用于定位和位置跟踪的超宽带 (UWB) 测试

自 2005 年 FCC 首次开放超宽带 (UWB) 无线电频谱用于未经许可的商业用途以来，UWB 定位系统作为“更性感”的物联网技术之一引起了很多人的关注。这主要是由于超宽带定位系统提供的定位精度水平。 UWB室内定位系统能够实时定位到20厘米以内。

UWB 可以达到这种精度，这要归功于它用于传输消息的大范围频谱（数百兆赫兹）。由于准确测量任何无线电波的“飞行时间”的能力是带宽的函数，因此可以根据编码信号从发射机传播到所需的时间来准确测量频率非常宽的信号。接收器。使用宽频谱意味着信号的长度可以很短。使用 UWB，信号以低功率传输，防止干扰其他使用无线电频谱的系统，例如手机和警用无线电。

虽然精确定位对于某些应用来说可能是最重要的，但它并不是实时定位系统 (RTLS) 的唯一有价值的指标。成本和易于实施是选择室内跟踪系统时必须考虑的其他因素。下面分析超宽带RTLS的优缺点。

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针对特定用例的超宽带定位系统

UWB 定位系统的定位精度具有明显优势的用例之一是仓库自动化。像亚马逊这样的公司拥有巨大的仓库，里面装满了数十万甚至数百万种不同的物品；盈利能力取决于管理劳动力成本——这意味着让员工能够在客户订购商品时快速找到商品。

使用 UWB RTLS，可以轻松映射大型仓库中的所有各种物品。配备位置标签的扫描仪会在工作人员将每件物品扫描到库存时传输有关每件物品位置的信息。记录了商品的三维位置信息，以便轻松检索以完成客户订单。

安全是超宽带定位精度可以带来好处的另一个领域。例如，在制造工厂中，工人需要与机器保持最小距离，如果工人误入危险区域，UWB 定位系统可以发出信号以关闭机器。

UWB 室内定位系统的缺点

虽然没有其他现有的室内跟踪系统可以与 UWB 的定位精度相媲美，但这种精度水平是有代价的。 UWB 系统的基础设施和位置标签非常昂贵——比 AirFinder 等蓝牙 (BLE) 系统的标签和读取器贵 10 倍，后者可以实现一到两米范围内的精度。在许多情况下，UWB 系统的用户发现他们确实需要 确定定位精度，并“关闭系统”以提供区域内的位置，BLE 系统可以以更低的成本提供该位置。

此外，UWB 定位系统需要至少三个接收器来接收来自标签的信号。这些读取器非常昂贵，它们必须精确同步到纳秒级，系统才能准确计算位置。在许多安装中，阅读器通过电缆连接以保持同步，这增加了安装成本和难度。

UWB 系统的安装也比 AirFinder 等 BLE 系统的安装复杂得多。 UWB 的读取器位置必须精确定位，以便系统正常工作。这需要在安装前仔细设计。相比之下，AirFinder在接收器的定位上更加灵活，并且可以根据需要轻松扩展。

对于需要精确定位精度以提高生产力或安全性的应用，超宽带定位技术是最佳选择。但由于安装 UWB RTLS 的成本和复杂性，企业应该考虑他们是否真的需要 能够精确定位资产、材料和工人的位置——或者他们是否可以通过更一般的位置信息来实现他们的目标。除非需要精确定位，否则 BLE 或 WiFi 定位系统可以以低得多的成本完成这项工作。

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