UWB 資產(chǎn)追蹤：利用射頻技術(shù)掌控物流！

為什么選擇 UWB 資產(chǎn)追蹤進行物流管理？

 

智能倉庫中的物流 UWB 資產(chǎn)追蹤。

 

要有效控制庫存，您需要一個比低功耗藍(lán)牙信標(biāo)更強大的系統(tǒng)，因為藍(lán)牙信標(biāo)在復(fù)雜環(huán)境中經(jīng)常失效。由于 RFID 工具追蹤系統(tǒng)非常復(fù)雜且不可靠，您可能每天都在浪費大量寶貴的時間。我們合作過的一位倉庫經(jīng)理曾表示，在更換系統(tǒng)之前，他每天要花三個小時僅僅為了尋找叉車。UWB 資產(chǎn)追蹤的獨特之處在于它能提供精確的數(shù)據(jù)范圍，精度達(dá)到驚人的 10 厘米。思為無線 模塊有助于覆蓋 1.5 公里的巨大范圍，讓您非常有效地利用 27dBm 的輸出功率進行工作。

 

任何需要實時定位系統(tǒng)倉庫解決方案的設(shè)施經(jīng)理都能清楚地看到 RTLS 對其盈虧底線的益處。您可以節(jié)省因貨物丟失而產(chǎn)生的金錢，并節(jié)省以前浪費在人工搜索上的時間。UWB 資產(chǎn)追蹤通過提供可靠的位置信息流，解決了您的時間和數(shù)據(jù)問題。

 

了解 UWB 資產(chǎn)追蹤的核心機制！

您應(yīng)該確切了解這項技術(shù)目前如何運作以改善您當(dāng)前的物流運營。它采用快速脈沖來獲取精確數(shù)據(jù)，而不是依賴不穩(wěn)定的信號強度測量。

 

IEEE 802.15.4-2020

您需要時刻關(guān)注這些法規(guī)，因此合適的指南是 IEEE 802.15.4-2020 標(biāo)準(zhǔn)。這一重要標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)著 UWB 技術(shù)的使用，幫助您保持安全并符合行業(yè)規(guī)則。這對于 UWB RTLS 系統(tǒng)至關(guān)重要，因為您必須使用完全合規(guī)的芯片。當(dāng)不同的 UWB 設(shè)備遵循這些特定協(xié)議時，它們就能無縫地相互通信。

 

這些模塊完美適配 UWB 追蹤，因為您可以獲得協(xié)同工作良好的統(tǒng)一部件。系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常出色，這意味著您可以依靠該標(biāo)準(zhǔn)獲得一致的性能。

 

納秒級脈沖

納秒級持續(xù)時間的信號非常短，這使得它們能夠在嘈雜的環(huán)境中傳輸而不失真。這種持續(xù)時間的脈沖極短，使數(shù)據(jù)傳輸過程非?？焖俸透咝?。它有助于消除工業(yè)環(huán)境中困擾其他窄帶系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確問題。UWB 定位算法利用這些脈沖工作，因為它們能穿透噪音提供清晰的信號。您能獲得明確的數(shù)據(jù)，因為設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)時不會與其他無線電信號混合。您可以看到精確的位置，因為脈沖寬度很小，這是定位精度的關(guān)鍵因素。

 

頻道 5 (Channel 5)

您為數(shù)據(jù)選擇了一條清晰的路徑，因為頻道 5 非常清晰且不擁堵。其頻率為 6489.6MHz，這是一個避開了其他設(shè)備使用的擁擠頻譜的高頻率。它有效地消除了 WiFi 干擾，確保您的 UWB 傳感器網(wǎng)絡(luò)不間斷運行。

 

您在這個頻道上獲得的噪音極小，因此信號干凈，數(shù)據(jù)保持安全。UWB 定位算法能很好地利用它來快速準(zhǔn)確地計算位置數(shù)據(jù)。您可以快速連接到網(wǎng)絡(luò)，因為鏈路強大且穩(wěn)定。

 

500MHz 帶寬

您的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缆贩浅掗?，因為您使?500MHz 帶寬進行傳輸。與其他技術(shù)相比，這是巨大的，意味著您的位置數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中移動得非?？?。UWB 測距儀需要這種大帶寬才能正常運行并幫助保持高精度。

 

您可以即時看到位置的微小變化，因為超寬帶定位依賴于這種特定能力。窄帶在繁忙區(qū)域經(jīng)常失效，但這種寬度最適合獲得一致的追蹤結(jié)果。您的追蹤效果很好，因為容量大，允許您高效地發(fā)送更多數(shù)據(jù)。

 

時域 

您測量信號傳播所需的時間，這就是時域。它準(zhǔn)確且可靠，因為您不使用通常微弱且波動的信號強度。您計算飛行時間來確定距離，許多 Zebra UWB 系統(tǒng)也是這樣做的。使用這種方法您可以獲得 10 厘米的精度，這對于關(guān)鍵的安全應(yīng)用來說足夠可靠。距離清晰，您可以確切知道位置，因為數(shù)學(xué)計算簡單且穩(wěn)健。

 

核心機制	技術(shù)規(guī)格	主要功能	信號屬性	運營效益	系統(tǒng)優(yōu)勢	目標(biāo)成果
IEEE 802.15.4-2020	IEEE 802.15.4-2020 標(biāo)準(zhǔn)	指導(dǎo) UWB 技術(shù)利用	統(tǒng)一部件兼容性	無縫設(shè)備通信	一致的系統(tǒng)穩(wěn)定性	安全的行業(yè)合規(guī)性
納秒級脈沖	納秒級持續(xù)時間脈沖	穿透工業(yè)噪音	明確的數(shù)據(jù)傳輸	消除數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確性	精確脈沖寬度定位	無失真的清晰信號
頻道 5	6489.6 MHz 頻率	避開擁擠頻譜	極低噪音的干凈信號	消除 WiFi 干擾	快速網(wǎng)絡(luò)連接	安全數(shù)據(jù)路徑
500MHz 帶寬	500MHz 傳輸寬度	支持高數(shù)據(jù)容量	快速數(shù)據(jù)移動	即時微小變化檢測	高效數(shù)據(jù)發(fā)送	一致的追蹤結(jié)果
時域	10 厘米精度范圍	測量信號飛行時間	簡單穩(wěn)健的數(shù)學(xué)計算	可靠的距離測定	確切地點識別	關(guān)鍵安全應(yīng)用

 

 

UWB 資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)格與核心機制！

 

 

利用大功率模塊掌握遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)！

您可以追蹤非常遠(yuǎn)的物品，因為大功率模塊讓這一切變得簡單。

 

500mW 輸出

您需要強信號來穿透障礙物，因此您使用 500mW 輸出來獲得最大覆蓋范圍。這足以擊敗工業(yè) UWB 環(huán)境通常給無線系統(tǒng)帶來的厚墻。您可以深入設(shè)施內(nèi)部，因為微弱信號在這些具有挑戰(zhàn)性的條件下經(jīng)常失效。

 

這一方案持久耐用，您無需安裝過多的基礎(chǔ)設(shè)施即可覆蓋大片區(qū)域。當(dāng)您因信號強勁且一致而減少數(shù)據(jù)丟失時，UWB 追蹤就變得容易了。

 

27dBm 功率

功率是決定如何放置設(shè)備時需要考慮的最重要因素之一。憑借 27dBm 的發(fā)射功率，模塊在強信號設(shè)置下運行，以確保接收器能聽到它們。

 

信號會穿過很多東西，但不是所有東西，然而超寬帶網(wǎng)關(guān)能很好地接收到模塊的信號。您可以將網(wǎng)關(guān)放置在很遠(yuǎn)的地方，它仍然可以可靠地連接到網(wǎng)絡(luò)。您可以實時追蹤數(shù)據(jù)，以查看您的 UWB 追蹤器設(shè)備的工作效率。

 

1.5km 距離

這些模塊具有非常長的范圍，達(dá)到 1.5km，這使您能夠覆蓋巨大的戶外堆場。您能夠覆蓋非常廣闊的區(qū)域，使得監(jiān)控整個場地變得容易。UWB 資產(chǎn)標(biāo)簽信號范圍長，意味著您將需要更少的網(wǎng)關(guān)。這為您節(jié)省了大量資金，因為區(qū)域開闊無阻擋，便于獲取信號范圍。您追蹤非常遠(yuǎn)的物品，從而有能力管理整個堆場。

 

LNA 集成

您可以聽到遠(yuǎn)處微弱的聲音，因為它通過 LNA（低噪聲放大器）集成提高了靈敏度。這種集成允許接收器更加靈敏，意味著您可以捕捉到非常微弱的信號。這將大大有助于擴展范圍，因此 UWB 傳感器在現(xiàn)場將工作得更好。您可以獲得極佳且清晰的數(shù)據(jù)，因為噪聲低且增益高。

 

鏈路預(yù)算

您通過檢查鏈路預(yù)算來仔細(xì)規(guī)劃信號，以確保其正確相加。功率高且靈敏度好，因此您有余量確保系統(tǒng)工作。室內(nèi)追蹤設(shè)備連接可靠，幫助您避免倉庫覆蓋區(qū)域出現(xiàn)盲點。您計算損耗以確保信號保持強勁，這意味著設(shè)計合理，您將獲得成功。

 

 

利用雙向測距實現(xiàn) UWB 資產(chǎn)追蹤！

實施雙向測距：DS-TWR 方法、往返時間、時鐘同步、飛行時間。

您將使用智能時間數(shù)學(xué)找到位置，因為雙向測距讓距離對您來說非常清晰。

 

DS-TWR 方法

您使用 DS-TWR（雙邊雙向測距）方法進行雙向測量，因為它很智能并能消除常見誤差。您向標(biāo)簽請求位置，它回復(fù)，UWB 定位算法使用這些數(shù)據(jù)。使用這種方法誤差會消失，而在某些場景下實施 RTLS TDoA（到達(dá)時間差）則更難。這種方法更簡單，您能獲得精確的范圍，因為您信任測量背后的數(shù)學(xué)原理。

 

往返時間

您使用往返時間來計算行程，因為信號發(fā)出后會返回。您以納秒為單位計時，UWB 測距儀讀取該時間以確定確切距離。您知道距離，因為這是簡單的物理學(xué)，光速是恒定的。您計算速度快且數(shù)據(jù)真實，因此您可以精確追蹤物品。

 

時鐘同步

時鐘漂移在任何情況下都是有害的，因此您必須不惜一切代價避免它。DS-TWR 中的時鐘同步使您能夠糾正可能破壞數(shù)據(jù)的漂移誤差。正如 NXP Semiconductors 所指出的，“其他技術(shù)使用信號強度（RSSI）來確定距離和位置，而 UWB 使用飛行時間（ToF）計算，這是其提供安全的厘米級精度的基礎(chǔ)。”不使用信標(biāo)的室內(nèi)導(dǎo)航利用了一些技巧，但這更好，因為它精確對齊了時鐘。標(biāo)簽和錨點無縫通信，因此網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備的時間都是匹配的。

 

飛行時間

測量范圍輕而易舉，因為它很快，光可以在房間內(nèi)快速移動。UWB 定位如何工作來測量這個？您能夠利用光速來準(zhǔn)確測量距離，從而看到間距。范圍估計是可靠的，因為距離是已知的，且距離對系統(tǒng)是可見的。

 

節(jié)點輪詢

這被稱為節(jié)點輪詢，其余設(shè)備被稱為從設(shè)備。作為此交互中的主設(shè)備，您可以檢查 5 個標(biāo)簽以收集數(shù)據(jù)。UWB 設(shè)備使用時分復(fù)用來限制其切換控制，避免同時搶占測量。您在管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的同時，以平穩(wěn)的方式獲取網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的更新。

 

通過串行接口集成 UWB 資產(chǎn)追蹤！

使用串行接口將 UWB 追蹤標(biāo)簽與您現(xiàn)有的系統(tǒng)集成變得簡單快捷。您可以快速傳輸大量數(shù)據(jù)，這可以通過標(biāo)準(zhǔn)的 UART 連接完成。

 

UART 協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)： UART 協(xié)議使用簡單，因為它可以連接許多簡單的設(shè)備，包括 UWB 資產(chǎn)追蹤硬件。數(shù)據(jù)和命令在主機和模塊之間無縫傳輸，確保您的系統(tǒng)保持更新。

 

TTL 信號： 使用 TTL 信號是安全的，因為室內(nèi)追蹤設(shè)備使用它與主控制器通信。它是低電壓，運行在 3.3V，可以安全地集成到您的定制電路板中。

 

115200 bps： 115200 bps 是設(shè)定的速度，因此數(shù)據(jù)傳輸良好，您可以看到 UWB 追蹤器更新。此速度確保延遲保持在低水平，您的位置更新會即時出現(xiàn)在屏幕上。

 

微控制器單元 (MCU)： 使用微控制器單元來控制芯片，意味著 UWB 技術(shù)服從于您的特定命令。這允許自定義行為，并確保模塊完全按照您的應(yīng)用需求行動。

 

AT 指令： 當(dāng)您向設(shè)備發(fā)送控制字符（稱為 AT 指令）時，超寬帶定位即啟動。這些指令告訴模塊何時睡眠、何時喚醒以及何時測量距離。

 

 

選擇合適的天線以實現(xiàn)精確測距！

 

 

您想要最強的范圍，因此正確的選擇能讓您每次都獲得清晰而強大的信號。

 

FPC 嵌入式

您節(jié)省了空間，因為它是扁平的，很容易裝入緊湊的室內(nèi)追蹤設(shè)備中。它是剝離粘貼式的，柔軟且效果良好，因此隱藏起來外觀整潔。UWB 資產(chǎn)追蹤在不需要外部天線可見的隱蔽安裝中需要這個。

 

定向 PCB

您可以使用定向 PCB 類型將信號精確指向您需要的地方，以最大化范圍。它們在一個方向發(fā)送信號同時也最大化增益，這對于長走廊來說非常完美。UWB 測距儀可以看到很遠(yuǎn)的距離，因為它們將波束收緊到目標(biāo)以避免浪費。

 

SMA 連接器

如果您需要端口，SMA 就是您需要的，因為它擰得很緊。您可以為 UWB RTLS 標(biāo)準(zhǔn)布線添加拉桿以確保連接穩(wěn)固。這是一個堅固可靠的連接器，損耗低，因此您可以信賴它。

 

3dBi 增益

為了增強信號強度，您可以獲得 3dBi 的自由增益，從而改善整體覆蓋范圍。這對于需要在寬圓周內(nèi)（如 UWB 傳感器標(biāo)簽）傳輸?shù)男盘柗浅＠硐?。它可以讓您覆蓋一個房間，同時也到達(dá)最遠(yuǎn)的角落以追蹤您的所有物品。

 

全向拉桿天線

使用全向拉桿天線，您可以看到周圍的一切，因為它向各個方向發(fā)送信號。這就是工業(yè) UWB 使用它的原因，因為它豎立著并覆蓋整個樓層。您用均勻的信號追蹤整個樓層，所以這是適合您的信號。

 

 

常見問題解答！

您有關(guān)于智能追蹤模塊功能的問題，我們在下面為您解答。以下是簡要說明，以幫助您有效了解智能追蹤模塊的功能。

 

頻道 5 是否運行在 6489.6MHz？

是的，頻道 5 是正確的，頻率是 6489.6MHz，這是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。UWB 追蹤頻率通常設(shè)定為多少？就是這個，因為此處利用 UWB 技術(shù)來避開噪音。

 

睡眠電流是否低于 100uA？

是的，UWB 資產(chǎn)標(biāo)簽電池耐用，因為睡眠電流很低，低于 100 微安。您可以節(jié)省電力，因為芯片在您決定喚醒它使用之前都睡得很好。

 

數(shù)據(jù)速率能達(dá)到 6.8 Mbps 嗎？

是的，數(shù)據(jù)速率高達(dá) 6.8 Mbps，這對于數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用來說足夠快。UWB 設(shè)備對話速度快是件好事，但您也使用 850 kbps 進行測距。UWB 定位如何工作得這么快？這種高速度有助于即時傳輸大數(shù)據(jù)包。

 

模塊是否支持三點平面定位？

是的，它支持，為此您使用三點平面定位，這需要三個錨點才能工作。錨點位置定義了一個平面，UWB 定位算法在該平面中為您進行數(shù)學(xué)計算以定位。UWB RTLS 確實需要這種特定用例來準(zhǔn)確追蹤并有效地找到標(biāo)簽。

 

前導(dǎo)碼配置是否可調(diào)？

是的，它可以更改，您設(shè)置為 ID 的前導(dǎo)碼是關(guān)鍵。UWB 傳感器組保持單獨分離，這是避免繁忙網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)混淆的關(guān)鍵。超寬帶網(wǎng)關(guān)讀取它，因此匹配代碼可保持網(wǎng)絡(luò)受控且安全。

 

憑借偉大的技術(shù)，您可以解決巨大的物流挑戰(zhàn)，并停止因錯放資產(chǎn)而損失金錢。您可以實現(xiàn)精確的信號傳輸、高距離可靠性，以及現(xiàn)在的集成模塊，使您的系統(tǒng)可靠。要在 UWB 資產(chǎn)追蹤 方面取得真正的成功，您可以省錢、改善運營并信賴 思為無線 產(chǎn)品。要查看適合您的絕佳選項，請立即訪問 思為無線。

 

 

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