Um artigo para entender o posicionamento de triangulação UWB, TDoA e posicionamento PDoA

Com o avanço contínuo da tecnologia sem fio, a demanda por tecnologia de posicionamento está aumentando dia a dia. Seja em ambientes internos ou externos, existem cenários de aplicação que exigem posicionamento preciso. Embora as tecnologias tradicionais de posicionamento tenham feito progressos significativos, ainda existem problemas como baixa precisão e suscetibilidade a interferências em determinados cenários específicos. Com o desenvolvimento da tecnologia de banda ultralarga (UWB), a tecnologia de posicionamento UWB está se tornando uma solução eficaz para esses problemas.

A tecnologia de banda ultralarga (UWB) é uma técnica de transmissão de dados por meio do envio de ondas de rádio com pulsos extremamente curtos. Comparados aos sinais tradicionais de banda estreita, os sinais UWB têm uma largura de banda muito grande, normalmente excedendo 500 MHz na faixa de frequência. Isso permite que a tecnologia UWB alcance precisão de posicionamento e resistência a interferências extremamente altas.

Posicionamento de triangulação de módulo UWB e TDoA/PDoA.

Compreender como funciona o posicionamento da triangulação UWB requer primeiro entender o que são posicionamentos TDoA e PDoA.

TDoA: O princípio do posicionamento TDoA envolve medir a diferença de tempo entre as chegadas do sinal em diferentes receptores para determinar a localização da etiqueta. Quando os sinais chegam a receptores diferentes, há pequenas diferenças nos tempos de chegada. A utilização dessas diferenças permite o cálculo da posição da tag.

PDoA: O princípio do posicionamento PDoA envolve medir a diferença de fase entre as chegadas do sinal em diferentes receptores para determinar a localização da etiqueta. A diferença de fase refere-se à diferença de tempo entre os picos ou vales do sinal. A utilização dessas diferenças de fase permite o cálculo da posição da etiqueta.

No posicionamento de triangulação de módulo UWB, "triangulação" normalmente se refere ao uso de três módulos UWB como estações base para posicionamento. Este método é chamado de triangulação porque normalmente envolve o uso de três pontos de referência (ou módulos UWB) para determinar a posição da etiqueta.

Especificamente, cada módulo UWB recebe sinais transmitidos pela etiqueta e determina a distância até a etiqueta com base no tempo de chegada (TDoA) ou na diferença de fase (PDoA) dos sinais. Essas medidas de distância são então usadas para determinar a posição da etiqueta. Três pontos de referência podem formar um triângulo e, medindo a distância da etiqueta a cada ponto de referência, pode-se calcular a posição dentro do triângulo onde a etiqueta pode estar localizada. Contudo, em alguns casos, mais de três módulos UWB podem ser usados ​​para posicionamento. Nesses casos, a área de posicionamento não será mais um simples triângulo, mas um polígono mais complexo. No entanto, o princípio básico do posicionamento permanece o mesmo: medir o tempo de chegada ou a diferença de fase para determinar a distância entre a etiqueta e cada ponto de referência e, em seguida, utilizar as relações geométricas do polígono para determinar a posição da etiqueta.

Vantagens do posicionamento de triangulação do módulo UWB3000F27 :

Precisão de localização: Devido às características de alta largura de banda da tecnologia UWB, a precisão de posicionamento é precisa de até 10 cm.

Suporte para alcance bidirecional: esquemas de posicionamento TDoA e PDoA são suportados.

Taxa de transmissão de dados: As taxas de dados suportadas são 850kbps e 6,8Mbps.

Longa distância de transmissão: Em movimento de baixa velocidade, as distâncias de transmissão podem chegar a até 1,5 quilômetros.

Baixo consumo de energia e baixa interferência: Os sinais de pulso estreitos transmitidos por UWB têm baixa densidade de energia, causando normalmente interferência mínima a outros sistemas de comunicação.

A tecnologia de posicionamento de triangulação de módulo UWB está se tornando uma das tecnologias mais avançadas no campo de posicionamento devido à sua precisão de posicionamento extremamente alta, resistência robusta a interferências e ampla gama de cenários de aplicação. Com o contínuo desenvolvimento da tecnologia e a expansão dos cenários de aplicação, acredita-se que a tecnologia de posicionamento de triangulação de módulos UWB nos trará mais comodidade e surpresas em nosso dia a dia.