donetech 2008-8-19 13:05
UWB无线通信技术
关键词：精确定位、ds uwb、uwb location、uwb wireless、uwb technology、
}2HR/m,c/U_
uwb tag
W
u4i4sv m.@ |Wi
B.V
UWB 作为一项新的短距离无线通讯定位技术，具有以下一些传统的通讯技术无法DVo[ D3P w_+J\
比拟的优势：-ODhm(M7K }
1. 定位精度高/G'M\'W l?K#p@
下面的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的定位精度对照表。&nXQ'}.{n4e
d+v
技术 定位精度
Md2rh
n;Y B
Proximity cards 大约30m
X S;y!B;s X)z
GPS 5m-20m
u,f0i)Z5u8q
Bluetooth 大约3m'S.B5H;G5e
IEEE802.11 大约3mK C t(T*o
b|^
Dedicated RF 大约3m,P2hc
vx Rh][:K
Unidirectional UWB <30cm.e6Z j/x2s({3fU:I$~
UBIsense UWB 15cm(3d) gqw%HMv{
UBIsense公司在进行定位中运用到达时间差（TODA）和到达时间角度（AOA）的混
)c1@/\A)EB9p Y1lQ
合定位方法，利用三维坐标将定位误差降到最小。g;Z
x&Ur9T
2. 范围覆盖广
8q;n.]pf1z%@yi%A']
UWB 属于中短距离范围内的通讯技术，非常适合构建室内环境的实时定位系统。
.z$xP)n/Ucwn q|8|.@ t
根据最近的发展，目前的单个传感器定位单元的覆盖面积达到400 平方米，传感
?9}eJ&[z
器网络的信号发射节点跟信号接收节点之间的最大距离达到60 米。可以实现多个
9a [3['J:X)^A
定位单元（Cell）联合工作，按需扩大覆盖面积。+E
S)y)x Bd
3. 实时性好
wB_wK8D
相对于其他定位技术，UWB 定位一个很大的优势就是它具有较好的实时性。下面
p o I)[B e"i
的表格给出了目前无线定位领域各种定位技术的实时响应频率。&j*n` ~IK5F9G
技术 实时响应
+]7r"^*V0fsc)U&u9{
Proximity cards 0.001HZ5@.V8Q^$Pf
z
IEEE802.11 大约0.1HZ
IE-\0T#I*{,gl
Bluetooth 大约0.4HZ F5J4X2}9Q ^ \ N
Dedicated RF 大约0.2HZ$iF6F:_\8l6dnJ
Unidirectional UWB 0.1HZ或1HZ
+HT
eq u g;G u/x
UBIsense UWB 40HZ per cell and 10HZ UBItag
b9V(gd B1h#o
4.穿透力强
8Q}+J
hc7J
UWB 信号具有非常强的穿透力。UWB 信号能穿透树叶、土地、混凝土、水体等介7X}a'|$C5g8N
质，因此军事上UWB 雷达可用来探测地雷，民用上可以查找地下金属管道、探测
$_%D'}(tyr1oJ:_8s
高速公路地基等。
u i+E2`)i A
5. 通信能力
V$~)WpZ
由于UWB使用的频点较高，它的数据传输速率相当高。下面的表格可以看出UWB在
5@p s5| oyUC8Z O
数据传输速率方面的优势。A&ee%O ^7c,n
技术 速率
;NL0N\'e'C
Bluetooth 小于1Mbps
1L x"G3Dy [2Q
IEEE802.11a 54MBps t9P)s h)D
I
HomeRF 1-2Mbps
&BI5{ FI5[+Ob9N
UWB 500Mbps
P_dl3Emo
正因为UWB 在数据的传输速率上有较大的优势，WiMedia 联盟着力于将UWB 打造[Lph H3`9\? V s
成现有无线网络技术（Bluetooth ,etc.）,以及一些新兴技术（WUSB）的基础平
4Jm"iqT H
台。h5TzX_ c6Y
6. 发射功率小V
Q!vX$i@ T9aQ
P
UWB 产品具有很小的发射功率。2002 年2 月FCC 准许UWB 技术进入民用领域的条
iC%k*`!w,v
aC
件就是：“在发送功率低于美国放射噪音规定值-41.3dBm/MHz（换算成功率则为)GHSO4|
1mW/MHz）的条件下，可将3.1GHz～10.6GHz 的频带用于对地下和隔墙之物进行扫%S4[1L2c ` N
描的成像系统、汽车防撞雷达以及在家电终端和便携式终端间进行测蹑和无线数
1g6c3G7zT?t7|
据通信"。按照FCC 的规定，UWB 通信在近期内将只可能用于短距离的无线通信，
I(yh(cT#W t|4j
这就意味着在一定时期内UWB 将会与现有短距离无线技术共同生存，共同发展。
Dt
Z
]w8hJ
同时，发射功率小，意味着UWB 信号发射节点可以连续工作很长时间而无需更换's3g"`bg`-}w
电池。下图给出了UWB 与现有其他无线通讯技术在发射功率上的比较。
2@_.a4OK"R)hT g6p
技术 发射OC A"K-I2^&EA MsA
IEEE802.11a 大于1瓦&}2V0U&s
?
Bluetooth 1毫瓦-100毫瓦
MH8PVy K
HomeRF 大于1瓦
v0n~"Xj1tHl} p6Q
UWB 小于1毫瓦
Fx T8am"{
由于UWB是脉冲电波的工作方式，只有在工作的时候才发出脉冲电波，这比其他无
x:qZ8v*~
线载电波技术连续性发出载电波有着很大的不同，大大节约了能耗，在提倡绿色h2CD6^n
能源的今天尤为宝贵。
sanjinufo 2008-10-15 16:14
uwb无线定位应用
[b][font=新宋体][size=10.5pt][color=#000000]工业生产自动化★[/color][/size][/font][/b]Mu(X f~4B+T'J V"@x
[color=#000000][font=新宋体][size=10.5pt]iLocateTM[/size][/font][font=新宋体][size=10.5pt]生产可视化系统是采用超宽带射频技术构建的实时定位系统(RTLS)。该系统具有[/size][/font][font=宋体][size=10.5pt]高速率、低功耗、抗干扰的特点，并[/size][/font][font=新宋体][size=10.5pt]能够在传统的应用环境中达到15cm的3D定位精度。在现代工业制造领域，该系统[/size][/font][font=宋体][size=10.5pt]能够真实地虚拟工厂车间生产环境，[/size][/font][font=新宋体][size=10.5pt]并具有很好的稳定性。借助该系统，工业自动化生产线用户能够实现对产品、人员、工具、物料的可视化跟踪与管理，优化生产作业过程，提高生产管理水平，并有利于降低人为失误，提升工厂生产效率。一些高级用户甚至还可以结合自有的ERP系统，实现生产与订单的交互管理，并分析出潜在的低效率环节加以改进。[/size][/font][/color]
z
EJ1]s4[ n
[b][font=新宋体][size=10.5pt][color=#000000]仓储管理系统★[/color][/size][/font][/b] S v
mi kj;hc}
g6nqb"E ^H
_*Glk
[color=#000000][font=宋体][size=10.5pt]iLocateTM[/size][/font][font=宋体][size=10.5pt]仓储定位系统运用先进的超宽带（UWB）定位技术，为客户提供了高效的仓储定位解决方案。该系统通过对定位区域的无线电覆盖，以及与传统RFID或条码识别系统的结合，实时获取货物的位置与物流状态信息。仓库管理人员通过直观的三维动态场景，即可获取从货物入库、运送、放入货盘到货物出库等各个作业环节的实时位置信息，且能够达到15cm的有效定位精度。管理者实时掌握运载机械的运行状态以及货物的位置信息，有利于保证各个环节的安全性和准确性，从而减少人为错误带来的开销，大大提高了仓储企业的生产效率[/size][/font][font=宋体][size=12pt]。[/size][/font][/color]"f k_X1Zz
[b][font=新宋体][size=10.5pt][color=#000000]人员管理系统★[/color][/size][/font][/b]8y!_1|2Cy;M6YD
[color=#000000][font=Times New Roman]iLocateTM[/font][font=宋体]人员定位系统是[/font][font=Times New Roman]UWB[/font][font=宋体]定位技术的一个重要应用。该系统可应用于学校、医院、监狱、变电站、体育赛场等人员定位场所，以及一些诸如展厅、三维模拟游戏馆等多媒体交互应用场景。[/font][font=Times New Roman]15cm[/font][font=宋体]的有效定位精度，以及蜂窝覆盖原理，使得用户可以构建大范围的高精度应用。系统管理者通过三维定位场景，能够实时了解每个人员的精确位置和活动情况，这也为特殊人员管理、客户分析、安全监控提供了保障。[/font][/color]