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超宽带定位系统的发展前景

文章作者:admin    时间:2017-12-09 16:49

  超宽带定位系统的发展前景

  超宽带定位系统应用广泛,人们87%-90%的时间在室内度过。由于室内空间越来越庞大复杂,停车场反向寻车、查找某件特定商品、定位走散的家人等变得越来越困难,室内定位的需求前所未有高涨。此外,谷歌的市场调研指出,消费者在购物过程中渴望了解更多有关商品的信息,并享受个人化体验;但事实上,其中有三分之二的消费者无法在实体店内找到想要购买的商品,43%的人会失望离开店铺;另外则有超过71%的消费者认为在网络上搜寻相关商品信息,会比店内找寻更方便,因此联网呈现商品信息的功能,已成为消费者购物体验中至关重要的一环。

  另一方面,行业客户对室内定位的需求也在不断浮现: 商场、机场、车站等人流密集场所:需要高效的人流监控和动线分析手段,以提高运营效率、挖掘商业潜力;工厂:需要实现智能仓储管理、生产过程追踪、自动货物搬运、自动对象加工,达到降本增效目的;

  强劲的市场需求为室内定位技术(IPS)提供了广阔的发展空间。根据市场调研公司MarketsandMarkets的数据,室内定位技术的市场规模已于2014年达到9亿美元,并预计将于5年内增至44亿美元,复合年增长率高达36.5%。Research and Markets的估计更为乐观,预计2013~2018年的复合年增长率将达48.4%。科技行业咨询公司IDTechEx则认为,2024年以前,室内定位的总市场规模将超过100亿美元。

  目前市场对这些新需求认识不足,很多人还抱着“室内定位是伪需求”的过时观点。但是随着技术的进步,室内定位必定逐渐走入大众生活。

  红外线室内定位有两种,第一种是被定位目标使用红外线IR标识作为移动点,发射调制的红外射线,通过安装在室内的光学传感器接收进行定位;第二种是通过多对发射器和接收器织红外线网覆盖待测空间,直接对运动目标进行定位。

  红外线的技术已经非常成熟,用于室内定位精度相对较高,但是由于红外线只能视距传播,穿透性极差(可以参考家里的电视遥控器),当标识被遮挡时就无法正常工作,也极易受灯光、烟雾等环境因素影响明显。加上红外线的传输距离不长,使其在布局上,无论哪种方式,都需要在每个遮挡背后、甚至转角都安装接收端,布局复杂,使得成本提升,而定位效果有限。红外线室内定位技术比较适用于实验室对简单物体的轨迹精确定位记录以及室内自走机器人的位置定位。

  而超宽带定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者"指纹"定位方式来确定位置。

  超宽带定位的代表是Ubisense,其定位方案采用UWB(超宽带)脉冲信号,由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,多径分辨能力强、精度高,定位精度可达厘米级。超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于超宽带定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点,前景相当广阔。

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