超寬帶室內(nèi)定位

1、超寬帶(UWB)是射頻應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破。Ubisense公司利用該技術(shù)構(gòu)建了革命性的實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)(RTLS)，該系統(tǒng)能夠在傳統(tǒng)的挑戰(zhàn)性應(yīng)用環(huán)境中達(dá)到較高的唐恩科技?jí)艛喟?？?yīng)該是UWB技術(shù)被一些大公司壟斷。唐恩他們自己做，你也可以要求他們輔助你做啊，不過(guò)貨還是要從他們那兒出，因?yàn)槿袊?guó)就他們?cè)谧雎铩Ｖ袊?guó)目前都是停留在理論研究階段，沒(méi)有實(shí)物出來(lái)呢，我們的國(guó)家，唉，叫咱們?cè)趺磹?ài)國(guó)貨呢！亞米級(jí)應(yīng)用，我們以前部隊(duì)的項(xiàng)目上用過(guò)GPS東西，

2、但是除了DGPS真沒(méi)有其他辦法，要資料給你發(fā)一些吧，差分GPS定位終端就是塊頭太大，價(jià)格賊貴了些，我以前用的是咱上海一家公司的方案一個(gè)終端10000多個(gè)大洋。2004年中國(guó)國(guó)際通信展上，UWB(UltraWideb)技術(shù)也被稱(chēng)之為“超寬帶”成為展會(huì)的一大亮點(diǎn)。UWB是利用脈沖信號(hào)進(jìn)行高速無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)亩坛掏ㄐ偶夹g(shù)。2002年2月，美國(guó)FCC正式批準(zhǔn)UWB商用，這項(xiàng)技術(shù)的市場(chǎng)前景開(kāi)始受到世人的矚目。超寬帶體現(xiàn)卓越性能根據(jù)美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)

3、FCC的定義，凡是所用帶寬與中心工作頻率之比大于的25%或者是絕對(duì)帶寬大于1.5G赫茲的信號(hào)，就被稱(chēng)之為“超寬帶”(UltraWideb)。例如一個(gè)系統(tǒng)中心頻率為4GHz，可以使用的帶寬超過(guò)1GHz就為超寬帶。而通常的窄帶無(wú)線通信系統(tǒng)所用帶寬只有幾十到幾百M(fèi)Hz，例如802.11b的帶寬就只用80MHz。UWB之所以能夠達(dá)到如此大的帶寬，是因?yàn)檫@種技術(shù)所采用的時(shí)域調(diào)制方式，通過(guò)發(fā)送短脈沖進(jìn)行通信的，每個(gè)脈沖只有百萬(wàn)億分之一秒，傳輸速率可

4、達(dá)4060M秒，理論上甚至可以達(dá)到1G秒。對(duì)于一個(gè)0.5ns的單脈沖信號(hào)來(lái)說(shuō)，中心頻率就是2GHz，其半功率帶寬也就是大約2GHz。UWB之所以受到關(guān)注，主要是由于其技術(shù)特性上有其它無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)法相比的優(yōu)勢(shì)。除了高傳輸速率、低發(fā)射功率以外，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾能力強(qiáng)和安全性高也是優(yōu)點(diǎn)。表1簡(jiǎn)單對(duì)與UWB應(yīng)用接近的幾種無(wú)線技術(shù)在傳輸距離、傳輸速率等性能指標(biāo)進(jìn)行了比較。由于長(zhǎng)距離通信時(shí)理論上需要的傳輸能量相當(dāng)?shù)拇螅鳸WB所占頻譜很寬，輸出能

5、量過(guò)高會(huì)對(duì)其它無(wú)線系統(tǒng)造成嚴(yán)重干擾。這也是FCC對(duì)于UWB采取嚴(yán)格限制的原因。UWB的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，主要有四大領(lǐng)域：組建家庭娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)：UWB可以被內(nèi)置在電視、DVD、機(jī)頂盒、音響以及投影儀等家庭娛樂(lè)設(shè)備上，用來(lái)傳輸高品質(zhì)的多媒體應(yīng)用，如HDTV(高清晰電視)信號(hào)等。組建無(wú)線個(gè)域網(wǎng)：多個(gè)內(nèi)置UWB的移動(dòng)終端(如PDA、筆記本電腦等)，可以形成一個(gè)WPAN，便于高速傳輸數(shù)據(jù)，還可以向家庭娛樂(lè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送多媒體內(nèi)容。雷達(dá)探測(cè)：UWB設(shè)備具有很

6、強(qiáng)的穿透能力，如墻壁等，可以使警察、消防員和救援人員在緊急情況下能夠迅速找到藏在墻后或者是被埋在廢墟中的人。UWB探測(cè)成像系統(tǒng)同樣也可以用于提高建筑和家庭維修行業(yè)的安全性?！t外線室內(nèi)定位技術(shù)。紅外線室內(nèi)定位技術(shù)定位的原理是，紅外線IR標(biāo)識(shí)發(fā)射調(diào)制的紅外射線，通過(guò)安裝在室內(nèi)的光學(xué)傳感器接收進(jìn)行定位。雖然紅外線具有相對(duì)較高的室內(nèi)定位精度，但是由于光線不能穿過(guò)障礙物，使得紅外射線僅能視距傳播。直線視距和傳輸距離較短這兩大主要缺點(diǎn)使其室內(nèi)定

7、位的效果很差。當(dāng)標(biāo)識(shí)放在口袋里或者有墻壁及其他遮擋時(shí)就不能正常工作，需要在每個(gè)房間、走廊安裝接收天線，造價(jià)較高。因此，紅外線只適合短距離傳播，而且容易被熒光燈或者房間內(nèi)的燈光干擾，在精確定位上有局限性?！暡ǘㄎ患夹g(shù)。超聲波測(cè)距主要采用反射式測(cè)距法，通過(guò)三角定位等算法確定物體的位置，即發(fā)射超聲波并接收由被測(cè)物產(chǎn)生的回波，根據(jù)回波與發(fā)射波的時(shí)間差計(jì)算出待測(cè)距離，有的則采用單向測(cè)距法。超聲波定位系統(tǒng)可由若干個(gè)應(yīng)答器和一個(gè)主測(cè)距器組成，主

8、測(cè)距器放置在被測(cè)物體上，在微機(jī)指令信號(hào)的作用下向位置固定的應(yīng)答器發(fā)射同頻率的無(wú)線電信號(hào)，應(yīng)答器在收到無(wú)線電信號(hào)后同時(shí)向主測(cè)距器發(fā)射超聲波信號(hào)，得到主測(cè)距器與各個(gè)應(yīng)答器之間的距離。當(dāng)同時(shí)有3個(gè)或3個(gè)以上不在同一直線上的應(yīng)答器做出回應(yīng)時(shí)，可以根據(jù)相關(guān)計(jì)算確定出被測(cè)物體所在的二維坐標(biāo)系下的位置。超聲波定位整體定位精度較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但超聲波受多徑效應(yīng)和非視距傳播影響很大，同時(shí)需要大量的底層硬件設(shè)施投資，成本太高?！{(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)測(cè)量

9、信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行定位。這是一種短距離低功耗的無(wú)線傳輸技術(shù)，在室內(nèi)安裝適當(dāng)?shù)乃{(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn)，把網(wǎng)絡(luò)配置成基于多用戶(hù)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接模式，并保證藍(lán)牙局域網(wǎng)接入點(diǎn)始終是這個(gè)微微網(wǎng)(pico)的主設(shè)備，就可以獲得用戶(hù)的位置信息。藍(lán)牙技術(shù)主要應(yīng)用于小范圍定位，例如單層大廳或倉(cāng)庫(kù)。藍(lán)牙室內(nèi)定位技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備體積小、易于集成在PDA、PC以及手機(jī)中，因此很容易推廣普及。理論上，對(duì)于持有集成了藍(lán)牙功能移動(dòng)終端設(shè)備的用戶(hù)，只要設(shè)備的藍(lán)牙功能開(kāi)啟，藍(lán)牙室