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全面解析:高精度UWB定位系統的實現原理及應用領域!

2020-11-10 11:12:57

當前,位置服務相關產業的發展方向正從室外定位轉向室內定位領域,并提供無所不在的基于位置的服務,其主要推動力是室內位置服務所能帶來的巨大的應用和商業潛能。許多公司包括OS提供商、服務提供商,設備和芯片提供商都在競爭這個市場。市場對定位的需求越來越多,因此衍生出各種各樣的定位技術,其中就包括恒高UWB定位技術。

一、UWB定位系統架構分析

恒高(EHIGHUWB定位系統由應用層、服務層、傳輸層和感知層(定位基站和定位標簽)構成,傳輸層主干網通信方式采用有線或無線的通信方式。系統架構如下圖所示:

1)感知層

感知層主要包括定位基站和定位標簽?;竞蜆撕炇?span style="box-sizing: border-box;">UWB定位系統的核心設備,標簽會按時隙廣播攜帶有自身ID號的無線電信號,定位基站接收到標簽發送的信號后,將接收到信號的時間戳和標簽ID卡號通過主干網傳輸給服務層,完成對標簽卡的定位,基站也可以接收到應用層下發的指令,完成相關的設置。

2)傳輸層

傳輸層也稱主干通信網(簡稱主干網),是基站與服務層、應用層之間的數據傳輸通道,向下將應用層相關指令傳輸給基站,向上將定位原始數據(標簽與基站之間距離)傳輸給服務層,采用有線光纖方式進行數據傳輸。

3)服務層

通過標簽與覆蓋該區域定位基站進行測距,頂層通過各基站的位置和標簽距離,通過TDOA算法或者TOA算法解算出標簽坐標。除此之外,服務層還提供了靈活的設備管理和網絡管理功能,以及各項前端功能和應用接口。

4)應用層

通過服務層獲取定位標簽的具體位置,以一維、二維或三維地圖的形式實時顯示標簽的位置,并提供軌跡回放,人員信息管理和呼叫求救等功能。

此外,應用層還提供websocket接口和http接口,通過websocket接口可獲取標簽卡的實時位置數據,通過http接口可獲取系統相關的數據,因此,該UWB定位系統易于二次開發和集成。

二、UWB定位系統使用領域

1、隧道人員定位

隧道UWB定位系統支持全天候考勤,對施工人員實時自動(位置)跟蹤,結合攝像頭可進行無卡檢測,全面掌握施工人員在隧道的活動軌跡、位置分布,并且可實現緊急情況下的雙向報警。最重要的是,當遇到隧道突發事故,可以迅速找到被困人員的位置信息,保障人員安全的同時,有效提升管理效率。

2、看守所/監獄人員定位

看守所/監獄UWB定位系統支持全天候點名;對犯人進行24小時位置監控、軌跡跟蹤;防拆定位手環可實時監測在押人員的生命體征;同時具有電子圍欄和視頻聯動功能,在關鍵出入口及周界布置禁入邊界,在押人員靠近或非法進入即主動告警,降低監管執法的風險使監管工作智能化,提升立體防控能力,快速響應突發事件。

3、化工廠人員定位

化工廠UWB定位系統通過車間超/缺員報警、實時位置查詢、電子圍欄、超時滯留/靜止報警等功能,可實現廠區安全區域管控;通過巡檢管理、脫崗/串崗報警,可實現廠區工作人員工作考核管理;同時系統還可聯動各類現場傳感器、視頻監控、報警系統、智能化二道門,可實現化工精細化安全管理和生產過程管控。

4、工地人員定位系統

工地UWB定位系統支持實時定位、智能考勤和工時統計功能,提高工地現場管理效率,維持現場秩序,全方位助力工地智能化監管,實現多場景精確定位、管理調度全局掌控!同時提供電子圍欄功能,人員進入危險區域即刻告警;當危險情況發生時,系統可按區域對施工人員下發撤離命令,施工人員也可通過定位標簽SOS按鍵自主報警,安全救援實時保障;可進行多種人員行為監測,有效預防安全事故發生。 

5、電廠/變電站人員定位

電廠/變電站UWB定位系統集風險管控、人員管理、電子圍欄、巡檢過程實時顯示、應急救援等功能為一體,助力電力能源行業實現安全生產可控制、安全建設可控制,日常人員管理可控制,全面落實安全生產責任,確保實現安全生產的工作目標。

6、煤礦/礦井人員定位

煤礦/礦井UWB定位系統結合井口檢測裝置,進行無卡檢測、多卡檢測、替卡檢測;礦井人員定位系統可對井下人員、車輛進行實時位置跟蹤,全面掌握井下人員、車輛的活動軌跡。通過電子圍欄功能,可實現區域人數統計和危險區域管控。同時還可聯動氣體、粉塵等傳感器進行環境監測, 在緊急情況下,礦井人員定位系統可實現雙向報警,提高事故響應速度。


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