如何实现理想室内环境下高精度定位

如何实现理想室内环境下高精度定位,第1张

UWB高精度定位技术(厘米级高精度定位,抗干扰能力强)

UWB定位技术利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用三角定位或者“指纹”定位方式来确定位置。

UWB定位(超宽带)脉冲信号,由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析,多径分辨能力强、精度高,定位精度可达亚米级。

超宽带通信不需要使用传统通信体制中的载波,而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据,因此具有GHz量级的带宽。由于UWB定位技术具有穿透力强、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、抗干扰能力强、厘米级超高定位精度等优点,前景相当广阔。

要评价一项定位技术如何,可以从高精度、大容量、抗遮挡、低延迟、高刷新率、低功耗等几个维度进行评价。

通过对比各维度的性能指标,发现目前的定位技术精度方面UWB高精度定位技术居于领先,能够得出更优化的行业应用方案。当然,UWB技术基本性能虽然优越,但事实上,具体到应用,需要进行多项技术优化,包括底层定位数据清洗、定位引擎算法优化、同步技术优化处理等,所以可以发现同样是UWB技术,根据不同公司使用的技术手段或算法不同,其性能会差别很大。

例如EHIGH恒高就凭借国内顶尖的电子科大研发团队,依托在移动通信,雷达,微波电路,云计算与大数据处理等专业领域的多年积累,在全球定位芯片巨头decawave高精度定位芯片的基础上,进行软硬结合,研发出了精度更高(±10cm)、容量更大、延迟率更低的UWB高精度定位技术。除了进行UWB技术开发之外,还产业化了恒迹高精度定位无线电产品、恒影人工智能视觉产品以及恒高位置物联网平台,实现与更多的企业合作,一起推动高精度定位产业的发展与成熟。

近几年,随着室内定位技术在物联网各个领域的不断推广,室内导航也越来越多的成为提升访客体验的应用:商场地下停车场借的反向寻车;医院、养老院的寻医导诊;智慧工厂的资产追踪和物品追踪 目前市场上最为常见的室内定位方案分别是基于蓝牙技术和基于UWB技术的。其中基于UWB技术室内定位解决方案定位精度能够达到厘米级,满足物联网市场高精度的室内定位需求。能够实现精确定位的室内定位公司,我知道的有SKYLAB、微能信息、蓝色创源等等,希望能够帮助到您。

UWB定位:超宽带(UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点,与新加入的盲节点进行通讯,并利用TDOA定位算法,通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。

首先是工程师最为关注的定位精度问题:UWB定位已经能够实现厘米级高精度定位。

定位硬件:UWB定位硬件产品主要包括定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。

应用领域:UWB定位则主要应用于室内高精度定位,用于在一定空间范围内获取人或物的精确位置信息。

定位环境搭建:UWB定位布局相比蓝牙定位要复杂一些,因为涉及到UWB基站的安装。

最后,小编将SKYLAB室内定位工程师总结的各个领域室内定位解决方案选择要点告诉大家:室内定位从用途方向可以划分消费类和工业类。消费类主要实现室内人员引导、消费推送、安全监控、智能家居等商业应用。工业类主要实现消防安全、人员监控、设备引导、财产安全、智能工厂等应用。有些是侧重于单纯的室内定位,而有些则更侧重于导航功能、历史轨迹、电子围栏等功能,因此需要有针对性选择方案。单纯的室内定位、导航,对定位精度要求不高,可以优先选择蓝牙定位方案,侧重历史轨迹、电子围栏这些功能则可以优先考虑UWB定位方案;希望能够帮助到各位有室内定位方案需求的客户们。

当前,5G、AI等技术和汽车产业的融合已成为新趋势,汽车智能化的迅猛势头也正为智能网联汽车赛道按下加速键。而作为决胜汽车产业“下半场”的关键,全球智能网联汽车行业市场规模也在持续扩大。根据华经产业研究院数据显示,预计到2025年全球智能网联汽车销量将突破7850万辆。智能网联汽车的迅猛发展叠加经济复苏,正在驱使汽车产业迎接新一轮变革。

4月12日,由移远通信举办的“万物智联·共数未来2023物联网生态大会”顺利举行,其中下午场特设智能网联汽车分论坛,荟聚一线从业人员,吸引了众多参与者。此次分论坛讨论的话题涵盖移远全栈式产品赋能智能网联汽车发展、智能网联标准化进程、车载车联技术发展、GNSS、车载5G天线等主题,以专业技术解析前沿创新应用以及前瞻趋势,与行业众咖共探数智云联的无限可能。

移远产品矩阵丰富,5G车规级产品迭出

图源:移远通信

汽车产业从电动化的“上半场”竞局,转入智能化的“下半场”。未来,汽车不再定位为单独的一个产品,而是成为连接网络生态或者系统当中的一个节点,类似于一个移动终端,可触及更多的服务和应用场景能力。

可以说,智能网联汽车正在发展成为未来的第三空间,而此变化对于整个产业链来说,包括整车厂、软硬件企业、零部件供应商,以及相关服务技术企业等,都是一个竞争激烈的全新“战场”。

厉兵秣马,抢滩赛道。作为较早入局物联网行业的头部参与者之一,移远通信进展斐然。如移远通信COO张栋在大会开幕式上所述,移远通信以物联网模组产品为核心,过去几年同步开启了AIoT解决方案、车载解决方案、天线、云服务、认证测试等外延业务。现在的移远通信,更是从单纯的蜂窝模组供应商正式升级为“物联网整体解决方案供应商”,可一站式满足全球行业客户的智能化升级需求。

移远通信COO张栋;图源: 移远通信

在车载领域,据移远通信汽车前装事业部总经理王敏介绍,移远通信已经实现包括4G/5G蜂窝通信技术、车路协同的V2X技术、智能座舱技术、短距离车载Wi-Fi/蓝牙/UWB技术、定位技术、满足各类通信的天线技术和整体软件解决方案等七大车载产品技术生态。迄今,凭借上述全队列的产品架构,移远已经交付全球40多家汽车制造商以及60多家的Tier 1供应商。

其中,伴随智能座舱领域的复杂性和集成度越来越高,总体上电子电气架构(EEA)已从原来的分布式逐步过渡到简单轻量化、可扩展性较强的架构,并朝着中央集中式架构方向前进。在此过程中,移远通信无论是产品供给能力、一站式服务能力以及完善的产品队列等层面,都在不断提高,以全面满足市场所需。

具体来看,其车载产品线除了涵盖多款C-V2X模组及LTE/LTE-A模组,在5G技术上更是频频发力,在率先推出R15、R16产品后,根据硬件配置划分了多种产品形态,比如主机厂商可自由选择内置V2X、双卡双通、不同算力等功能的产品。未来,移远也将会逐渐推出更多采用5G的智能模组方案,用于满足车载对智能化、高算力的急迫需求。

值得一提的是,今年以来移远陆续推出了四大类符合3GPP R16标准的车规级5G产品:AG59xH系列、AG59xE系列、AG581A、AG580A系列,涵盖了不同的平台、配置、硬件方案,满足全球车厂的多样化需求。其中,AG59xH系列基于高通SA525M平台,AG59xE系列基于高通SA522M平台,两者内置芯片皆符合AEC-Q100标准。相较于第一代5G车载模组,AG59x在5G传输速率、低时延、高可靠性、C-V2X PC5直连通信能力、位置定位服务、高算力以及安全性等方面皆有较大提升与完善。

在短距离通信的车规级模组方面,移远通信目前的产品规划涵盖Wi-Fi 5、Wi-Fi 6、代表最新技术成果的Wi-Fi7,以及蓝牙和UWB模组等。

C-V2X赋能智能网联,正值爆发前夜

基于3G/4G/5G等蜂窝网通信技术的演进,无线通信技术与汽车电子技术整合的趋势提速,V2X也被认为是未来智能交通运输系统的关键。

根据信通院2022年底统计,2022年已售车辆中已经预装将近二十万辆具备V2X通信能力的汽车产品。伴随V2X的稳步推进,以及标准完善,高通高级产品总监艾和志更是在会上直言,V2X正处于爆发的前夜,预计时间就在近几年。

而在V2X技术的持续演进过程中,由于C-V2X拥有更清晰的演进路线和对车辆高速度的支持,发展前景优势明显,因而也被看作是一种极具清晰5G演化路径的V2X技术。

不仅如此,在智能网联发展周期快速迭代中,C-V2X已经成为受全球广泛认可的一项支持高级别ADAS和自动驾驶的核心技术,并且在车路协同发展中将发挥不可取代的作用。尤其是依托大带宽、低时延的5G赋能,更让新一代车用无线通信网络5G+V2X成为智能化上车焦点。

为抢滩市场,移远已经针对车载应用开发了丰富的C-V2X产品线并实现量产落地,涵盖C-V2X模组AG18、AG15,C-V2X AP模组AG215S,LTE-A + C-V2X模组AG52xR系列,以及5G + C-V2X模组AG55xQ系列等。

图源:移远通信

需注意的是,移远通信汽车前装事业部副总经理王友在会上坦言,迄今落地商用的大部分V2X产品还是LTE-V2X,不管是R14还是R15,采用的的技术仍是广播技术。体现在应用场景上,目前的应用进程还是基本上处于第一阶段和第二阶段,第三阶段的应用则会在单播和组播基础上导入车辆的协同控制以及对弱势交通参与者的保护支持。

而根据3GPP发布的LTE演进路线规划,在未来,LTE-V2X(R14/15版)会过渡到NR-V2X(R16+版)。

另关于业界对后续趋势是LTE与V2X共存,还是C-V2X跟DSRC(专用短程通信技术)共存的讨论,王友表示,移远在产品化和合作方面已积累了丰富的实践经验,公司已经总结了近九个使用场景,不管趋势如何,合作客户都将不受影响,且能够快速量产。

网络安全和功能安全以及高精度定位 为智能驾驶保驾护航

伴随汽车智能化的推进,安全问题越发至关重要,王友在会上也强调,在C-V2X的技术能力之外,安全也是重点,包括功能安全和信息网络安全。“安全话题在全球尤其在交通领域变得越来越重要,这也是为什么移远在安全上会重点投入的一个原因。”

图源:移远通信

目前,在信息安全上,移远已经通过了ISO27001产品信息安全管理体系认证,和ISO/SAE 21434汽车网络安全管理体系认证等;功能安全上,移远则完成了ISO26262(专门用作提升汽车电子电气产品功能安全的国际标准)的认证测试,具备为客户提供安全保障的能力。并且,自R14、R15开始,移远就已经在探索VRU弱势交通参与者的保护。

其中,作为车载领域软实力的体现,智能驾驶的功能安全需求愈发迫切。移远通信GNSS产品总监曾广莲指出,随着自动驾驶从L2往L3、甚至L4及以上跃进,安全的承担者就由人变成了汽车系统、电子电气,这对功能安全提出了必需的要求。而高精GNSS定位导航技术便是各类自动驾驶的安全前提。

进一步来看,移远在GNSS功能安全上为智能驾驶提供了什么样的方案?曾广莲给出的答案是GNSS模组LG69T。

据悉,LG69T是移远以领先行业的速度推出的车规级双频高精度卫星及惯性导航融合定位模组。该模组在符合AEC-Q100标准要求的基本条件下,可同时接收并追踪多个GNSS星座以及QZSS的双频信号,在数秒内达到厘米级定位精度。

此外,LG69T还内置算法融合IMU(惯性测量单元),结合车辆提供的信息,通过惯性导航算法就可以实现弱信号或者无信号条件下持续定位。目前,LG69T已应用在多款主流车型中。

图源:移远通信

值得一提的是,随着技术的发展,特别是自动驾驶的发展,行业对汽车GNSS也提出了新的要求。

意法半导体中国区产品市场总监郑义在会上指出,车载GNSS应用目前有三大方面的技术挑战,一是高精度定位要求越来越高,二是多模式的融合趋势对GNSS芯片本身处理融合的算法和能力提出了更高要求,三是需要有效保障终端驾驶安全性和可靠性。而这些问题的解决都需要产业链上下游的协力合作。

汽车天线形态迎接质变,玩家洗牌

5G、V2X、GNSS高精度以及UWB(超宽带连接)等新技术的到来,也给整个汽车天线形态带来质的改变,设计开发的逻辑也已经产生变化。移远通信天线产品总监林规感叹,特别是5G前沿技术的加入,天线行业将发生剧烈的变化,主要玩家或也面临“洗牌”局面,比如曾经由天线厂主导的整个汽车天线的开发与设计,未来会逐渐转移至汽车厂、芯片厂、模组厂等力量中。

然对于行业“变局”,移远却是有备而来,且正蓄势待发。林规表示,基于天线小型化、智能化、一定程度的集成化技术趋势,移远天线产品布局的完善性和前瞻性足以满足绝大多数客户的常规需求,针对具体车型移远还可以进行定制化开发,确保终端性能达到最优。

此外,T-Box跟天线合在一起,是未来比较好的形态,也是一个非常大的趋势。“这样可以尽可能降低天线路径上的性能损耗,同时省掉很多连接线,大幅度降低汽车天线的成本,而且性能还能得到提升。”林规提到。为此,移远开发了5G C-V2X天线补偿系统,利用损耗补偿达到两个V2X天线对等的状态。

而针对未来越来越多的全景天窗等使用场景,移远在会上首度公开了最新开发的透明天线,该天线置于车玻璃上而不影响美观,同时性能优于传统天线。

另外,面向新一代汽车数字钥匙等场景,今年2月,移远通信还推出了第一款车规级且带内置天线的UWB模组AU30Q,精准赋能智能汽车门禁应用,例如无钥匙进入、车内乘客检测、人员接近检测、非接触后备箱开启、电动汽车无线充电以及汽车换电等场景。

行业极度内卷,移远唯快不破

以上提及的移动通信单元(4G/5G)、C-V2X、GNSS高精度定位模组等,都是T-Box(车联网控制单元)的主要组成部分之一。T-Box作为车联网过程中非常重要的一环,担负着监测和控制车身状态的重要使命。

4G时代,T-Box助力汽车产业打开了接入蜂窝网络的快速通道;而进入5G时代,汽车智能化趋势驱动,传统的T-Box产品形态也快速向智能化转型,从单纯的通信功能,到给车厂带来更多服务价值。

移远通信汽车前装事业部总经理王敏在会上特别指出,T-Box未来的演进类似于集中化的EEA架构,集中度会越来越高,同时也能达到降本增效的目的。

图源:移远通信

当前,汽车行业“内卷”程度至极,淘汰赛加速,对降本要求迫切,而无论是在技术迭代、研发速度,还是上车量产、竞争淘汰等方面,整体逃不开一个“快”字。对此,小鹏汽车嵌入式平台总经理余鹏在分论坛特别环节——圆桌讨论上指出,“现在这个时代,‘快’依然是车企的核心优势,但是这个过程中我们还是要控制好节奏,找到快的方法。”

依托全栈式产品线布局,王敏则表现得信心十足。他直言,移远不怕快,反而喜欢这种快,快向来是移远的风格。不管是产品开发、客户需求,还是技术产品的迭代、降本,移远都是在快速变化过程中不断提升自己,这也是移远的一个能力、一个强项。

面对当前智能网联汽车产业的发展现状,中国信息通信研究院葛雨明博士也在会上提出了两点建议。一方面,未来发展需要加强跨行业协同,推动跨域基础设施的互联互通;另一方面要构建完备、协同统一的标准,更好地做应用场景开发。

总体上,智能网联汽车整车架构以及商业模式的不断演进,使未来的核心竞争将围绕“智能”展开。随着智能化的不断提升,域控、中央计算平台进一步普及,软硬件复杂性迎来革命性变化。与此同时,未来的多生态合作也将成为必然。

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您说的厘米级高精度定位,应用场景是指室内定位还是室外定位呢?

室内定位的厘米级高精度定位的话,更推荐UWB超宽带室内定位方案,在室内间隔50米的范围布局UWB通信基站,配合人员佩戴的UWB室内定位标签或者是资产定位标签,可以实现厘米级的人员定位和资产定位。

室内定位的厘米级高精度定位的话,可以考虑在产品PCB板上接入高精度定位模块SKG12UR/SKG12XR,模块内置RTK算法,配合全国北斗地基增强网的高精度位置服务,有效修正误差值,实现厘米级定位精度。

北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术和物联网领域的发展。具体来说,以下几个产业的发展为北斗智能放牧系统的应用奠定了基础:

卫星导航技术:北斗导航卫星系统是我国自主研发的全球卫星导航系统,具有高精度定位、导航和授时功能。北斗智能放牧系统依托北斗卫星导航技术,可以实时监测和追踪牲畜的位置和运动轨迹。

通信技术:我国在通信技术领域的发展使得数据传输更加迅速和稳定,这对于北斗智能放牧系统的应用至关重要。通过无线通信技术,北斗智能放牧系统可以实时传输牲畜的位置信息、生理参数等数据,为牧场管理者提供实时信息支持。

物联网技术:物联网是指通过互联网将物体相互连接,实现信息传输和共享的技术。在北斗智能放牧系统中,物联网技术的应用使得牧场管理者可以通过智能终端远程监控和控制牲畜的状态,提高管理效率。

传感器技术:在北斗智能放牧系统中,各种传感器的应用使得系统能够收集牲畜的生理参数、环境信息等数据。例如,通过GPS传感器可以实时追踪牲畜的位置,生物传感器可以监测牲畜的心率、体温等生理指标。

大数据分析:随着大数据技术的发展,北斗智能放牧系统可以对收集到的海量数据进行分析和处理,为牧场管理者提供决策支持。通过对数据的挖掘和分析,管理者可以更好地了解牲畜的生长情况、疾病预警等,提高养殖效率。

总之,北斗智能放牧系统的应用得益于我国在卫星导航、通信技术、物联网、传感器技术和大数据分析等领域的发展,这些技术的融合为现代牧业带来了诸多便利和优势。

GP模块定位精度一般在米级,基本能满足物联网常规应用的定位需求,如果想要高于米级的定位精度,可以考虑SKYLAB的厘米级高精度定位导航模块SKG12UR/SKG12XR。

模块内置RTK算法,通过对观测值各项误差精密建模、估计及消除,配合全国北斗增强网的高精度定位服务,可最终实现实时厘米级精度定位。

手机GPS定位本身就能达到10m的精度,在日常使用中已经是非常高了。
提高GPS定位精度,理论上有这样的方法:
1一个好的观测条件:手机周围不能有高大的建筑物、树木等遮挡卫星信号的东西;远离强的信号发射源,例如信号塔。这样就能同时观测到多颗卫星,卫星数越多,解算越精确。
2延长观测时间:在观测相同的卫星数的情况下,延长观测时间可以获得更多的观测值,解算位置就能达到更高的精度。


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