一、UWB定义
UWB全称为Ultra Wide Band,即超宽带通信。是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。
UWB通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号,能实现数百Mbit/s至2Gbit/s的数据传输速率。而且具有穿透力强、功耗低、抗干扰效果好、安全性高、空间容量大、能精确定位等诸多优点。
UWB的工作频带为3.1~10.6GHz,系统-10dB带宽与系统中心频率之比大于20%或系统带宽至少为500MHz。UWB信号的发生可通过发射时间极短(如2ns)的窄脉冲(如二次高斯脉冲)通过微分或混频等上变频方式调制到UWB工作频段实现。
二、UWB与室内定位
室内定位之所以具有普遍适用性,与定位技术繁多是密不可分的。常见的室内定位技术有超声波技术、红外线定位技术、蓝牙定位技术、WiFi定位技术、UWB(超宽带)定位技术、ZigBee定位技术、射频技术、惯性导航技术、地磁定位技术、视觉定位等。
UWB技术可应用于智能家居、智慧城市、智慧零售、智慧建筑、智能工业等领域,典型应用案例如个人设备连接、AR游戏、车辆数字钥匙、患者跟踪、无人机控制交付等。
三、列举化工UWB应用场景
1.实时高精度定位管理
该功能可以实现人员、设备、车辆的实时定位管理,查看被定位目标的实时位置和分布区域。比如养老院老人定位监控,防止老人走失;化工厂操作人员定位管理、确保危险区域安全、车辆和设备定位管理等。
2.历史轨迹查询
基于UWB定位技术,可以随时查看目标目标在某一段时间内的历史轨迹,并在后台实现直观回放,例如可以查看不同工种人员的上下班时间、在某一区域停留时间等数据。在紧急情况下,可以通过历史轨迹查询追溯事件。
3.电子围栏
通过在管理后台设置电子围栏,可以实现“越界预警、滞留预警、长期静态预警”的功能。在化工厂,工人误进入危险区域,系统会自动发出警报;在养老院,可以防止老人的流失;在医院,可以防止病人不遵医嘱走出安全区域,造成事故。
4.一键紧急帮助
有危险(火灾、爆炸等)时。)在工厂的某个地方,人在第一时间撤离是很重要的,时间就是生命。通过在人员佩戴的定位卡上集成“一键帮助”功能,可以及时警示灾难或危险;相关人员可以根据预警信息知道自己的位置,方便及时救援。
同时,当人员遇到紧急情况时,可以通过智能终端上的“一键帮助”按钮及时求助。此时系统软件发出声光报警,并在第一时间通过短信或微信通知相关人员,可以快速锁定报警人员的位置,实现快速救援。比如在地铁隧道等工程建设中,通过在隧道内部署实时定位系统,遇到危险时可以根据预警位置和人员分布实现高效救援。
5.视频联动
通过UWB定位系统与视频监控系统相结合,一旦某个区域出现预警,如出入口有陌生人、有人进入未授权区域、有人接近危险源、有人求助、材料被非法运走等,系统会立即弹出现场监控画面并拍照记录现场情况,为高效决策提供依据。
6.数据统计分析
可以实现数据的高效统计,方便查看人员分布数据、热图数据、实时电子围栏、预警数据等信息,提高场所的数字化和信息化管理水平。