射频原理

UWB 与其他定位技术

每种定位技术都有其自身的优点和缺点。超宽带是一种超精准、高性价比的室内定位解决方案。

UWB 与 GPS

GPS 是一种众所周知的定位技术，每天都有数百万人使用。它最显着的缺点是它不能在室内工作，

而且 GPS 中继器经常会导致严重的错误。另一方面，超宽带技术是为室内定位而设计的，不会遇到与室内 GPS 相同的挑战。

UWB 位置数据还可以在新的 Pozyx 平台中与 GPS 位置数据相结合。该平台兼容符合omlox标准的GPS，

从而能够将Pozyx超宽带信号与GPS信号结合起来。这样，跟踪资产从室内到室外以及从室内到室外的无缝过渡从未如此简单。

UWB 与 RFID

RFID（射频识别）使用无线电波无线发送或接收信息。该系统使用带有独特信息的标签，附加到人或物体上。对于 RFID，

区分有源 RFID 和无源 RFID 非常重要，因为两者的工作方式不同。

UWB 与无源 RFID

对于无源 RFID，标签在定位之前必须通过网关。没有实时定位。这些标签很便宜，因为它们没有自己的能源，

只有在接收到来自天线的无线电信号时才会激活。

RFID 的一个众所周知的日常应用是 NFC，它是 RFID 的一个子集，工作频率更高。例如，它用于地铁站的通道门，

您必须使用 NFC 读卡器上的 NFC 芯片扫描您的卡才能打开门。

当谈到寻找资产时，无源 RFID 并不适合。无源RFID不仅有3%的误差范围，而且如果资产丢失，它大多不会通过网关，

这意味着它不会激活，也不会发送任何位置信息。通过超宽带，标签可以以更高的频率传输信息并实时定位，

使您的资产在整个建筑物中始终可见。

在我们的Bonduelle 案例研究中，很明显超宽带和无源 RFID 可以无缝地协同工作。

虽然 Bonduelle 已经使用 RFID 来跟踪他们的托盘，但他们每年仍然会放错位置并丢失无数托盘。

通过安装 Pozyx 系统并将工业标签贴在叉车上，他们知道哪些资产在什么点被拾取和投放，从而提高了 3% 的效率。

UWB 与有源 RFID

在有源RFID系统中，标签有自己的电源，允许标签连续传输数据，从而使实时定位成为可能。

它的精确度高达 3 米（或 10 英尺），而超宽带技术的精确度为 10-30 厘米（4-12 英寸）。巨大的差异。

此外，有源RFID的故障率在5%到20%之间。考虑到这些挑战以及有源 RFID 的较高成本，无论是性能还是成本效益，

超宽带都是更好的选择。

UWB 与 BLE

蓝牙是一种广泛采用的通信技术，在日常生活中用于众多无线设备。耳机、无线鼠标、

键盘和扬声器都使用蓝牙连接到我们的智能手机和笔记本电脑。

低功耗蓝牙 (BLE) 于 2010 年推出。它使用与常规蓝牙相同的技术，但顾名思义，

与其他设备通信时使用的能量要少得多。其最常见的用途在于智能设备、资产跟踪和室内定位。

BLE 最初并不是为室内定位而设计的，更多的是该技术的副产品。

它的工作原理是通过多个信标接收到的信号强度来计算 BLE 标签的位置。这称为 RSSI（接收信号强度指示器），

并不是最有效的测量工具。它的精度为2-5米，有效时间只有90%，而超宽带技术可以达到10到30厘米的定位精度。

这是因为超宽带系统不是通过信号强度来测量位置，而是通过飞行时间（ToF）来测量位置。

它计算无线电波在标签和锚点之间传播所需的时间。Pozyx 系统计算至少三个锚点并将标签定位在三个距离的交点处，

这称为三边测量。

因此，UWB 比 BLE 更适合工业环境，在工业环境中，小错误可能会造成大量损失。

三边测量如何通过测量飞行时间 (ToF) 来工作

UWB 与基于摄像头的定位

基于摄像头的定位非常准确，但也非常昂贵。有不同类型的基于摄像头的定位、可见光定位 (VLP) 和光学运动捕捉。

这两个系统主要用于学术用途，没有很多工业用例。

UWB 与可见光定位

视觉光定位可以与任何相机配合使用，例如智能手机上的相机。摄像机通常瞄准天花板，那里安装了一个系统，

根据位置发出不同代码的光。该系统非常准确，但不可扩展。另一方面，超宽带技术可能比 VLP 精确度稍低，

但可扩展性更强，并且适合大型工业现场，因为它使用无线电波进行定位。除了固定在天花板或墙壁上的锚点外，

无需改变需要监控的室内空间的基础设施，并且监控空间的大小几乎没有限制。

UWB 与光学运动捕捉

光学运动捕捉以毫米级精度检测最轻微的运动，因此定位非常精确。它主要用于体育和娱乐行业，较少用于定位物体，

但用于检测表演者的动作。该技术需要大量校准，价格昂贵，并且与 VLP 一样，无法扩展到大空间。

UWB 与 Wi-Fi 定位系统 (WPS)

Wi-Fi 自首次发布以来已成为世界上最重要的通信技术之一。首次发布几年后，

它成为最早用于室内定位的技术之一。如今，Wi-Fi 仍然是一种有效的室内定位技术，但其精度不佳，

使得 UWB 更适合精确定位。

Wi-Fi 室内定位要么使用现有的基础设施，要么使用定制安装的传感器。两者的典型精度均为 5-15 米，

而超宽带技术可达到 10-30 厘米。

Wi-Fi 定位的类型

Wi-Fi 定位有多种技术。多点定位和指纹识别使用一种称为接收信号强度指示器的测量方法，

类似于 BLE 定位。这很容易实现，但无法实现稳定和准确的定位，因为 RSSI 很容易受到周围移动的物体或人的影响。

另一种 WPS 技术使用飞行时间 (ToF) 和到达角度 (AoA)，与超宽带技术使用的技术相同。

使用飞行时间和 Wi-Fi 定位可能会比 RSSI 方法获得更高的精度，但由于 Wi-Fi 不是为此而设计的，

因此通常不具有成本效益。Pozyx UWB 定位系统经过专门设计和编程，

可通过飞行时间和到达角度方法实现精确的实时定位，并将带来更具成本效益和更准确的解决方案。

超宽带与激光雷达

LIDAR（即光探测和测距）与旋转激光器一起工作，测量障碍物的范围和角度。

它最常用的应用是自动驾驶汽车。激光雷达的工作方式使其更适合绘制地图而不是定位物体的绝对位置。

当然在工业环境中，UWB更适合定位。

结论

虽然定位技术有很多种，但超宽带技术在大多数情况下是工业4.0中精确实时定位的首选方法。

在此表中，总结了前面讨论的要点。

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