원본: 유링크미디어
작가: 旸谷
최근 네덜란드 반도체 회사인 NXP는 독일 회사인 Lateation XYZ와 협력하여 초광대역 기술을 사용하여 다른 UWB 품목 및 장치에 대해 밀리미터 수준의 정밀한 위치 지정을 달성할 수 있는 능력을 확보했습니다. 이 새로운 솔루션은 정확한 포지셔닝과 추적이 필요한 다양한 애플리케이션 시나리오에 새로운 가능성을 제공하며 UWB 기술 개발 역사에 있어 필수적인 발전을 의미합니다.
실제로 포지셔닝 분야에서 현재 UWB 센티미터 수준의 정확도는 빠르게 달성되었으며, 하드웨어 비용이 높기 때문에 사용자와 솔루션 제공업체는 비용 및 배포 어려움을 해결하는 방법에 대해 고민하게 되었습니다. 이때 밀리미터 수준으로 "롤"하는 것이 필요합니까? 그리고 밀리미터 수준의 UWB는 어떤 시장 기회를 가져올까요?
밀리미터 규모 UWB에 도달하기 어려운 이유는 무엇입니까?
UWB 실내 측위는 고정밀, 고정확도, 보안성이 높은 측위 및 거리 측정 방법으로서 이론적으로는 밀리미터 또는 마이크로미터 정확도에 도달할 수 있지만 실제 배치에서는 오랫동안 센티미터 수준에 머물었습니다. UWB 포지셔닝의 실제 정확도에 영향을 미치는 다음 요소:
1. 센서 배치 모드가 위치 정확도에 미치는 영향
실제 위치 정확도 해결 과정에서 센서 수의 증가는 중복 정보의 증가를 의미하며, 풍부한 중복 정보는 위치 오류를 더욱 줄일 수 있습니다. 그러나 최고의 센서를 사용한다고 해서 측위 정확도는 증가하지 않으며, 센서 수를 일정 개수까지 늘리면 센서 수가 증가해도 측위 정확도에 대한 기여도는 크지 않습니다. 그리고 센서 수의 증가는 장비 비용의 증가를 의미합니다. 따라서 센서 수와 위치 정확도 사이의 균형을 찾는 방법, 그리고 UWB 센서의 합리적인 배치는 센서 배치가 위치 정확도에 미치는 영향에 대한 연구의 초점입니다.
2. 다중경로 효과의 영향
UWB 초광대역 측위 신호는 전파 과정에서 벽, 유리, 책상 등 실내 물체 등 주변 환경에 의해 반사 및 굴절되어 다중 경로 효과를 발생시킵니다. 신호는 지연, 진폭 및 위상이 변경되어 에너지 감쇠가 발생하고 신호 대 잡음비가 감소하여 처음 도달한 신호가 직접적이지 않아 거리 측정 오류가 발생하고 위치 정확도가 감소합니다. . 따라서 다중 경로 효과를 효과적으로 억제하면 위치 정확도를 향상시킬 수 있으며 현재 다중 경로를 억제하는 방법에는 주로 MUSIC, ESPRIT 및 에지 감지 기술이 포함됩니다.
3. NLOS 영향
LOS(가시선 전파)는 신호 측정 결과의 정확성을 보장하기 위한 첫 번째이자 전제 조건입니다. 모바일 포지셔닝 대상과 기지국 사이의 조건이 충족될 수 없는 경우 신호 전파는 다음과 같습니다. 굴절 및 회절과 같은 비가시선 조건에서 완성됩니다. 이때, 처음 도착하는 펄스의 시간은 TOA의 실제 값을 나타내지 않으며, 처음 도착하는 펄스의 방향은 AOA의 실제 값이 아니므로 특정 위치 오류가 발생합니다. 현재 비시선 오류를 제거하는 주요 방법은 Wylie 방법과 상관 제거 방법입니다.
4. 위치 정확도에 대한 인체의 영향
인체의 주요 구성 요소는 물입니다. UWB 무선 펄스 신호의 물은 강한 흡수 효과를 가져 신호 강도 감쇠, 거리 측정 정보 편차 및 최종 포지셔닝 효과에 영향을 미칩니다.
5. 신호 침투 약화의 영향
벽과 기타 개체를 통한 모든 신호 침투는 약화되며 UWB도 예외는 아닙니다. UWB 포지셔닝이 일반 벽돌 벽을 관통하면 신호가 약 절반으로 약해집니다. 벽 침투로 인한 신호 전송 시간의 변화도 위치 정확도에 영향을 미칩니다.
인체로 인해 충격의 정확성으로 인해 발생하는 신호 침투는 회피하기 어렵습니다. NXP와 독일 LaterationXYZ 회사는 혁신적인 센서 레이아웃 솔루션을 통해 UWB 기술을 향상시킬 예정이지만 혁신적인 결과가 구체적으로 표시되지는 않았습니다. , 관련 추측을 하기 위해 NXP 과거 기술 기사의 공식 웹사이트에서만 공개될 수 있습니다.
UWB의 정확성을 향상시키려는 동기는 무엇보다도 NXP가 세계 최고의 UWB 플레이어로서 현재 국내 제조업체와 대대적인 돌파 상황 및 기술 방어에 대한 대규모 혁신을 담당하고 있다고 생각합니다. 결국, 현재 UWB 기술은 여전히 호황을 누리고 있는 개발 단계에 있으며 해당 비용, 적용 및 규모가 아직 안정화되지 않았습니다. 현재 국내 제조업체는 UWB 제품을 가능한 한 빨리 출시하는 데 더 관심을 갖고 있습니다. 시장을 장악하기 위해 확산하고 혁신을 개선하기 위해 UWB 정확도에 신경 쓸 시간이 없습니다. UWB 분야의 최고 기업 중 하나인 NXP는 완전한 제품 생태계뿐만 아니라 다년간 축적된 기술력을 바탕으로 UWB 혁신을 보다 편안하게 수행할 수 있습니다.
둘째, NXP는 이번에 밀리미터 수준의 UWB를 지향하며 UWB의 미래 개발의 무한한 잠재력을 확인하고 정밀도 향상이 새로운 애플리케이션을 시장에 출시할 것이라고 확신합니다.
제 생각에는 UWB의 장점은 5G '새로운 인프라'의 발전과 함께 지속적으로 개선될 것이며, 5G 스마트 역량 강화의 산업 업그레이드 과정에서 UWB의 가치 좌표가 더욱 확장될 것입니다.
이전에 2G/3G/4G 네트워크에서 모바일 포지셔닝 시나리오는 주로 긴급 통화, 합법적인 위치 액세스 및 기타 애플리케이션에 중점을 두었으며 수십 미터에서 수백 미터에 이르는 Cell ID 대략적인 포지셔닝 정확도를 기반으로 포지셔닝 정확도 요구 사항이 높지 않았습니다. 미터. 5G는 새로운 코딩 방식인 빔 융합, 대규모 안테나 배열, 밀리미터파 스펙트럼 등의 기술을 사용하지만, 넓은 대역폭과 안테나 배열 기술은 고정밀 거리 측정과 고정밀 각도 측정의 기반을 제공합니다. 따라서 정확도 분야의 또 다른 UWB 스프린트는 해당 시대 배경, 기술 기반 및 충분한 응용 전망에 의해 지원되며 이 UWB 정확도 스프린트는 디지털 지능의 업그레이드를 충족하기 위한 사전 레이아웃으로 간주될 수 있습니다.
Millimeter UW는 어떤 시장을 열까요?
현재 UWB의 시장 분포는 주로 B-end 분산과 C-end 집중으로 특징지어집니다. 애플리케이션에서 B-end에는 더 많은 사용 사례가 있고 C-end에는 성능 마이닝을 위한 더 많은 상상력이 있는 공간이 있습니다. 내 생각에는 포지셔닝 성능에 초점을 맞춘 이러한 혁신은 정확한 포지셔닝에서 UWB의 장점을 통합하여 기존 애플리케이션에 대한 성능 혁신을 가져올 뿐만 아니라 UWB가 새로운 애플리케이션 공간을 열 수 있는 기회를 창출합니다.
B-엔드 시장에서는 공원, 공장, 기업 및 기타 시나리오에 대해 특정 지역의 무선 환경이 상대적으로 확실하고 위치 정확도가 지속적으로 보장될 수 있으며, 이러한 장면에서도 정확한 위치 인식에 대한 안정적인 요구가 유지됩니다. 또는 밀리미터 수준의 UWB가 곧 시장의 이점을 겨냥하게 될 것입니다.
채굴 시나리오에서 지능형 광산 건설의 발전과 함께 "5G+UWB 위치 확인"의 융합 솔루션은 지능형 채굴 시스템이 매우 짧은 시간에 위치 확인을 완료하고 정확한 위치 확인과 저전력 소비의 완벽한 조합을 달성할 수 있습니다. 고정밀도, 대용량, 긴 대기 시간 등의 특성을 실현하는 동시에 광산의 안전 관리를 기반으로 광산의 안전 확보 및 광산의 안전 관리에 활용할 수 있습니다. 동시에, 광산 안전 관리에 대한 엄격한 요구에 따라 UWB는 일상적인 인력 관리 및 차량 트랙에도 사용될 것입니다. 현재 국내에는 일정 규모의 탄광이 약 4000개 정도 있고, 각 탄광 기지국의 평균 수요는 약 100개 정도인데, 이를 통해 총 탄광 기지국 수요는 약 40만 명, 전체 석탄 광부 수는 약 400만 명 정도이며, 1인 1 레이블에 따르면 UWB 태그에 대한 수요는 약 400만 명 정도입니다. 단일 시장 가격을 구매하는 현재 최종 사용자에 따르면 UWB "기지국 + 태그" 하드웨어 시장의 석탄 시장 생산량은 약 40억 달러입니다.
채굴과 유사한 고위험 시나리오 및 석유 추출, 발전소, 화학 공장 등 위치 정확도 요구 사항에 대한 안전 관리 요구가 더 높으며, UWB 위치 정확도가 밀리미터 수준으로 향상되면 이러한 영역에서 이점을 통합하는 데 도움이 됩니다.
산업 제조, 창고 및 물류 시나리오에서 UWB는 비용 절감 및 효율성을 위한 도구가 되었습니다. UWB 기술이 탑재된 휴대용 장치를 사용하는 작업자는 다양한 부품을 보다 정확하게 찾고 배치할 수 있습니다. 창고 관리에 UWB 기술을 통합한 관리 시스템을 구축하면 창고 내 모든 종류의 자재와 인력을 실시간으로 정확하게 모니터링하고 재고 관리, 인력 관리를 달성하는 동시에 효율적이고 오류 없는 무인 자재를 달성할 수 있습니다. AGV 장비를 통한 회전율로 인해 생산 효율성이 크게 향상됩니다.
또한 UWB의 밀리미터 도약은 철도 운송 분야에 새로운 응용 분야를 열어줄 수도 있습니다. 현재 열차의 능동 제어 시스템은 주로 위성 위치 확인에 의존하여 지하 터널 환경은 물론 도시의 고층 건물, 협곡 및 기타 장면의 경우 위성 위치 확인이 실패하기 쉽습니다. 열차 CBTC 위치 확인 및 내비게이션, 충돌 방지 및 충돌 조기 경고, 열차 정밀 정지 등의 UWB 기술은 철도 운송의 안전 및 제어를 위해 보다 신뢰할 수 있는 기술 지원을 제공할 수 있습니다. 현재 유럽과 미국에서는 이런 종류의 적용 사례가 분산되어 있습니다.
C 터미널 시장에서는 UWB 정밀도가 밀리미터 수준으로 향상되어 차량 현장의 디지털 키 이외의 새로운 애플리케이션 시나리오가 열릴 것입니다. 예를 들어 자동 주차 대행, 자동 결제 등이 있습니다. 동시에 인공지능 기술을 기반으로 사용자의 움직임 패턴과 습관을 '학습'하고 자동 운전 기술의 성능을 향상시킬 수도 있습니다.
소비자 가전 분야에서 UWB는 디지털 자동차 키의 자동차-기계 상호 작용 물결 속에서 스마트폰의 표준 기술이 될 수 있습니다. UWB의 정확도 향상은 제품 위치 확인 및 검색을 위한 더 넓은 적용 공간을 열어줄 뿐만 아니라 장비 상호 작용 시나리오를 위한 새로운 적용 공간을 열 수도 있습니다. 예를 들어 UWB의 정확한 범위는 장치 간 거리를 정확하게 제어하고 증강 현실 장면 구성을 조정하여 게임, 오디오 및 비디오에 더 나은 감각 경험을 제공할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 9월 4일