UWB,即超寬帶技術,或許對很多人來說還是個陌生的名詞,但它早已憑借“高精度”這一核心優(yōu)勢,在多個領域嶄露頭角,成為推動智能化發(fā)展的關鍵力量。不同于傳統(tǒng)的藍牙、Wi-Fi等無線通信技術,UWB技術通過發(fā)送極窄的脈沖信號,能夠實現(xiàn)厘米級的定位精度,這一特性讓它在需要精準空間感知的場景中,展現(xiàn)出無可替代的價值。
傳統(tǒng)無線通信技術(如藍牙、Wi-Fi)通常通過持續(xù)的正弦波信號傳遞信息,信號帶寬較窄(一般在幾十到幾百兆赫茲),這就導致信號在復雜環(huán)境中容易受到干擾,定位精度也難以提升。而UWB技術采用的是極窄脈沖信號,脈沖通常在納秒級別,對應的信號帶寬能達到數(shù)百兆赫茲甚至數(shù)吉赫茲。這種寬頻帶特性帶來了兩大優(yōu)勢:一是抗干擾能力強,寬頻帶信號可以“淹沒”窄頻帶的干擾信號,即使工作在復雜環(huán)境中,也能保持穩(wěn)定傳輸;二是時間分辨率高,極窄的脈沖意味著信號在時間維度上的區(qū)分度更強,就像用“高精度秒表”記錄信號傳播時間,為后續(xù)的精準測距打下基礎。
飛睿智能UWB芯片模組具備高精度測距定位能力,定位精度可達厘米級,能夠滿足不同場景下對定位精度的需求。同時,UWB芯片模組還具有低功耗、抗干擾能力強、兼容性好等優(yōu)勢,能夠應用到智能門鎖、機器人設備、資產標簽等各類產品中,為產品賦予高精度定位功能。
UWB技術定位有兩種測距方法:TOF(飛行時間法)和TDoA(到達時間差法),通過計算信號傳播的時間或時間差,結合電磁波的傳播速度(接近光速),推算出目標的位置。TOF(飛行時間法)就是測量UWB信號從發(fā)射端到接收端的往返時間。系統(tǒng)會記錄信號“出發(fā)”和“返回”的時間戳,計算出信號在兩者之間的傳播時間,再乘以光速,就能得到發(fā)射端與接收端之間的直線距離。通過多個接收端的距離數(shù)據,利用“三角定位法”就能確定發(fā)射端的具體位置。TDoA(到達時間差法),當目標(如帶有UWB標簽的產品)發(fā)送UWB信號時,周圍多個接收基站會分別記錄接收到信號的時間。由于各基站與目標的距離不同,信號到達各基站的時間會存在差異,這個“時間差”就是計算位置的關鍵。系統(tǒng)通過對比不同基站的時間差數(shù)據,結合基站的已知位置,就能通過算法精準定位目標所在坐標。
UWB芯片模組由于其寬帶信號可以提供很高的時間分辨率,因此可以實現(xiàn)對物體的精確定位和距離測量,被廣泛應用于室內定位、防丟尋物、智能跟隨等領域。UWB具有低功耗和較強的抗干擾能力。它采用短脈沖的傳輸方式,傳輸功率較低,有助于節(jié)約能源。同時,UWB信號的寬帶特性也使其對其他無線信號的干擾較小,提高了通信的可靠性。UWB在傳輸過程中具有較高的安全性和隱私性。由于其低功率和寬帶特性,UWB信號在傳播過程中難以被竊聽和干擾,有助于保護通信的安全性和數(shù)據的隱私性。
在工廠、倉庫等場景中,大量的設備、庫存物資需要進行高效管理,一旦出現(xiàn)資產丟失或位置不明的情況,不僅會造成經濟損失,還可能影響正常的運營流程。UWB技術的高精度定位能力,為資產跟蹤提供了解決方案。設備通過UWB標簽,管理人員可以在系統(tǒng)中實時查看每一臺設備的位置、移動軌跡以及使用狀態(tài)。當需要調用某臺設備時,無需再派人四處尋找,只需在系統(tǒng)中查詢位置后直接前往取用,大大提高了工作效率。
在工業(yè)生產、倉儲物流、家庭服務等領域,機器人的應用越來越廣泛,而精準的導航和避障能力,是機器人能夠高效、安全工作的關鍵。UWB技術憑借其高精度測距定位和智能跟隨能力,為機器人導航提供了強有力的技術支持。AGV機器人在復雜的環(huán)境中精準搬運貨物,通過搭載UWB模組,AGV機器人能夠實時獲取自身與周圍障礙物、其他機器人之間的精確距離,結合預設的地圖路徑,靈活調整行駛軌跡,避免碰撞事故的發(fā)生。在家庭場景中,掃地機器人通過UWB技術,能夠更精準地感知房間的布局,規(guī)劃出高效的清掃路徑,同時避開家具等障礙物,讓清掃更加高效。
UWB芯片模組的高精度測距能力,為智能門鎖帶來了更高的安全性和便捷性。搭載UWB芯片模組的智能門鎖,能夠通過與UWB模塊進行精準測距,判斷用戶是否在安全的解鎖范圍內。只有當用戶攜帶手機或標簽設備進入預設的解鎖區(qū)域內,并且通過UWB匹配驗證后,門鎖才能被成功解鎖。這種方式不僅有效避免了不法分子通過復制藍牙信號、破解密碼等方式非法開鎖的風險,還能讓用戶在接近家門時,無需手動操作手機,門鎖即可自動感應并解鎖,提升了使用的便捷性。
飛睿智能UWB芯片模組憑借其卓越的性能,成為推動UWB技術在各領域落地應用的重要力量。UWB技術正以其獨特的優(yōu)勢,滲透到生活和工作的方方面面,悄然改變著我們的生活方式。隨著技術的不斷創(chuàng)新和完善,相信未來UWB技術還將解鎖更多應用場景,為我們帶來更加智慧、便捷的生活體驗。