智能制造和全球定位系统论文

卫星定位(包括GPS和北斗,以及Ganulas和Galileo等。)是指将多颗卫星发射到距地面20200KM的高度,因此地面定位终端设备可以使用至少4颗可见的卫星,以每颗卫星信号到达终端所需时间的换算为相对距离,进行位置点换算,形成位置定位导航。

卫星定位示意图(取自网络)

卫星定位原理(图片取自网络)

而室内定位,整体拓扑原理类似,由基站(相当于卫星)和标签(即终端)组合定位,但根据室内定位可用的技术和技术特点,又可分为多种类型,精确定义根据不同需求而有所不同。也许精度越高越好,因为精度越高,相应的成本也就越高!

室内定位比较

室内定位技术的比较

第一代:存在与识别技术,也可以称为早期零维定位。

主要使用无源RFID技术,如UHF超高频。优点是标签(终端)不需要电源,成本低,不需要考虑回收过程。缺点是最远识别距离约为10米,通常为1~2米,距离金属和液体较近,识别距离需要再次突破。

第二代:粗距离识别,可携带传感信息。

主动技术,包括WIFI、BLE、Zigbee、Sub1G、Lora等。,通过RSSI、三点定位算法等可以达到仪表的定位精度。标签(终端)采用电池供电,可以增加各种交互功能,如按键、屏幕显示、温湿度检测等。

第三代:精确定位测距,主要代表是UWB。

主要利用超宽带的技术特点,用超短脉冲信号优化信号干扰,WEWILLS使用的是飞行时间算法,精度可以达到10cm。缺点是目前成本不够低,主要用于工业领域,如能源建筑(电力、水利、火力发电等。)、工业智能制造、公安司法部门人员管控、隧道建设(地铁、高速隧道、矿山)。目前UWB厂商采用的技术方案是一致的,最大的区别会是流程服务和落地体验。

根据不同应用场景的要求,对准确度的定义会有所不同,比如养老院房间多。如果需求确定在哪个房间,可以通过UWB、蓝牙AOA、蓝牙信标、sub1G、UHF等实现。(当然,每个场景的特性差异会决定最终的技术选择性)。例如,如果你需要知道你是在床上、书桌上还是厕所里,你基本上只能使用UWB或蓝牙AOA。

一般来说,UWB主要用于室内,是室内定位的高端代表,而GPS北斗等卫星定位主要用于室外,是室外高端定位的代表。两者在应用场景上已经有了很大的区分。

扩展知识

超宽带和卫星定位(GPS和北斗等。)在产品特性上也有很大差异:

1.卫星定位产品通常需要配备移动网络模块,如2G/3G/4G/NB等。,用于上传卫星数据。

2.卫星定位的功耗远大于UWB,所以如果平均使用1个月,GPS的传输间隔通常以分钟甚至小时为单位,而UWB的传输间隔通常以秒为单位。