本文来源:物联传媒
本文作者:麦穗
在国家力推数字经济和数字中国的政策和背景下,产业发展以数字建设为主,数字建设的基础一定是数据。数据的采集离不开IoT技术,而定位一直是IoT产业一个重要的模块,其中位置信息就是一个非常基础且关键的数据。
定位技术发展十来年,从超声波到现在的蓝牙、UWB、北斗等众多高精度定位技术,从米到分米到厘米,精度也越来越高。加上车联网、智能交通和航空航天等行业的迅猛发展,高精度定位技术已经成为推动这些领域升级和创新的核心驱动力。近年来,全球不少国家和地区纷纷加大对定位技术的研发投入,推动定位技术应用不断拓展,为各行各业带来更多机遇和挑战。
为了共享最新的技术成果和思想碰撞,IOTE 主办方举办了一场“IOTE 2023 深圳高精度技术与应用高峰论坛”,汇聚了6位产业专家学者和行业领袖,为定位技术发展注入新动力,他们分别是来自武汉大学/深圳沧穹科技的教授陈锐志,深圳市天工测控技术有限公司的总经理杨永辉、北斗星通旗下企业和芯星通的产品经理庞月涛、长沙驰芯半导体科技有限公司的产品总监杨伟俊、Silicon Labs & EDOM的主任现场应用工程师黄良军、重庆甲虫网络科技有限公司的CEO孟驰力。
高精度音频定位技术及应用
5G现阶段无法迈入毫米级,但是室外定位的需求日益提升,北斗成为现在大多数室外场景的重要应用技术之一。但北斗泛在定位的一大痛点就是在室内信号受阻无法实现精准定位,因此“如何实现在卫星不可用条件下的高精度智能导航?”成为了十大工程技术难题之一。
武汉大学/深圳沧穹科技的教授陈锐志先生表示利用音频定位技术来同步位置信息,高精度音频测距技术针对复杂场景中强噪声、强多径、信号覆盖能力差难题,提出并实现了“粗检测-信号归一化-精检测-粗差剔除”的音频弱信号检测方法,在芯片上实现测距精度12厘米、有效距离50米的核心技术。
武汉大学/深圳沧穹科技 教授 陈锐志
音频定位目前可以实现0.29米的精度,实现自主可控,且与射频信号互不干扰,有望成为UWB定位技术的国产替代。通过手机软植入,面向消费级市场,不增加、不改变终端硬件,支持任意搭载麦克风的智能终端设备(智能手机、手表、智能家居设备等),2023年6月已经植入到高德APP中应用,且面向核心场景分别是环隧道、大空间和智慧物流等,已在南京南站、鄂州顺丰物流机场、德清未来社区等多场景实现落地应用。
北斗卫星定位技术的发展及应用
目前,联合国卫星导航委员会认定的四套卫星系统基本都已经建成,效果比较突出的是GPS和北斗这两套系统。2021年,我国完善了北斗增强系统,随着应用领域的不断拓展,卫星导航产业已形成较为完备的产业体系,导航产品服务性能不断提升,2022年我国卫星导航与位置服务产业总体产值达到5007亿元⼈⺠币。
深圳市天工测控技术有限公司的总经理 杨永辉先生表示,北斗将会从位置传感赋能数字经济到⼈⼯智能⼤发展,智能北斗将会是⼤安全+⼤数据+⼤链接+⼤计算+⼤服务于一体的集合体。而天工测控的卫星定位产品经过17年13代产品迭代,从U-Nav起步到室内外融合定位,逐渐实现产品多元化。
深圳市天工测控技术有限公司 总经理 杨永辉
杨总表示,RTK是锦上添花,而惯导是雪中送炭,天工测控的组合惯导在没有卫星信号或卫星信号弱的时候也可以实现精度定位,其中SKYLAB GNSS 惯性导航组合模组系列已经成功应用。未来北斗定位与其他定位会走向融合,实现室内外无缝连接,且创造出更多细分应用领域。
GNSS高精度定位技术的行业应用
随着定位技术的不断发展和高精度产品的持续演变,规模应用是卫星定位的关键发展趋势。起初卫星定位是用在测绘上,但直到目前这个市场整体规模比较小,走向消费端是应用规模化的一个入口,比如可穿戴、无人机、车载、智能机器人等新兴应用领域。
北斗星通旗下企业和芯星通的产品经理庞月涛先生在现场展示了企业产品在机器人、无人机、共享出行等领域规模化应用的案例,加速产能落地。走入消费端意味着产品走向更精细化,目前和芯星通的产品已经从最早的板卡级别已经做到了12㎜×16㎜的规格。
北斗星通旗下企业和芯星通 产品经理 庞月涛
和芯星通科技(北京)有限公司于2009年成立,是一家专业从事高性能卫星定位与多源融合核心算法、高集成度芯片研发的高新技术企业。旗下核心产品与技术包括云服务、全球导航卫星系统SoC、满天星RTK处理技术、超低延时处理技术等。
UWB雷达技术应用及展望
UWB从1960年军事应用到2019年iPhone的U1芯片推向市场,真正走入民用范围。UWB具备的大带宽、低延时、窄脉冲、高精度定位、高安全性,使其迅速在室内定位、车载、智能家居等领域得到青睐。
长沙驰芯半导体科技有限公司的产品总监 杨伟俊先生带来了UWB雷达技术和应用展示。IR-UWB雷达利用雷达发射端发射脉冲信号,脉冲信号到达人体胸腔表面,随后经过人体的反射、散射形成雷达回波信号,回波信号到达雷达接收端。
长沙驰芯半导体科技有限公司 产品总监 杨伟俊
杨总介绍了UWB雷达呼吸检测在车舱内的应用,探测车内脚垫等不易察觉的位置是否有小孩、小猫小狗等生命体的藏匿。驰芯半导体的UWB雷达脚踢检测产品可探测10米以内的移动人体,可应用于家庭物联网等场景。
运用芯科科技BG24实现蓝牙高精度测距(HADM)
说到高精度测距,UWB和蓝牙会是大家优先想到的两种技术,但两者的特征不同,UWB通过双边或者三边高度定点测距,而蓝牙AOA/AOD利用天线阵列实现测向,而这个需要比较强算力的处理器来跑算法。
Silicon Labs & EDOM的主任现场应用工程师 黄良军先生表示由蓝牙联盟开发的HADM高精度测距单天线就可以实现,且对算力要求也不高,其类似UWB技术,只是精度还不及UWB技术的高。目前蓝牙高精度测距也在不断实现应用落地,比如寻物、数字钥匙、资产跟踪等,市场前景十分良好。
Silicon Labs & EDOM 主任现场应用工程师 黄良军
黄总介绍到,HADM最常见的测距方案是相位测距(PBR),其相较于RSSI更为精确。在应用于室内办公环境的操作性能的测试当中,HADM在30米距离之内的精度会在20-60厘米之间波动,绝大部分位置精度小于0.5米,这些方案基于芯科科技BG24芯片实现,可同时测角和测距,并且保留了蓝牙低功耗的优势。
超宽带高精度定位技术在结构健康监测领域的应用
日常生活中,一些猝不及防的灾害往往就是一个小细节的变动引起的,因此建筑安全这类监测也成为了重要的保障成分。重庆甲虫网络科技有限公司从2015年左右开始将高精度定位技术应用在各个行业当中,2018年进入灾害监测领域。
市场上的定位技术有UWB、WiFi、GPS、蓝牙等,各种技术在结构监测中都可以实现差异化定位,甲虫网络的CEO孟驰力先生表示通过物体自身加速度、倾角等信息,加上甲虫超宽带高精度芯片和算法实现时空定位智能成像。孟总表示,用于常态化结构健康领域的高精度监测方案需求量更大,这也是市场亟需和迫切解决的安全隐患。
重庆甲虫网络科技有限公司 CEO 孟驰力
现场孟总展示了在边坡监测坍塌、危岩滚落、水利监测、隧道沉降或收缩形变监测、房建监测等应用案例,实现瞬时精准定位。甲虫网络的UWB高精度空间定位基于UWB PDOA技术实现近距离(600米以内)的高精度方位定位,可以达到±1mm的定位精度,姿态角度精度0.001°精度,护一方水土,保人民平安。
本次峰会旨在促进定位技术的进一步发展,为相关行业提供技术支持和创新思路,引领定位技术新趋势,识别下方二维码立马查看直播回放。
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