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行業(yè)信息

uwb定位系統的原理及架構

發(fā)布時間 :

2021-10-09

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云酷科技uwb定位系統,首先通過無人機傾斜攝影和3D激光掃描技術建設廠區(qū)三維模型作為定位和業(yè)務功能展示的基礎;作業(yè)現場部署定位設備及網絡,實現人、車的實時位置監(jiān)控;集成現有的視頻監(jiān)控系統、門禁系統、兩票等作業(yè)管理系統實現人員位置與視頻監(jiān)控和門禁聯動,人員位置與作業(yè)聯動等功能。

uwb定位系統通過數據挖掘智能推薦關注區(qū)域、關注作業(yè)、關注人員,讓安全管理做到有的放矢;通過人員行為分析實時監(jiān)控外委人員無票停留超時、作業(yè)位置不匹配、關鍵人(監(jiān)護人和負責人)不在場等違規(guī)作業(yè)情況,并推送相關管理人員;通過電子圍欄、黑白名單授權等技術有效預防作業(yè)安全風險,同時還可聯動視頻監(jiān)控查看現場實際情況,提升安全管理效率。

uwb定位系統原理

uwb全稱為超寬帶無線載波通信技術,云酷uwb定位系統采用TDOA的方式,標簽將數據包發(fā)送到被錨點覆蓋的區(qū)域內,附近的所有錨點都會收到標簽的無線信號,但不會返回任何無線信號。由于錨點與標簽的距離間隔不同,因此消息在不同的時刻到達每個錨點。這些時間差乘以空間中恒定的光速得到標簽和錨點之間的距離差,這樣就可以形成多點定位計算的基礎,從而確定標簽的相對坐標。

uwb定位系統架構

網絡拓撲圖.png

感知層:感知層包括定位標簽、定位錨點、激勵器、基站、智能報警設備。定位標簽和定位錨點之間通過UWB信道實時測距,測距信息通過LoRa 2.4G無線網絡上傳到通訊基站。激勵器可以校對人員位置的高度坐標,當系統出現報警時智能報警設備則發(fā)出聲光報警對現場人員進行提醒。通過多種定位技術的融合,實現精準定位、存在性定位、線性定位、樓層高度定位等多種定位場景。

網絡層:網絡層包括通訊基站、交換機、防火墻。通訊基站通過以太網將測距信息匯聚到防火墻傳輸到內網服務器。

解算層:解算層在服務器上安裝解算平臺和數據庫,主要用于存儲、計算采集端上報的數據,得出物理位置坐標。

應用層:用于實時定位的展示,以及歷史軌跡、電子圍欄、監(jiān)控中心、車輛定位、各種定位信息分類統計、報警信息的查詢。對接視頻監(jiān)控系統,可調取實時監(jiān)控,查看回放視頻等。應用層支持三維可視化平臺、B/S架構二維可視化平臺、APP。

uwb定位系統技術特點

4.jpg

1. 可擴展性

到達時間差(TDoA)技術,以三角形或者四邊形為單位,同步方式可以做到主基站同步從基站,而且主基站也可以同步其他主基站,這樣只需要注意基站在現場布局形狀,就可以做到無限基站的擴展;而且增加的基站不會對其他現有的基站造成任何影響;

2. 定位精度高

UWB信號脈沖寬度在納秒級,其對應的距離分辨能力可高達厘米級,這是其它窄帶系統所無法比擬的,本系統方案的定位精度可達10cm~50cm;

3. 穿透力強

窄脈沖具有很強的穿透力,UWB具有比紅外線更廣泛的應用,如隔墻檢測物體位置、軌跡等;

4. 多經分辨力高

多數情況下,UWB信號的功率譜密度相當于自然的電子噪聲,采用編碼對脈沖參數進行偽隨機化后,脈沖的檢測將更加困難。由于UWB的發(fā)射功率低,信號隱蔽在環(huán)境噪聲和其它信號之中,用傳統的接收機無法接收和識別,必須采用與發(fā)射端一致的擴頻碼脈沖序列才能進行解調,因此增強了系統的安全性。


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