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日前,在EEWORLD組織的《UWB其實沒那么神秘——最新技術、方案、市場、應用解析》研討會上,村田中國的李力圍繞UWB的定位功能介紹了村田UWB模塊在智慧工廠中的可能應用。
首先,是除了成本之外,在信號覆蓋范圍、可靠性、精度、安全等指標方面都相對領先,其競爭者包括了RFID、WiFi、藍牙等技術。
其次,是UWB的定位精度相較于其他技術更加準確,測距精度可達到10cm,角度精度達5度,二維定位精度達30cm。
UWB的精度高、抗干擾能力強的特點主要是由于其發射的是超帶寬超短脈沖的信號,在接收端會比較容易區分出究竟是直射、折射還是反射信號,因此可以精準的計算出飛行時間,從而得出距離數據。
另外,根據射頻管理的要求,UWB的發射信號功率有限制,但在接收端不增加LNA或PA且無遮擋的情況下,通信距離可以高達50米,完全能夠覆蓋典型的工業場景應用。
UWB定位需要三個基站進行信號捕捉,同時基站間還應該確保時間同步,才能準確測量飛行時間。而在某些特殊場景,包括更精準、更遠距離的要求下,需要LNA或PA增強靈敏度。
為了降低UWB開發門檻,村田推出了UWB模組、標簽和基站,以及配套的評估板、參考設計和監控軟件。
村田的UWB模組采用了Qorvo的QM33120和Nordic的nRF52840,并且還帶有了ST的一個三軸加速器進行運動狀態監控,并控制UWB的開關從而節約能耗。模塊支持UWB、藍牙和NFC外接天線,并通過了FCC、CE等無線認證。
村田的產品功耗相對較低,實測結果顯示,200mAh的電池,如果用來做一小時一次的資產定位,可以使用兩年時間;0.5秒更新一次的員工定位,按照一天八小時工作日計算大概可以使用1個月;1秒10次更新的導航應用,可以使用一天。
目前村田的產品主要被客戶選擇用來從事智慧工廠及智能建筑中的應用,主要都是利用了UWB在定位方面的優勢。
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