UWB定位系统在应急救援中的应用
地震是一种普通及难以预测的一种自然现象,由于地壳构造的复杂性和震源区的不可直观性。地震的发生难以预测,各国科学家一直在努力,但地震预测仍是世界级难题。地震发生后对人员的搜救就显得尤为重要,时间就是生命,在黄金救援时间内将被困人员全部救出,减少人员伤亡。
一、UWB定位系统在应急救援中应用的重要性
据统计,地球上每年约发生500多万次地震,即每天要发生上万次的地震,对人类造成严重危害的地震大约有一、二十次。地震发生后对人员的搜救就显得尤为重要,时间就是生命,在黄金救援时间内将被困人员全部救出,减少人员伤亡。
震后救援队伍会通过生命探测仪等设备对被困人员进行现场救援。地震发生之后,往往电力、通信设备也会遭到破坏。如这时被困人员可主动发出求救信号并明确所处位置,可有效提高营救效率,减轻人员伤亡。
超宽带无线通信技术(UWB)可实现人员精准定位,并可向搜救设备发出求救信。
二、UWB工作原理及功能
UWB是超宽带(Ultra-wideband)的缩写,主要专注于精准定位,又称为脉冲无线电(Impulse Radio)技术。早在上个世纪60年代,UWB技术就被应用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。UWB目前主要应用在静止或动态的人车物高精度定位领域的位置服务应用。
首先是定位精度高,UWB可以到厘米级的精准度,目前在众多定位技术中没有比这精度级别更高的,场地实测定位标签在静止或动态时,定位精度可控制在30厘米内。据了解,GPS是5到20米,WIFI是5到15米。
第二是可靠度高, 对于不同的物体直接传输识别,抗多径干扰,UWB 的能力是最强的。
第三是实时,延时特别短,毫秒级,比GPS的响应时间快50倍,这个是一个非常好的性能,未来会有很好的应用。
第四实现方式简易,功耗比较低,各种手持产品都是可以非常方便应用的。
第五高安全性,一般手机里是有安全单元,UWB本身符合IEEE 802.15.4a/z边界协议,数据包里面含有加密的字段,可以对数据进行加密。还可以结合手机里的SE安全单元,做更高的安全级别。
第六运营成本低,因标签与基站间进行数据采集传输,无需支付其他通信费用。
三、UWB定位系统在应急救援的功能实现
地震特定环境对被困人员救援,救援队可通过UWB设备系统定位携带了UWB定位标签人员的位置,同时被困人员可通过UWB定位标签向外界发出求救信号。可对现有的家庭急救包增加UWB定位标签,一旦发生突发情况,外界救援人员可获取被困人员的位置信息,为营救赢得宝贵的救援时间。
应急救援UWB人员定位管理系统由UWB定位基站、UWB定位标签,管理显示终端组成。
1、UWB定位基站 UWB定位基站通过UWB信号和定位标签进行通信,再通过边缘定位引擎解算,实现对UWB定位标签的精准定位功能。
2、UWB定位标签 应急救援包增加UWB定位标签,与UWB定位基站相互通信,可在应急救援包内增加定位标签,可充电式电池、续航时长不低于1年。
3、显示终端 UWB定位引擎解算定位标签坐标,可在显示终端(PC、平板电脑、手机)上呈现。
4、边缘定位引擎 UWB信号覆盖区域内定位基站实时通过网络将原始位置数据发送给UWB定位引擎,然后UWB定位引擎运行定位算法,实时计算出UWB定位标签人员实时位置。
四、公司产品功能优点及技术优势
1、公司软硬件一体自主设计开发,UWB基站、标签、客户应用端平台全自主开发,拥有自主知识产权,可快速响应客户功能需求,因面对的多为项目型客户,应用场景、个性需求各异,也提高了软硬件运行的稳定性。
2、公司自主开发UWB定位引擎算法,拥有自主的知识产权,并形成公司专利。强化了公司设备的高稳定、高精准、长距离、低功耗等功能。
3、为减轻设备集成商开发难度及减轻工作量、节约开发时间,公司开发了定位引擎服务器,设备集成商可快速简易调取数据,快速集成投入商用。
4、公司设备快速组网,解决了后期需增加基站、标签需重新安装调试的工作量,实现即插即用。支持网页端应用,可使用Chrome / Microsoft edge (Microsoft IE不支持)直接访
5、因公司软硬件一体自主开发,不仅提高效率,更节约了成本。