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从GPS的发展看人员定位技术:UWB

发布时间 :

2020-04-21

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在那个手机还没有普及的年代,去一个陌生的地方靠的是对方向的掌握,分得清东南西北是基础技能。对于方向感欠缺的,当地人热情的指路也是不错的选择,如果给一些报酬,可能会更热情。

以三十年前的哈尔滨来看,那时的哈尔滨,是无数外地司机的噩梦城市,类似于今天的重庆,如果没有专业向导,光靠地图或车载导航的话,能让司机绕到怀疑人生。向导们收费价格公道,合理透明,真是一门好生意。

消灭小偷的不是警察,是来自于支付方式的降维打击,我连现金都不用,你还能偷什么?

手机定位导航的快速发展也让“有偿带路”行业日渐黄昏,直至夕阳西下。手机GPS导航给人们生活提供了无数的便利,无需分辨东南西北,跟着导航上下左右就行了,哪里还需要问别人?当然也有后遗症,过度依赖导航的结果就是:没了手机谁还不是个路痴呢。

“定位”市场蓬勃发展,欣欣向荣,GPS满足了普通百姓的日常需求,也勾起了企业对定位的欲望。毕竟有了定位,对于员工的安全以及管理两个方面会有质的提升。

安全:生产型企业能够通过定位,及时发现员工有没有走到危险区域。

管理:企业通过定位,能够了解员工在什么位置,有没有在不合适的时间去了不合适的位置,不合适的位置停留了不合适的时间。

欲望与现实有时候总是不缺乏戏剧性,用卫星、基站做出来的定位,在室内不好用!两米的误差尚可忍受,五米乃至五米以上的误差怎么办?有时候在企业中危险区域稍不注意就可能发生意外,米级的定位误差显然满足不了实际需求。

有需求就会有市场,RFID技术率先进入视线,凭借RFID相对成熟与稳定,在定位市场获得上获得了广泛应用。但是RFID定位属于存在型定位,在管理上没有太大的问题,在安全方面却效果寥寥。

鉴于RFID短板过于短,未能满足的安全需求给了其他技术迎头赶上的机会,除了蓝牙、WIFI之外,近年来UWB技术大有后来者居上的意思。市场的反馈也证明了UWB确实火热,那么UWB凭什么能够在老前辈RFID,小前辈蓝牙、WIFI面前异军突起,受到企业和市场的青睐呢?

什么是UWB

UWB源于20世纪60年代兴起的脉冲通信技术。不同于传统的通信技术,UWB是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来实现无线传输的。由于脉冲时间宽度极短,因此可以实现频谱上的超宽带:使用的带宽在500MHz以上。

UWB定位技术相较于其他定位技术,拥有以下特点:

1)抗多径能力强,定位精度高:带宽决定了信号在多径环境下的距离分辨能力(成正比关系)。UWB的带宽很宽,多径分辨能力强,能够分辨并剔除大部分多径干扰信号的影响,得到精度很高的定位结果。UWB可以在距离分辨能力上高于其他传统系统,复杂环境下其精度甚至可以达到Wi-Fi、蓝牙等传统系统的百倍以上。

2)时间戳精度高:超宽带脉冲信号的带宽在纳秒级,由定时来计算位置时,引入的误差通常小于几厘米。

3)电磁兼容性强:UWB 的发射功率低,信号带宽宽,能够很好地隐蔽在其它类型信号和环境噪声之中,传统的接收机无法识别和接收,必须采用与发射端一致的扩频码脉冲序列才能进行解调,所以不会对其他通信业务造成干扰,同时也能够避免其他通信设备对其造成干扰。

4)能效较高:UWB具有500MHz以上的射频带宽,能够提供极大的扩频增益,使得UWB通信系统能效较高。这意味着对于电池供电设备,系统的工作时间可以大大延长,或是同样发射功率限制下,覆盖范围比传统技术大得多。

总结下来就是:很强!很强!很强!

UWB定位技术不仅在人员管理上满足企业需求,在安全的问题上也是一枝独秀。以云酷科技针对电厂/化工厂而设计的基于UWB技术的人员定位系统为例,系统将安全与管理有机结合在了一起,凭借下面的功能,充分满足企业对于定位的所有需求:

1、实时高精度定位管理

该功能可实现对于人员、设备、车辆的实时定位管理,查看被定位目标的实时位置、分布区域等信息。例如电厂作业人员定位管理,保障危化区域安全,车辆及设备定位管理等。

2、电子围栏

通过在管理后台设置电子围栏,可实现“越界预警、滞留预警、长时间静止预警”等功能。在电厂,工人误入危险区域,系统会自动发出警报。

3、历史轨迹查询

基于UWB超宽带定位技术,可随时查看被定位目标在某一时段的历史轨迹,在后台实现直观的回放,比如查看不同工种人员的上岗/离岗时间、在某区域的停留时间等数据,一旦发生突发情况,可通过历史轨迹查询来实现事件追溯。

4、一键紧急求助

以电厂人员定位项目中实际应用来说,当厂区某处发生危险时,人员第一时间撤离至关重要。通过在人员随身佩戴的定位卡片上集成“一键求助”功能,当遇到灾情或危险可及时预警;相关人员可依据预警信息获知其位置,便于及时施救。

同时,当人员遇到紧急情况时,通过智能终端上的“一键求助”按钮可以进行及时求助,此时系统软件进行声光报警并第一时间通过短信或微信通知相关人员,可快速锁定报警人员位置,实现快速救援。

5、视频联动

通过将UWB定位系统与视频监控系统相结合,一旦某区域发生预警,例如出入口出现陌生人、人员进入无权限区域、人员接近危险源、人员求救、物资被非法搬离等,系统会立即弹出现场监控画面并进行拍照记录现场情况,为高效决策提供依据。

6、数据统计分析

可实现数据高效统计,便于查看人员分布数据、热力图数据、实时电子围栏、预警数据等信息,提升场所数字化、信息化管理水平。

市面上以UWB技术为核心的企业级人员定位系统,功能上都大同小异,基本都能够做到将安全与管理融合,充分发挥人员定位技术在企业中的作用。回看定位技术发展,从GPSUWB,技术发展推动市场前进,市场需求反哺技术发展,实用的总会有机会,鸡肋的终会被淘汰。