मूल: यूलिंक मीडिया
लेखक: 旸谷
हाल ही में, डच सेमीकंडक्टर कंपनी NXP ने जर्मन कंपनी लेटरेशन XYZ के साथ मिलकर अल्ट्रा-वाइडबैंड तकनीक का उपयोग करके अन्य UWB उपकरणों और उपकरणों की मिलीमीटर-स्तर की सटीक स्थिति निर्धारण क्षमता हासिल की है। यह नया समाधान विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों के लिए नई संभावनाएँ लेकर आता है जिनमें सटीक स्थिति निर्धारण और ट्रैकिंग की आवश्यकता होती है, जो UWB प्रौद्योगिकी विकास के इतिहास में एक महत्वपूर्ण प्रगति है।
दरअसल, पोजिशनिंग के क्षेत्र में मौजूदा UWB सेंटीमीटर-स्तरीय सटीकता का काम तेज़ी से किया गया है, और हार्डवेयर की ऊँची लागत भी उपयोगकर्ताओं और समाधान प्रदाताओं के लिए लागत और तैनाती की कठिनाइयों को हल करने के तरीके को लेकर सिरदर्द पैदा करती है। क्या इस समय मिलीमीटर स्तर तक "रोल" करना ज़रूरी है? और मिलीमीटर-स्तरीय UWB बाज़ार में क्या अवसर लाएगा?
मिलीमीटर-स्केल UWB तक पहुंचना कठिन क्यों है?
एक उच्च परिशुद्धता, उच्च सटीकता, उच्च सुरक्षा स्थिति निर्धारण और रेंजिंग विधि के रूप में, UWB इनडोर स्थिति निर्धारण सैद्धांतिक रूप से मिलीमीटर या यहां तक कि माइक्रोमीटर सटीकता तक पहुंच सकता है, लेकिन वास्तविक तैनाती में, यह लंबे समय तक सेंटीमीटर स्तर पर रहा है, मुख्य रूप से निम्नलिखित कारकों के कारण जो UWB स्थिति निर्धारण की वास्तविक सटीकता को प्रभावित करते हैं:
1. स्थिति निर्धारण सटीकता पर सेंसर परिनियोजन मोड का प्रभाव
वास्तविक पोजिशनिंग सटीकता-समाधान प्रक्रिया में, सेंसर की संख्या में वृद्धि का अर्थ है अनावश्यक जानकारी में वृद्धि, और समृद्ध अनावश्यक जानकारी पोजिशनिंग त्रुटि को और कम कर सकती है। हालाँकि, सर्वोत्तम सेंसर के साथ पोजिशनिंग सटीकता नहीं बढ़ती है, और जब सेंसर की संख्या एक निश्चित संख्या तक बढ़ जाती है, तो सेंसर की वृद्धि के साथ पोजिशनिंग सटीकता में योगदान बड़ा नहीं होता है। और सेंसर की संख्या में वृद्धि का अर्थ है उपकरणों की लागत में वृद्धि। इसलिए, सेंसर की संख्या और पोजिशनिंग सटीकता के बीच संतुलन कैसे पाया जाए, और इस प्रकार UWB सेंसर की उचित तैनाती, पोजिशनिंग सटीकता पर सेंसर तैनाती के प्रभाव पर शोध का केंद्र बिंदु है।
2. मल्टीपाथ प्रभाव का प्रभाव
UWB अल्ट्रा-वाइडबैंड पोजिशनिंग सिग्नल प्रसार प्रक्रिया के दौरान आसपास के वातावरण जैसे दीवारों, काँच और डेस्कटॉप जैसी आंतरिक वस्तुओं से परावर्तित और अपवर्तित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मल्टीपथ प्रभाव उत्पन्न होते हैं। सिग्नल में विलंब, आयाम और कला में परिवर्तन होता है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा क्षीणन और सिग्नल-टू-शोर अनुपात में कमी आती है, जिसके परिणामस्वरूप पहला प्राप्त सिग्नल प्रत्यक्ष नहीं होता है, जिससे रेंजिंग त्रुटियाँ होती हैं और पोजिशनिंग सटीकता में कमी आती है। इसलिए, मल्टीपथ प्रभाव के प्रभावी दमन से पोजिशनिंग सटीकता में सुधार हो सकता है, और मल्टीपथ दमन के वर्तमान तरीकों में मुख्य रूप से MUSIC, ESPRIT और एज डिटेक्शन तकनीकें शामिल हैं।
3. एनएलओएस प्रभाव
लाइन-ऑफ़-विज़न प्रसार (LOS) सिग्नल माप परिणामों की सटीकता सुनिश्चित करने के लिए पहली और आवश्यक शर्त है। जब मोबाइल पोज़िशनिंग लक्ष्य और बेस स्टेशन के बीच स्थितियाँ पूरी नहीं हो पाती हैं, तो सिग्नल का प्रसार केवल अपवर्तन और विवर्तन जैसी गैर-लाइन-ऑफ़-विज़न स्थितियों में ही पूरा हो सकता है। इस समय, पहले आगमन पल्स का समय TOA के वास्तविक मान का प्रतिनिधित्व नहीं करता है, और पहले आगमन पल्स की दिशा AOA के वास्तविक मान का प्रतिनिधित्व नहीं करती है, जिससे एक निश्चित पोज़िशनिंग त्रुटि उत्पन्न होगी। वर्तमान में, गैर-लाइन-ऑफ़-विज़न त्रुटि को समाप्त करने के मुख्य तरीके वाइली विधि और सहसंबंध उन्मूलन विधि हैं।
4. स्थिति निर्धारण सटीकता पर मानव शरीर का प्रभाव
मानव शरीर का मुख्य घटक पानी है, UWB वायरलेस पल्स सिग्नल पर पानी का एक मजबूत अवशोषण प्रभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप सिग्नल की शक्ति क्षीणन, सूचना विचलन होता है, और अंतिम स्थिति प्रभाव प्रभावित होता है
5. सिग्नल पैठ कमजोर होने का प्रभाव
दीवारों और अन्य संरचनाओं में से किसी भी सिग्नल का प्रवेश कमज़ोर हो जाएगा, UWB भी इसका अपवाद नहीं है। जब UWB की स्थिति किसी साधारण ईंट की दीवार में प्रवेश करती है, तो सिग्नल लगभग आधा कमज़ोर हो जाएगा। दीवार में प्रवेश के कारण सिग्नल संचरण समय में होने वाले परिवर्तन से स्थिति सटीकता भी प्रभावित होगी।
मानव शरीर के कारण, प्रभाव की सटीकता के बारे में लाया गया संकेत प्रवेश को दरकिनार करना मुश्किल है, एनएक्सपी और जर्मन लेटरेशनएक्सवाईजेड कंपनी यूडब्ल्यूबी प्रौद्योगिकी को बढ़ाने के लिए अभिनव सेंसर लेआउट समाधान के माध्यम से होगी, अभिनव परिणामों का एक विशिष्ट प्रदर्शन नहीं हुआ है, मैं केवल प्रासंगिक अटकलें लगाने के लिए एनएक्सपी पिछले तकनीकी लेखों की आधिकारिक वेबसाइट से जारी किया जा सकता है।
यूडब्ल्यूबी की सटीकता में सुधार करने की प्रेरणा के रूप में, मेरा मानना है कि यह सबसे पहले एनएक्सपी है जो दुनिया के अग्रणी यूडब्ल्यूबी खिलाड़ी के रूप में मौजूदा घरेलू निर्माताओं के बड़े पैमाने पर नवाचार से निपटने के लिए ब्रेकआउट स्थिति और तकनीकी रक्षा में है। आखिरकार, वर्तमान यूडब्ल्यूबी तकनीक अभी भी विकास के तेजी से बढ़ते चरण में है, और इसी लागत, आवेदन और पैमाने को अभी तक स्थिर नहीं किया गया है, इस समय, घरेलू निर्माता यूडब्ल्यूबी उत्पादों के बारे में अधिक चिंतित हैं जितनी जल्दी हो सके जमीन और फैल गया, बाजार को जब्त करने के लिए, नवाचार में सुधार करने के लिए यूडब्ल्यूबी सटीकता की परवाह करने का समय नहीं है। एनएक्सपी, यूडब्ल्यूबी के क्षेत्र में शीर्ष खिलाड़ियों में से एक के रूप में, एक पूर्ण उत्पाद पारिस्थितिकी तंत्र के साथ-साथ संचित तकनीकी शक्ति की कई वर्षों की गहरी जुताई है, जो यूडब्ल्यूबी नवाचार को आगे बढ़ाने के लिए अधिक आरामदायक है।
दूसरे, इस बार मिलीमीटर स्तर के यूडब्ल्यूबी की ओर एनएक्सपी, यूडब्ल्यूबी के भविष्य के विकास की अनंत क्षमता को भी देखता है और आश्वस्त है कि परिशुद्धता में सुधार से बाजार में नए अनुप्रयोग आएंगे।
मेरी राय में, 5G "नए बुनियादी ढांचे" की उन्नति के साथ UWB का उल्टा सुधार जारी रहेगा, और 5G स्मार्ट सशक्तिकरण के औद्योगिक उन्नयन की प्रक्रिया में इसके मूल्य निर्देशांक का और विस्तार होगा।
इससे पहले, 2G/3G/4G नेटवर्क में, मोबाइल पोजिशनिंग परिदृश्य मुख्य रूप से आपातकालीन कॉल, कानूनी स्थान पहुँच और अन्य अनुप्रयोगों पर केंद्रित थे। पोजिशनिंग सटीकता की आवश्यकताएँ अधिक नहीं थीं, और सेल आईडी की मोटे पोजिशनिंग सटीकता दसियों मीटर से लेकर सैकड़ों मीटर तक पर आधारित थी। 5G नई कोडिंग विधियों, बीम फ्यूजन, बड़े पैमाने पर एंटीना सरणियों, मिलीमीटर तरंग स्पेक्ट्रम और अन्य तकनीकों का उपयोग करता है, जबकि इसकी बड़ी बैंडविड्थ और एंटीना सरणी तकनीक उच्च-सटीक दूरी माप और उच्च-सटीक कोण माप के लिए आधार प्रदान करती है। इसलिए, सटीकता के क्षेत्र में UWB स्प्रिंट के एक और दौर को संबंधित युग की पृष्ठभूमि, तकनीकी नींव और पर्याप्त अनुप्रयोग संभावनाओं का समर्थन प्राप्त है, और इस UWB सटीकता स्प्रिंट को डिजिटल इंटेलिजेंस के उन्नयन को पूरा करने के लिए एक पूर्व-लेआउट माना जा सकता है।
मिलीमीटर यूडब्ल्यू कौन से बाजार खोलेगा?
वर्तमान में, UWB का बाजार वितरण मुख्य रूप से B-अंत फैलाव और C-अंत संकेंद्रण द्वारा चिह्नित है। अनुप्रयोग में, B-अंत के उपयोग के मामले अधिक हैं, और C-अंत में प्रदर्शन खनन के लिए अधिक कल्पनाशील स्थान है। मेरी राय में, स्थिति प्रदर्शन पर केंद्रित यह नवाचार सटीक स्थिति निर्धारण में UWB के लाभों को समेकित करता है, जो न केवल मौजूदा अनुप्रयोगों के लिए प्रदर्शन में सफलता लाता है, बल्कि UWB के लिए नए अनुप्रयोग स्थान खोलने के अवसर भी पैदा करता है।
बी-एंड बाजार में, पार्कों, कारखानों, उद्यमों और अन्य परिदृश्यों के लिए, इसके विशिष्ट क्षेत्र का वायरलेस वातावरण अपेक्षाकृत निश्चित है, और स्थिति सटीकता की लगातार गारंटी दी जा सकती है, जबकि ऐसे दृश्य सटीक स्थिति धारणा के लिए एक स्थिर मांग भी बनाए रखते हैं, या एक मिलीमीटर-स्तर बन जाएगा यूडब्ल्यूबी जल्द ही बाजार के लाभ के उद्देश्य से होगा।
खनन परिदृश्य में, बुद्धिमान खदान निर्माण की प्रगति के साथ, "5G+UWB पोजिशनिंग" का संलयन समाधान बुद्धिमान खनन प्रणाली को बहुत कम समय में पोजिशनिंग पूरी करने, सटीक पोजिशनिंग और कम बिजली खपत का सही संयोजन प्राप्त करने और उच्च परिशुद्धता, बड़ी क्षमता और लंबे स्टैंडबाय समय जैसी विशेषताओं को प्राप्त करने में सक्षम बना सकता है। साथ ही, खदान के सुरक्षा प्रबंधन के आधार पर, इसका उपयोग खदान की सुरक्षा और खदान के सुरक्षा प्रबंधन को सुनिश्चित करने के लिए किया जा सकता है। साथ ही, खदान सुरक्षा प्रबंधन की सख्त माँग के आधार पर, UWB का उपयोग कर्मियों के दैनिक प्रबंधन और कार ट्रैक में भी किया जाएगा। वर्तमान में, देश में लगभग 4000 कोयला खदानें हैं, और प्रत्येक कोयला खदान के बेस स्टेशन की औसत माँग लगभग 100 है। इससे यह अनुमान लगाया जा सकता है कि कोयला खदान बेस स्टेशन की कुल माँग लगभग 400,000 है, और कुल कोयला खनिकों की संख्या लगभग 40 लाख है। 1 व्यक्ति 1 लेबल के अनुसार, UWB टैग की माँग लगभग 40 लाख है। वर्तमान अंतिम उपयोगकर्ता द्वारा एकल बाज़ार मूल्य पर खरीदे जाने के अनुसार, UWB "बेस स्टेशन + टैग" हार्डवेयर बाज़ार में कोयला उत्पादन मूल्य लगभग 4 अरब है।
खनन और खनन जैसे उच्च जोखिम वाले परिदृश्यों और तेल निष्कर्षण, बिजली संयंत्रों, रासायनिक संयंत्रों, आदि, स्थिति सटीकता आवश्यकताओं के लिए सुरक्षा प्रबंधन की जरूरतें अधिक हैं, मिलीमीटर स्तर की वृद्धि के लिए यूडब्ल्यूबी स्थिति सटीकता ऐसे क्षेत्रों में अपने फायदे को मजबूत करने में मदद करेगी।
औद्योगिक विनिर्माण, भंडारण और रसद परिदृश्यों में, UWB लागत में कमी और दक्षता का एक साधन बन गया है। UWB तकनीक वाले हैंडहेल्ड उपकरणों का उपयोग करने वाले श्रमिक विभिन्न पुर्जों का अधिक सटीक रूप से पता लगा सकते हैं और उन्हें स्थापित कर सकते हैं; गोदाम प्रबंधन में UWB तकनीक को एकीकृत करने वाली एक प्रबंधन प्रणाली के निर्माण से गोदामों में सभी प्रकार की सामग्रियों और कर्मियों की वास्तविक समय में सटीक निगरानी की जा सकती है, और इन्वेंट्री नियंत्रण, कार्मिक प्रबंधन प्राप्त किया जा सकता है, साथ ही AGV उपकरणों के माध्यम से कुशल और त्रुटि-मुक्त मानवरहित सामग्री टर्नओवर भी प्राप्त किया जा सकता है, जिससे उत्पादन क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि हो सकती है।
इसके अलावा, UWB की मिलीमीटर छलांग रेल परिवहन के क्षेत्र में नए अनुप्रयोगों के द्वार भी खोल सकती है। वर्तमान में, ट्रेनों की सक्रिय नियंत्रण प्रणाली मुख्य रूप से उपग्रह स्थिति निर्धारण पर निर्भर करती है। भूमिगत सुरंगों के वातावरण के साथ-साथ शहरी ऊँची इमारतों, घाटियों और अन्य दृश्यों में, उपग्रह स्थिति निर्धारण के विफल होने का खतरा अधिक होता है। ट्रेनों में CBTC स्थिति निर्धारण और नेविगेशन, स्तंभ में टकराव से बचाव और टकराव की पूर्व चेतावनी, और ट्रेनों को सटीक रूप से रोकना आदि में UWB तकनीक रेल परिवहन की सुरक्षा और नियंत्रण के लिए अधिक विश्वसनीय तकनीकी सहायता प्रदान कर सकती है। वर्तमान में, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में इस प्रकार के अनुप्रयोग के मामले बिखरे हुए हैं।
सी-टर्मिनल बाज़ार में, यूडब्ल्यूबी परिशुद्धता से मिलीमीटर-स्तर तक की वृद्धि, वाहन परिदृश्य के लिए डिजिटल कुंजियों के अलावा, नए अनुप्रयोग परिदृश्यों को भी खोलेगी। उदाहरण के लिए, स्वचालित वैलेट पार्किंग, स्वचालित भुगतान, इत्यादि। साथ ही, कृत्रिम बुद्धिमत्ता तकनीक पर आधारित, यह उपयोगकर्ता के गति पैटर्न और आदतों को "सीख" भी सकती है, और स्वचालित ड्राइविंग तकनीक के प्रदर्शन में सुधार कर सकती है।
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में, डिजिटल कार-कीज़ के कार-मशीन इंटरैक्शन की लहर के तहत, UWB स्मार्टफ़ोन के लिए मानक तकनीक बन सकता है। उत्पादों की स्थिति और खोज के लिए एक व्यापक अनुप्रयोग क्षेत्र खोलने के अलावा, UWB की सटीकता में सुधार उपकरण इंटरैक्शन परिदृश्यों के लिए नए अनुप्रयोग क्षेत्र भी खोल सकता है। उदाहरण के लिए, UWB की सटीक रेंज उपकरणों के बीच की दूरी को सटीक रूप से नियंत्रित कर सकती है, संवर्धित वास्तविकता दृश्य निर्माण को समायोजित कर सकती है, और गेम, ऑडियो और वीडियो के लिए बेहतर संवेदी अनुभव प्रदान कर सकती है।
पोस्ट करने का समय: 04-सितंबर-2023