高精度UWB定位产品介绍

高精度(30cm)UWB定位系统介绍UWB定位系统介绍杨进波[e-mail]@spgteet内容¾系统介绍¾系统介绍¾应用介绍¾应用介绍¾危险品行业应用¾危险品行业应用¾国防与安防¾工业制造与管理¾工业制造与管理¾生产线管理¾体育训练2性能特点¾定位精度高，可达30cm，可使用与要求精确定位的场合。（例如危险区域的人员及设备监控管理等）¾除提供实时高精度定位数据外，还可自动捕获关键点发生的事件（例如关键监测点的自动化管理）¾可在复杂的工业环境环境中使用可在复杂的环境环境中使用¾位置输出频率可达每秒25次(25Hz)¾标签电池工作寿命可达7年¾标签电池工作寿命可达7年¾同时处理标签数据可达3600个标签/秒/处理器¾配置维护简单方便3系统组成处理器接收接收器定位标签定位标签T651-1x1-rateT651-BDG-rateT651-MIC-rate4硬件设备:DART基站zRJ45连接器»IN:connectstothepreviousreceiverorhubinthelineorhubintheline»OUT:connectstothesubsequentreceiverintheline»GreenLEDs:onwhenthereceiverisgettingpowergettingpower»YellowLED:flasheswhendataisbeingreadfromthereceiverz电源开关开关»Controlspowertothereceiver.»Usedwheninstallingreceiverstoanexistingreceiverchaintoensurethatpowertothereceiverisoffwhencableconnectionismadeconnectionismade.»Alsocontrolspowertothe“OUT”portzAC适配器Usedtosppladditionalpoertothe»Usedtosupplyadditionalpowertothereceiverwhenhubpowerisnotadequate.»Onlybenecessaryincasesrequiringextremelylongcableruns.5硬件设备：标签z人员追踪:»MiniBadgeTag(T651-BDG-xxx)z资产追踪:»MicroAssetTag(T651-MIC-xxx)»1x1AssetTag(T651-1x1-xxx)6工作流程z接收器利用超宽带UWB技术决定每个标签的精确位置。z每个标签以UWB脉冲重复发送数据帧。z标签发送的UWB脉冲串被接收器接收。标签发送的脉冲串被接收器接收z每个接收器利用高感度的短脉冲侦测器测量每个标签的数据帧到达接收器天线的时间到达接收器天线的时间。zHUB处理单元利用参考标签发送过来的校准数据，确定标签到达不同接收器之间的时间差，并利用三角定位技术及优化算法来计算标签位置。7系统架构z定位数据:»定位数据或事件捕获每秒可达3,600个获每秒,个标签事件z硬件:»H651A处理器»R651接收器z拓扑结构:»菊花链或星型结构8HUB拓扑结构H651processinghubH651processinghubH651processinghub156782431567234156723488121314911106StarConfigurationH651with8receiversdirectlyDaisy-chainConfigurationH651with8receiversCombinationDaisy-chainandStarConfigurationH651ith8iditl415receiversdirectlyconnectedtothehubH651with8receiversconnectedtoonehubportconnectionH651with8receiversdirectlyconnectedtothehubandadaisychainof7receiversconnectedtoreceiver#89输出数据类型zReceptionbyonereceiver:»presencedetection(“P”Data)zReceptionbytwoormorereceivers:»1-Dlocalization(“O”Data)zReceptionbythreeormorereceivers:»2-Dlocalization(“T”Data)zReceptionbyfourormorereceivers:»3-D**localization(“R”Data)**Receiversmustbelocatedonmorethanoneplane(seeHWinstallation)10系统布设z理想安装(2Ddata)»Arectangularboxhavingthereferencetaginthetfthbithditlifihtthfcenteroftheboxwithdirectline-of-sighttoeachofthereceivers»ReceiverslocatedinthefourcornersoftherectangleR1(0,0,10)R3(05010)z理想安装(3Ddata)»Arectangularcubehavingthereferencetaginthecenteroftheboxwithdirectline-of-sighttoeachofR3(0,50,10)centeroftheboxwithdirectlineofsighttoeachofthereceivers»ReceiverslocatedinthefourcornersoftherectangleontwodifferentplaneshavingasmuchdistanceinZbetweentheplanesaspossibleReference(25,25,8)pp»Thisisdifficulttodoinmostofficeenvironments(duetoceilingheights)ThereferencetagandreceiversshouldbeapositionR2(50,0,10)R4(50,50,10)Thereferencetagandreceiversshouldbeapositionwhereobstructionsarenotcommonduringoperation(i.e.,closetotheceiling).11系统安装示例12系统配置13系统配置接收器定义参考标签定义虚拟群组定义14应用特点z易于使用»基于Web方式的GUI»容易配置及快速获取数据»不需在服务器/PC上安装应用软件(其它产品需要安装装用软件)»具有多种选择的接收器配置(high-gain,omni-directional等)»提供事件侦测器(Vision)»其它UWB产品不提供»易于加载和修改定位显示地图»电池寿命超长15应用特点z技术优势»定位精度达30cm»标签尺寸小于其它UWB产品»成本低于其它产品»提供多种不同的标签外观形式»可以使用星型结构或菊花链结构»其它公司的UWB产品只能使用星型结构»使用参考标签»使用更高的频率，从而减少干扰。其它产品使用802.11.A频段(58GhZ)段(5.8GhZ).16应用介绍人员定位与管理17案例介绍—分米级室内室外RTLS全覆盖-----实时可视化例外例外非授权进入2单元：3访问者:12合同商:34非授权进入过期工作许可23车辆ID:34523访问者:0合同商:2员工:2合同商:34员工:20船舶：2访问者:12合同商:34合同商:34员工:20单元:2点击进单元:2访问者:0合同商:34员工:20点击进入员场地概览场地概览红色区域:24访问者:2618PicturesarethepropertyofAgipandareusedforillustrationpurposesonly.红色区域:24黄色区域:104绿色区域:70访问者:26合同商:50员工:122案例介绍—分米级室内室外RTLS全覆盖-----事件捕获例外例外非授权进入过期工作许可031过期工作许可3单元1下一步中央控制室中央控制室中央控制室中央控制室19合同商员工访问者案例介绍—分米级室内室外RTLS全覆盖-----逃生与集结点击进入20合同商员工访问者案例介绍—分米级室内室外RTLS全覆盖-----实时追踪下步下一步掉队人员名单及位置集结区域人员名单2233445566778899集结区域状态集结区域状态21Tim(StreetA-2)Mark,Joe,Sarah,Ben,Tina,Jen,Matt,Chris,Van案例介绍---危险品行业应用危险品行业应用危险品行业应用22危险品行业应用ProcessindustryProcessindustry石油与天然气钢铁制造化工23石油工业安全---人员追踪管理z客户需求为用于安全目的的人员高精度追踪定位管理，以便符合国家和行业标准要求（OSHA/WISHAregulations）z应用覆盖面积65万平方米的厂区，第1期项目»6万平方米覆盖+闸口控制»接收器数量:30»接收器数量:30»标签数量:5,000z厂区全覆盖，接收器数量:120z独一无二的特性»第1个用于危险品环境的经过UL认证的有源标签定位管理系统(UL1604)»完全的无线基础设施»带闸口控制的高精度实时定位管理系统、»持续跟踪定位»超长电池工作年限»超长电池工作年限»同时实时追踪达5000人»在多金属环境中工作可靠，精度高24石油工业安全---人员追踪管理室外环境25石油工业安全---人员追踪管理室内区域26石油工业安全---系统软件27石油工业安全---系统软件28石油工业安全---系统软件29石油工业安全---系统软件30石油工业安全---系统软件31石油工业安全---系统架构SapphireHUBLANLANWirelessRXNetworkRE652RE652RE652RE652RE652RE65232案例介绍---国防与安防国防与安保33士兵训练系统¾室内实兵训练¾在复杂环境中具有多样化设施¾追踪并分析每秒数据¾在实际环境中具有客户需要的定Soldiertraining¾在实际环境中具有客户需要的定位精度¾提供实时监控与管理¾分析报告共客户事后分析与讲评¾分析报告共客户事后分析与讲评34案例介绍---工业制造与管理工业制造与管理35钢厂---在制品与库存管理¾用于钢铁厂的在制品与库存管理¾面积约1.5万平方米¾精确定位在制品的位置¾结合客户业务软件对在制品进行有效管理36钢厂---在制品与库存管理37钢厂---在制品与库存管理38资产与过程控制39案例介绍---生产线管理生产线管理40生产线管理---物料自动统计侧视图0’200’87653124顶视图87643125顶视图标签接收器0’200’41标签接收器生产线管理---1维定位侧视图侧视图87653124876531240’200’顶视图87643顶视图125标签接收器0’200’42标签接收器生产线管理---2维定位侧视图侧视图876531240’200’0200ReworkRework顶视图58764312标签接收器0’200’87643143标签接收器案例介绍---体育训练体育训练体育训练44足球/篮球/排球训练系统¾实时跟踪与计算运动员的速度/方向等¾定位精度小于30¾定位精度小于30cm¾位置更新率每秒可达25次¾标签体积小巧，适合运动员佩戴或缝在运动服中¾定位标签寿命可达7年¾定位标签寿命可达7年45足球/篮球/排球训练系统¾配置及布设简单方便¾实时数据监测¾事后回放/统计/分析