SEUM Digital研究所作为企业的核心,致力于降低液晶显示模组(LCM)
的成本并开发新技术,积极应对急速发展的技术和客户需求。
同时,本研究所也在进行显示器与电子元件等相关的下一代增长动力的研究,
专注于主动开发和研究工作。我们将始终作为业界的领导者,与客户保持同一视角,提供最优质的服务。
此外,我们还通过研发超宽带技术这一下一代核心技术,为企业的未来增长尽最大努力。

UWB

随着近距离无线通信需求的持续增长,全球范围内正在积极推进能够更高效利用无线频谱资源的新技术研发。
在这一背景下,UWB(超宽带)近距离无线通信技术作为最有潜力的候选方案之一,正被广泛研究和积极考虑应用。

UWB无线技术是一种不依赖传统无线载波(用于承载低频信号进行传输的高频电流)的新型无线通信技术,
它在基带(极低频段)上直接使用从数GHz起的超宽频带进行通信,已被广泛应用于通信、雷达等多个领域。

UWB与蓝牙,有何不同?

种类 UWB 蓝牙
频带 GHz宽度 2400 ~ 2483 MHz
数据收发距离 100m 10m
传输速度 1~100Mbps 1Mbps
输出功率 0.2~2mW 1mW

UWB比蓝牙使用更宽的频率带宽,因此能够提升定位精度和应用灵活性。

[窄带、宽带、CDMA与UWB频谱比较]

如上图所示,若在频谱上比较三种具有相同输出功率的系统,
可以发现UWB系统相比传统的窄带系统或宽带CDMA系统,
其中心频率所覆盖的带宽超过25%,并具有相对较低的频谱功率密度,
因此可在不干扰现有无线通信系统的前提下,共享频谱资源使用,
这一点使其具有极大的优势。

UWB(超宽带)系统通过使用纳秒级甚至皮秒级的极窄脉冲,
在极宽的频率范围内实现了极低的频谱功率密度。
这一特性不仅提供了高安全性、高数据传输能力以及精确的距离与位置测量所需的高分辨率,
还展现出对多径效应的强大抗干扰能力。

UWB主要技术

UWB通信技术是一种可以以10至30厘米的高精度定位人或物体的通信方式。
在使用UWB通信时,通常采用两种主要的定位技术:TDOA(到达时间差)和TOF(飞行时间)。

TOF(Time of Flight)

TOF是一种基于双向距离测量和响应时间的定位方式。
也就是说,标签需要与锚点多次进行信号的收发,
并通过响应时间来计算标签之间的距离。

TOF 通信过程
TOF通信锚点构成图

TDoA(Time Difference of Arrival)

TDOA是一种通过比较信号与各个锚点之间的到达时间差来进行测距的方法,
该技术需要高精度的时间同步功能。

在使用TDOA方法时,UWB标签会发送Poll消息,
周围的所有UWB锚点接收到该消息后会记录其到达时间。
利用这些时间差,可以精确地确定标签的位置。

TDoA 通信过程
TDoA通信锚点构成图

TOF与TDOA比较

区分 ToF TDoA
功耗 (Power consumption) High Low
标签容量 (Tag capacity) Less Less
环境要求 (Synchronization requirements) Low High
区域外位置 (Out of area positioning) Support No Support
系统容量

TOF方式是基于TAG与各锚点之间的双向定时同步(Ranging),
UWB标签在双向Ranging过程中需要多次与锚点进行信号的收发,
而TDOA方式中,TAG只需发送一条广播消息即可。

功耗

Anchor通常通过交流电供电,而TAG则由电池驱动,
因此在TOF方式中,UWB TAG需要与每个Anchor进行测距,
并在每次测距过程中多次发送和接收信号,从而导致电池寿命缩短。

环境要求

TDoA基于到达时间差,通常使用双曲线算法(Hyperbolic Algorithm)来计算位置。
在被Anchor包围的区域内,定位精度较高,但在区域外部则较差。

UWB技术应用

TOF(Time of Flight)

UWB可以在GPS信号无法覆盖的室内环境中实现高精度定位。
它可用于仓库、物流、体育、工业、机场、医院、港口、工厂、智慧城市等场景,
实时追踪设备位置和作业区域,从而提升工作效率并加强安全性。
由于其高精度和低功耗的特点,UWB技术正被越来越广泛地应用于各个领域。

Logistics

Retail

Sports

Industry

Airport

Hospital

Port

Smart City

Building Site

UWB研发

SEUM DIGITAL是一家专注于UWB模块应用研发,并提供多种定制化服务的制造商及IT解决方案供应商。
通过加密精确的位置信息,采用安全的通信方式,
可在任何环境中实现实时位置追踪与现场情况的控制和集成管理。
SEUM DIGITAL正在通过其自主系统持续推进相关研发工作。

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