超宽带技术的优缺点是什么?

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一. 概念

超宽带无线通信技术(UWB)是一种无载波通信技术,UWB不使用载波,而是使用短的能量脉冲序列,并通过正交频分调制或直接排序将脉冲扩展到一个频率范围内。

 

传统通信方式使用的是连续波信号,即本地振荡器产生连续的高频载波,需要传送信息通过例如调幅,调频等方式加载于载波之上,通过天线进行发送。现在的无线广播,4G通信,WIFI等都是采用该方式进行无线通信。下图是一个使用调幅方式传递语音信号的的连续波信号产生示意图。

波谱

UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,能实现数百Mbit/s至2Gbit/s的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点,可以说是个超级“潜力股”,很有可能在将来成为家庭主用的无线传输技术。

 

二、UWB的优缺点

超宽带的主要优势有,低功耗、对信道衰落(如多径、非视距等信道)不敏感、抗干扰能力强、不会对同一环境下的其他设备产生干扰、穿透性较强(能在穿透一堵砖墙的环境进行定位),具有很高的定位准确度和定位精度。

 

UWB定位系统精度最高可到10cm,可对人员进行实时精确定位,并集风险管控、视频联动、历史轨迹回放、人员管理、电子围栏、各种行为监控、应急救援等功能为一体,可帮助企业解决以下行业痛点:

 

1、远程监控

UWB定位系统可实时更新位置信息,实现人员或物资的实时精确定位。并且可以与视频联动,对人员或物资进行视频跟踪,随时随地观察每个区域的现场情况,方便进行实时管理,有效保障人员与物资的安全。

 

2、风险管理

高危行业,比如隧道、化工厂、矿井等,发生安全事故的概率较高;UWB定位系统可有效地帮助企业实现风险管理。我们可在危险区域或重要区域设置电子围栏,对员工进行权限管理,防止员工误入危险区;还可以对人员进行各种行为监测,包括超时监测、聚众监测、不动监测等等,全方位智能化管理,提高管理质量,减少安全事故的发生。

 

3、紧急应变管理

当发生安全事故时,人员可以使用随身佩戴的定位终端设备进行紧急求助。当然,管理人员也可对人员进行寻呼,提醒员工注意或者下发撤离命令等;管理人员还可通过定位系统查看所有人的位置信息,确保所有人员都离开了危险区。救援人员也可根据人员位置进行救援,提高救援效率。

 

4、客户体验管理

对企业而言,客户到公司实地考察是不可避免的事。客户对公司环境不了解,随意走动容易误闯危险区域。室内定位系统可实时查看外来访客的进出时间、在某区域滞留时间、活动轨迹等信息,并且我们可以设置电子围栏,防止客户私自进入危险区域引发事故,实现对访客的精细化、数字化、智能化管理,提高客户的考察体验。

 

5、存货物资管理

UWB定位系统还可对存货物资进行管理。比如,在整车仓储中,想要寻找某一辆车是非常费时费力的事。企业可对每辆车进行定位,通过定位标签查看车辆位置信息,这样寻找车辆就容易很多。

 

6、销售最优化

根据室内定位系统提供的人员位置信息,企业可对销售模式进行优化,获得更高的经济收益。比如展厅展馆中,展位位置分布不同,人流量也会受影响,定位系统可统计出每个展位的人流量,展会承办方就可根据位置数据调整每个展位的销售价格。

 

缺点:

1、以规格的缺乏和隐私的疑虑为背景的室内定位技术的低渗透

室内定位系统依然没有形成一个有力的组织来制定统一的技术规范,现行的技术手段都是在各个企业各自定义的私有协议和方案下发展。室内定位应用场景多样化、碎片化,加之没有统一的行业标准,造成定位技术在各行业中应用难以深入,较大的制约了室内定位的发展

部分人员对室内定位系统存在疑虑,担心定位系统中的实时位置显示、视频联动等功能,会侵犯自己的隐私。企业和个人对室内定位认可度低,导致室内定位技术进入市场受阻。

 

2、对室内定位技术利用的兴趣低

相比于发展了数十年的室外定位技术,室内定位还处于导入期。大部分企业对室内定位应用不了解,并未认识到室内定位对于人员、物资安全管理的重要性,导致UWB定位技术利用率较低。各行业对于这一较新技术的认识和采纳、围绕技术衍生各类新应用的商业模式,都需要一定的过程,所以存在相关市场启动缓慢,相关公司短时间内业绩不达预期的风险

 

综上所述,传统UWB的实现优点是:

· 理论上成本低

· 定位距离精度高

· 通信速度快(超大带宽)

· 抗多径能力强

· 功耗低(脉冲调制决定的)

· 穿透能力强(宽频谱)

 

缺点也很明显

· 波束指向性强(需要波束明确指向接收源)

· 通信距离短(UWB的授权频谱有相当多的现存通信设备,UWB设备功率需要低于一定门限才能不影响其他通信系统)

· 频带利用率低下(看看那占空比)

· 产业相对不成熟(但是足够商用了)

 

 

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