目前已经大规模使用 UWB 超宽带技术的消费电子品牌并不多,大家较熟悉的一个品牌是苹果。搭载苹果 U1 超宽带芯片的 iPhone 手机之间可以实现快速的文件共享功能,手机靠近内置超宽带芯片的 HomePod mini 智能音箱即可播放音乐、获得个性化聆听建议;与内置超宽带芯片的 AirTag 绑定后,iPhone 便具备了室内准确定位、追踪物品的能力。UWB 技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高,穿透能力强等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。UWB(Ultra-Wideband)超宽带,一开始是使用脉冲无线电技术,此技术可追溯至19世纪。黑龙江DW1000参数
DW1000BriefDW1000IEEE802.15.4-2011UWBTransceiverProductOverviewTheDW1000isafullyintegratedsinglechipUltraWideband(UWB)low-powerlow-costtransceiverICcomplianttoIEEE802.15.4-2011.Itcanbeusedin2-wayrangingorTDoAlocationsystemstolocateassetstoaprecisionof10cm.Italsosupportsdatatransferatratesupto6.8Mbps.
KeyFeatures
※IEEE802.15.42011UWBcompliant※Supports6RFbandsfrom3.5GHzto6.5GHz※Programmabletransmitteroutputpower※Fullycoherentreceiverformaximumrangeandaccuracy※ComplieswithFCC&ETSIUWBspectralmasks※Supplyvoltage2.8Vto3.6V※Lowpowerconsumption※SLEEPcurrent1μA※DEEPSLEEPcurrent50nA※Dataratesof110kbps,850kbps,6.8Mbps※Maximumpacketlengthof1023bytesforhighdatathroughputapplications※IntegratedMACsupportfeatures※SupportsTWRandTDOA※SPIinterfacetohostprocessor※6mmx6mm48-pinQFNpackagewith0.4mmleadpitch※Smallnumberofexternalcomponents 上海常见DW1000超宽带,因为其独特的物理特性,使其成为业界公认定位精度比较高的无线电定位技术,典型定位精度30cm。
UWB技术的优势在于:定位精度高:带宽很宽,多径分辨能力强,抗干扰,对于距离的分辨能力高于Wi-Fi和蓝牙。实时定位速度快:UWB的超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级,可以实现实时的室内定位,延迟低,可以即刻感知追踪物体的运动状况。高可靠性和安全性:UWB的发射功率低、信号带宽宽,能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中,传统的接收机无法识别和接收,必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调。当然,UWB、Wi-Fi和蓝牙这三项技术并不是孤立存在的,完全可以同时使用,优势互补,能够给智能手机这样的终端产品带来多种需求的定位和数据传输服务,对于相关的天线和射频设计有较高要求。
近些年来随着物联网和机器人技术的大发展,精确定位技术的热度也随之攀升。目前精确定位的技术有很多,如基于wifi、RFID、zigbee、超声波、UWB等技术都可以实现精细定位。由于技术的不同,精度也不尽相同,造假也不同。本文将讲述基于超宽带技术的定位系统的技术实现框架和流程,自从UWB定位芯片DW1000推向市场,UWB定位终于有了竞争力的方案了,芯片方案的出台给了这个行业良性发展的基础,但是每个行业的发展都不是一番风顺的,UWB定位也一样。UWB定位技术目前基本都是采用DW1000的芯片,实际上这个芯片集成的算法很少,就是发个脉冲信号,主要的定位算法都是需要做定位的集成厂商来自己研究和优化,各家公司的定位研究都不开放,导致开发的难度高,投入的人力大,而且定位的偶然性误差会较大,因此,用DW1000做定位系统很容易,但是做好了,一点都不容易。蓝牙防丢器采用进口材料,绿色环保无毒。
UWB定位技术主要以dw1000芯片为基础实现室内外高精度定位工作,之所以能够实现定位的关键性因素有如下一个方面:DW1000提供数据帧收发时纪录时间戳,这是能够进行两点间测距的基本条件,简单来说,通过计算数据在空中飞行时间*光速=数据飞行距离,从而测出两节点间的距离。有了数据帧收发时间戳,那么就必须提供足够高的时钟精度,因为1ns的时间电磁波就传输了30cm,dw1000提供了LDE的微代码,通过PLL使得时钟达到了64G的频率,当然,这个时钟单提供给LDE使用,使得dw1000具备了超高精度的时间戳,64G的时钟可以使得dw1000时钟分辨率为15.65ps。IC 封装改进的另一个例子是将多个组件嵌入到单个IC 封装中的能力,其中一个好处是减少了电路设计的 PCB 面积。标准DW1000参数
作为手机配件,蓝牙追踪器为手机之外的其他物品,从而实现物品的寻向定位。黑龙江DW1000参数
其中有2项发展激发商业界对这项技术的兴趣,包括UWB系统可以与其它使用较高频谱密度的通讯系统并存,而且不会对其它系统产生干扰;另外FCC于2002年2月14日发布的02-48号报告与规范,定义各项并存规则,其中包括针对各种类型的UWB装置制定电波发射限制。这套法律架构针对各种型UWB装置立即开拓市场商机,长期而言,市场对标准型产品也有更强烈的兴趣。由于UWB种类众多,因此潜在的用途也相当普遍。其中包括无线局域网络(WLAN)、个人局域网络(PAN)、短距离雷达(例如汽车传感器、防撞系统、智能型高速公路感测系统、液态物体水位侦测系统)、穿达、以及应用在医疗监视与运动员训练等领域的人体局域网络。 黑龙江DW1000参数
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