Выбор страны/региона и языка

Сверхширокополосная технология / UWB / сверхширокополосная связь

Что же это означает на самом деле? Под UWB (также известна как сверхширокополосная технология или сверхширокополосная связь) подразумевается цифровая радиотехнология для ближней зоны. Она основана на очень высоких частотах, которые передают пространственные и направленные данные. С ее помощью можно определять местонахождение объектов с точностью до 10 см. Таким образом, надежная радиотехника со своей высокой дальностью действия идеально подходит для производственных цехов.

Как появилась сверхширокополосная технология?

Сверхширокополосная технология своими корнями уходит в 1880-е годы, когда Генрих Герц изобрел искровой передатчик, а Гульельмо Маркони его усовершенствовал, чтобы отправить первое радиосообщение через Атлантику. Основанная на импульсах широкополосная радиотехнология RADAR служила во время Второй мировой войны для определения удаленности, угла и скорости объектов. Спустя семь десятилетий сверхширокополосная технология предоставляет пользователям iPhone 11 данные о местонахождении. Однако развлекательной электроникой все не ограничивается: последние данные рыночного роста показывают резкое увеличение использования этой технологии в том числе в сфере Индустрии 4.0. Она находится на прямом пути к тому, чтобы стать мировым стандартом. Так, в последние годы UWB зарекомендовала себя в качестве ключевой технологии для обнаружения местонахождения внутри помещений и работы координационных служб в промышленных условиях.

Сверхширокополосная технология имеет спецификацию согласно стандарту IEEE 802.15.4z и охватывает по сравнению с узкополосным диапазоном сопоставимо широкий частотный диапазон. Таким образом сверхширокополосные сигналы можно отправлять с использованием очень слабых источников энергии, поэтому они не нарушают работу имеющихся радиосистем — для них сверхширокополосные сигналы теряются в шумовых помехах.

Очень широкий частотный диапазон сверхширокополосной технологии позволяет передавать очень короткие импульсы сигналов. Тем самым можно точно определить момент времени отправки или получения сверхширокополосного сигнала. На основании точных моментов времени или различий между ними возможно реализовать высокоточное обнаружение местонахождения.

В чем различие между узкополосной, широкополосной и сверхширокополосной связью?

Узкополосная связь

Узкополосная технология (Narrowband) представляет собой цифровую радиотехнику, которая передает сигналы в узком частотном диапазоне. При узкополосной связи полоса пропускания сигнала значительно меньше ширины полосы когерентности канала. Это означает, что полоса пропускания сигнала незначительно превышает ширину полосы когерентности канала.

Широкополосная и сверхширокополосная связь

Широкополосная технология (Wideband) наоборот использует более широкий частотный канал связи, который работает в относительно широком диапазоне частот. Полоса пропускания сигнала значительно превосходит ширину полосы когерентности канала. При использовании сверхширокополосной техники, когда коммуникация происходит по сравнительно широкой полосе пропускания минимум 500 МГц, длительность импульса сигнала составляет наносекунды. Благодаря этому высокому временному разрешению можно точно определить момент времени передачи и становится возможным очень точное измерение продолжительности импульса по сравнению с предыдущими технологиями. Отражения от металлических предметов имеют очень низкое воздействие на точность обнаружения местонахождения из-за малой длительности импульса. Тем самым местонахождение объектов можно установить с точностью до 10 см.

Какие методы измерения для обнаружения местонахождения доступны с omlox?

Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA)

Нисходящая линия связи (DownLink) TDoA подходит для неограниченного количества отслеживаемых устройств. Этот основанный на метках режим сопоставим с использованием GPS. Передаются только сигналы нисходящей линии связи от спутников к меткам. На основании этих сигналов и известных положений нескольких спутников метки сами рассчитывают свое местонахождение.

Uplink Time Difference of Arrival (UL-TDoA)

В этом режиме очень энергоэффективная метка отправляет сигнал находящимся поблизости спутникам. Поскольку спутники синхронизированы, они могут рассчитать положение меток посредством разницы времени поступления сигнала.

Reconstructed Time of Flight (RToF)

Этот режим двустороннего диапазона основан на одном единственном подтверждении установления связи между меткой и спутником, которое также получается и обрабатывается ближайшими спутниками. Поскольку спутники синхронизированы, они могут рассчитать время между всеми спутниками.

Возможности применения предлагает сверхширокополосная технология?

Для разнообразных случаев применения в сфере производства и логистики радиотехника UWB доказала свое очевидное превосходство над альтернативными технологиями обнаружения местонахождения благодаря точным данным о местонахождении, высокому временному разрешению и надежной передаче сигналов.

1. Отслеживание активов

С помощью функции отслеживания активов пользователи могут отслеживать загрузку машин/автоматически управляемых тележек и получать доступ к архивным данным о транспортировке и отслеживанию. Таким образом пользователи повышают производительность и улучшают загрузку производственных мощностей.

2. Автоматическая регистрация заказов

На основе геозон можно использовать триггеры для запуска определенных событий, таких как автоматическая регистрация заказов. Таким образом можно, например, автоматически регистрировать заказы, как только они поступят в соответствующую зону, или автоматически присвоить приоритет сотруднику внутренней логистики. Это повышает производительность и одновременно снижает количество отходов, способствуя переходу на безбумажные технологии на производстве.

3. Навигация для машин (автоматически управляемых тележек)

Автоматически управляемые тележки могут увеличивать и уменьшать скорость в зависимости от расстояния до сотрудников, чтобы, например, повысить уровень безопасности в цехе.

4. Навигация для человека (виртуальная реальность)

Навигация с помощью дополненной реальности снижает нагрузку на персонал и облегчает поиск деталей и изделий. Преимущества очевидны: сокращение затрат на обучение сотрудников и повышение производительности.

5. Автоматизированная документация

Автоматизированная документация позволяет проводить автоматизированную инвентаризацию оборудования и станков. Кроме того, документируется время и место проведения сервисного обслуживания, а также настройки и обновления станков.

6. Анализ перемещений

Визуально отслеживайте и анализируйте все перемещения по цеху. Тем самым вы повысите прозрачность своей фабрики и сможете определять потенциалы оптимизации.

Свяжитесь с нашими экспертами!

Хотите узнать больше о том, как можно использовать сверхширокополосную технологию в сфере производства и логистики? Обращайтесь к нам!

Свяжитесь с нами сейчас

Это может быть вам интересно

Изделия для обнаружения местонахождения в режиме реального времени

Coriva является ключевым элементом решения для универсальных и мощных систем RTLS от TRUMPF. Кроме того, мы поддерживаем наших партнеров при разработке собственных решений на основе первого в мире открытого стандарта обнаружения местонахождения omlox.