UWB高精度厘米级定位方案

中国古代人类为了不让自己迷失在茫茫大自然中，白天用太阳辨别方向，日出为东，日落为西，中午太阳在南；夜间则用北斗七星来辨别方向。《甘石星经》云：“北斗星谓之七政，天之诸侯，亦为帝车。”北斗七星从头开始到斗尾结束，共有七颗行星，它们按照顺序分别被命名为天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳、摇光。这七颗行星连在一起，像一个勺子状，每个行星都有自己的存在和意义。找到像一个勺子状后的北斗七星后，找到“天枢”和“天璇”行星，两颗行星看成两个点，两点连线，从“天璇”行星开始向“天枢”方向向外延伸出一条直线，大约延长5倍多的距离，可以见到一颗很亮的星星，就是北极星。北斗七星一年四季有秩序的围绕着北极星运转，古人在晚上固定地点和固定时间观星的时候，发现北斗星一周年会回到原本的位置。北极星所在的方向就是正北，北斗七星绕着北极星自东向西不停的运动。于是古人利用斗柄的指向确定季节变换，在指导人民的农业生产活动上发挥了较大作用。战国时期楚人在《鹖冠子·环流》中描述北斗运转的特征时说：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬”。古人在黄昏的时候也会观察北斗七星来确定季节，通过观察北斗七星的斗柄所指的方位，就可以判断出现处于是春、夏还是秋、冬。

古人用北斗七星定位概念映入脑海至深，以至于中国开发的全球卫星系统就命名为北斗。可以说人类为了确定方向和位置，孜孜不倦的追求了几千年，当然最后的对位置定位要求越来越高。满足室外定位精度的前提下，室内定位的需要被提上日程，毕竟人类很多时间还是是室内工作、生活、娱乐等，因此BLE、WiFi、地磁、超声波、基站定位、RFID、惯导等技术都开始盛行起来，解决了人们不少实际问题。在越来越迫切的需求下，近年室内精准定位引起了高度的关注。

随着移动互联网技术的演进，“定位”技术在LBS应用在共享市场取得很大成功，如外卖、共享汽车、共享单车等型场景。然而， RFID、蓝牙技术实现的“房间级”米级定位已经不能满足更为精细级的定位业务应用，如人员管理、贵重资产管理、智能制造、智慧仓储物流、智慧体育娱乐、甚至自动驾驶领域，这时候便是UWB（Ultra Wide-Band，超宽带）技术需要展现的舞台。

各技术综合比较

在定位方面，精位UWB技术有4大优势：

Ø 低功耗，对信道衰落（如多径、非视距等信道）不敏感；
Ø 抗干扰能力强，不会对同一环境下的其他设备产生干扰；
Ø 穿透性较强（能在穿透一堵砖墙的环境进行定位）；
Ø 具有很高的定位精度和很小的时延；
Ø 业界最高的刷新率，可达12000Hz
Ø 底层完全自主可控的协议
Ø 可提供有线（光纤、网线）、无线同步连接基站
Ø 芯片化，量产后极大降低设备成本

高精度关键位置定位技术，是工业4.0工业信息化与智能化的重要组成部分。在越来越多的设备被互相连接起来的前提下，解决工业现场供应链组件、设备、车辆与人员精确定位成为一个问题需要解决。精位科技的UWB室内精确定位系统，采用先进脉冲无线定位技术、利用物联网、三维可视化，人工智能、大数据分析等技术，定位精度最高可达厘米级，可以满足不同场景下对人员、设备、车辆、货物等的高精度定位需求。且系统功能性、性能在国内外同类产品中具有软硬件完全自主研发、设备快速定制和场景快速部署等优势。借助创新的技术和对不同行业业务变革需求的深入洞察，精位科技打造的的UWB解决方案能够完美契合四大场景的业务需求，精位科技自主研发的位RU高精度定位系统已经在生产制造、能源交通、仓储物流、体育运动等行业得到了广泛应用。

场景一：智能制造

Ø 工具、设备、产线的实时定位
Ø 人员行动跟踪、轨迹回放
Ø 越界（危险区域）告警
Ø 人员情况实时统计
Ø 定制定时点名
Ø 进出厂区统计
Ø 热力图统计

Ø 终端标签与门禁系统、消费系统、考勤系统对接

场景二：能源交通的安全管理
在电厂管廊行业，一旦工作人员因疏忽走错设备检修区域、或行走至带电危险区间，将对电力运行造成破坏，危及人身安全，带来极为惨重的损失和伤害。

UWB高精度方案中的人员巡检系统，在监控区域安装定位基站，对整个施工区域进行全覆盖。定位终端可以固定在巡检人员的安全帽上，或采用腕带式、腰挂式佩戴；也可以安装在日常巡检设备工具及车辆上。当佩戴终端的人或物体进入监控区域时就会自动被定位。

Ø 实时监控，人员查找定位

Ø 未按规定路线、进入禁区报警

Ø 巡检区域异常告警

Ø 施工人员滞留报警

Ø 紧急求助，SOS一键报警

Ø 活动轨迹回放

Ø 实时巡检状态查询

n 场景三：智能仓储物流

传统的仓库管理依赖于非自动化的系统来追踪进出货物，不仅效率低下，限制仓库规模，耗费大量人力、财力，还容易出现货物丢失等现象。

精位科技结合RFID的成本优势，融合RFID、二维码、条码、UWB等定位技术，提出了WMS+,可以实现以下功能：

Ø 自动出入库

Ø 自动物品盘点

Ø 自动识别

Ø 物资定位

Ø 物资位置移动告警等功能

Ø 叉车调度导航

场景四：智能体育娱乐
通过对球场架设定位基站，以及球员佩戴标签和内置UWB标签的球，蜂鸟平台可实时了解球员的控球时间、射门速度、精度、持球速度、跑动范围都可以通过标签来精确记录。将这些林林总总的数据整理和总结后，呈现给消费级和专业级用户，将有巨大的使用价值。
在VR和AR领域，利用硬件的优势解决了虚拟现实和增强现实的精准定位和动作捕捉。精位科技为VR和AR量身定位的UWB“安徒生”硬件系统已经实现三维空间定位误差在1厘米，能够实现全域VR和AR，实现多人交互。