikacji systemu UWB jest bardzo szerokie i z pewnością może przełożyć się na poprawę i optymalizację funkcjonowania wielu przedsiębiorstw.

    Zostańmy w kontakcie!