ASTEC
Skontaktuj się z nami — wyślij zapytanie

UWB: Podstawa precyzyjnej lokalizacji

Wszędzie tam, gdzie wymagana jest precyzyjna lokalizacja ludzi i obiektów w pomieszczeniach zamkniętych, lokalizacja ultraszerokopasmowa otwiera zupełnie nowy wymiar. Łatwo jest zrozumieć jak funkcjonują systemy oparte na UWB i jak bardzo różnią się one od innych systemów lokalizacyjnych sięgając do własnych, codziennych doświadczeń. Lokalizacja obiektów i ludzi w pomieszczeniu to zadanie, które ludzie wykonują stale, ponieważ tworzy to podstawę naszej orientacji. Aby zidentyfikować pozycję obiektu lub śledzić jego ruchy musimy być w stanie go widzieć i/lub słyszeć. To co robimy z fizycznej perspektywy, to odbieranie i ocena fal dźwiękowych oraz elektromagnetycznych.

Systemy śledzenia wewnątrz budynków oparte są na falach ultradźwiękowych lub na szczególnym rodzaju fal elektromagnetycznych – falach radiowych lub podczerwonych. Ruchome etykiety umieszczane na sprzęcie lub noszone przez personel, nieprzerwanie wysyłają sygnały, które są odbierane przez stacjonarne czytniki. Gdy sygnał zostaje odebrany, czytnik określa, z jakiego kierunku nadchodzi i ile czasu zajęło mu dotarcie. Za pomocą licznych odbiorników, oprogramowanie, które jest „mózgiem” systemu, wylicza dwu- lub trójwymiarową lokalizację każdej etykiety. Wynik może być wyświetlony w formie graficznej i transmitowany do innych systemów.

Krótkie sygnały

Celem uzyskania jak najbardziej precyzyjnych wielowymiarowych danych lokalizacyjnych, czas propagacji sygnału etykiety musi być określony przez liczne sensory możliwie jak najdokładniej. Zdolność sensorów do lokalizacji sygnału z maksymalną dokładnością jest fundamentalna dla dokładności systemu. Za pomocą krótkich sygnałów łatwiej jest dokładnie określić czas propagacji sygnału, niż za pomocą długich sygnałów. O tym wiemy z doświadczenia: Na pytanie „Kiedy słyszałeś strzał”? można odpowiedzieć dokładniej niż na pytanie „Kiedy słyszałeś przelatujący nad domem samolot”?

Duża szerokość pasma

W tym miejscu do gry wchodzi szerokość pasma. Fizyka uczy, że czas trwania sygnału jest odwrotnie proporcjonalny do zakresu częstotliwości. Gdy włączy się radio podczas burzy, każda błyskawica powoduje szumy na wszystkich stacjach. Jako ultrakrótki sygnał elektromagnetyczny, błyskawica charakteryzuje się bardzo szerokim pasmem. W odniesieniu do systemów lokalizacji oznacza to, że aby wysyłać krótkie i dokładnie rozróżnialne sygnały, potrzebne są pasma o jak największej szerokości. Kolejną przewagą krótkich sygnałów jest to, że nie są one tak podatne na nakładanie się jak długie. Szczególne znaczenie ma to w wypadku, gdy śledzona jest znaczna ilość obiektów lub ludzi, a co za tym idzie, ilość etykiet wysyłających sygnały jest znaczna. Dodatkowe wyzwanie dla systemów lokalizacji stanowią przestrzenie zamknięte – w szczególności otoczenia przemysłowe z dużym udziałem metali – ponieważ sygnały są odbijane od ścian. Ultrakrótkie sygnały, i towarzyszące im pasma o dużej szerokości to warunek zasadniczy, aby otrzymać dokładne odczyty w takich okolicznościach.


Wróć do:

  1. RTLS - Systemy Lokalizacji Czasu Rzeczywistego