为适应多场景应用功能,UWB可融合不同技术
UWB+NFC/RFID
1. NFC/RFID是无源电子标签,采用磁场激励的方式产生随间的电流实现数据的读取。
2. RFID的工作频率(13.56MHz)相比UWB(3.2G-6.7GHz)低很多,UWB信号能量也比RFID大很多,所以将UWB和RFID布置在同一结构中,需要考虑UWB对RFID信号的影响。
3. 此外为了保证RFID感应和体验,需要在标签的周边部署感应线圈,UWB模块以及电池的部署也是需要注意的地方
UWB+惯导
1. MEMS本身是传感器,需要部分CPU算力实现惯导算法以及通讯功能。
UWB和惯导融合准确定义应该是反向TDOA和惯导融合
2. MEMS传感成本高也是考虑因素,普通的MEMS传感成本60-80
3. 惯导需要大量的实时传感信息及实时计算,应该是在标签侧实现,这也是为何适合和反向TDOA融合的原因。
4. 同反向TDOA一样,标签侧的成本和功耗都加大,所以适合于智能手机或者车载侧定位标签场景
UWB+RTK
UWB作为是目前室内定位高精度定位代表技术,基于GNSS的RTK技术则是室外高精度定位的代表技术。UWB和RTK融合的目标是实现室内外高精度定位。但是需要注意以下几点:
1. UWB和RTK本身都不是低功耗技术,功耗要超过传统标签十几倍
2. 同时还需要增加类似NB或CAT1的物联网通讯,也是提高了标签成本
3. UWB和RTK融合标签的成本应该是接近1000,远超过其他种类的定位标签
4. RTK对于可视卫星的数量数目要求更多,所以会采用MEMS惯导实现卫星信号失效补充,MEMS的使用进一步推高了标签的功耗和成本
5. 由于功耗高,电池容量也比较的大,基本都超过2000mAH,标签的体积也大
6. 特定的场景类似车载侧或智能手机侧,才建议这两种技术融合的定位标签
UWB+PA
UWB的通讯距离在50-100米,2频道的情况,100米是有保证的
蓝牙由于由于同频干扰严重,尤其是和2.4G WIFI,一般距离30-50米
1. UWB+PA可以实现500米以上的覆盖,类似在隧道等场景,这样可以大大减少基站的数量,硬件成本和施工大大减少
2. UWB基站之间采用定向天线可以达到1公里以上的通讯
3. 增加PA,会增大标签的功耗和成本
UWB+加速度传感器
目的:静止状态情况,标签低功耗,运动时唤醒UWB
普通的加速度传感器芯片相比MEMS价格还是有优势的,所以目前面市的UWB标签多集成了加速度传感器芯片实现功耗管理。
UWB+气压计
理论上TDOA和TOF三角定位,可以测量X/Y/Z三维坐标,但是前提是基站之间要具备高度差才可以,类似GPS卫星定位。但是实际部署基站高度差是不可能保证的,所以在实际应用的环境,基本都是测量X/Y两维坐标,高度Z没有办法通过三角定位算法获取。采用气压计的气压差的高程算法,可以获取到亚米级的高度值。
前提:标签和基站电路板支持气压传感器
基站和标签的气压差,测量高度,目前看是室内、室外高度测量的可落地的技术手段。
UWB+BLE
先提出UWB和BLE融合的落地产品应该是Airtag;
AirTag:
1. BLE作为长距离几十米探测,UWB做最后十米精准定位
2. BLE的低功耗优势
2B市场UWB定位应用和BLE融合
1. 非UWB应用场景情况,标签为BLE信标工作状态
2.进入UWB应用场景,标签通过BLE唤醒UWB
3.离开UWB应用场景,标签切换程BLE信标模式
UWB+蓝牙网关
蓝牙网关获取周边(30米以内)的蓝牙传感器数据
采用带PA的UWB标签,实现300-500米的数据通讯
UWB+4G、NB、LORA、WIFI
传统的UWB基站一般采用POE的方式实现供电和网络通讯,但是网线的距离受限100米以内,在类似隧道等长距离场景(200米-500米)或者类似工业环境、室外环境不具备拉网线的情况,无线通讯的方式是最合适的选择。
长距离无线通讯选择:
1. 采用运营商的4G/CAT1、NB的方式,前提是定位算法需要前置在基站上实现。
2. LORA是窄带的长距离无线通讯网络,在标签数量不多的情况,可以采用LORA物联网实现定位结果的无线上传,前提也是定位算法需要前置在基站上实现。
3. 有些情况,类似隧道采用泄漏电缆实现了无线WIFI覆盖,定位基站采用WIFI无线上传也是一种选择,前提也是定位算法需要前置在基站上实现。