మూలం: యులింక్ మీడియా
రచయిత: 旸谷
ఇటీవల, డచ్ సెమీకండక్టర్ కంపెనీ NXP, జర్మన్ కంపెనీ లాటరేషన్ XYZ సహకారంతో, అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి ఇతర UWB వస్తువులు మరియు పరికరాలను మిల్లీమీటర్-స్థాయి కచ్చితత్వంతో పొజిషనింగ్ చేసే సామర్థ్యాన్ని పొందింది. ఈ కొత్త పరిష్కారం, కచ్చితమైన పొజిషనింగ్ మరియు ట్రాకింగ్ అవసరమయ్యే వివిధ అప్లికేషన్ సందర్భాలకు కొత్త అవకాశాలను తెస్తుంది, ఇది UWB టెక్నాలజీ అభివృద్ధి చరిత్రలో ఒక ముఖ్యమైన పురోగతిని సూచిస్తుంది.
నిజానికి, పొజిషనింగ్ రంగంలో ప్రస్తుత UWB సెంటీమీటర్-స్థాయి కచ్చితత్వాన్ని వేగంగా సాధించడం జరిగింది, మరియు హార్డ్వేర్ అధిక ధర కూడా, ఖర్చు మరియు విస్తరణ ఇబ్బందులను ఎలా పరిష్కరించాలనే దానిపై వినియోగదారులకు మరియు పరిష్కార ప్రదాతలకు తలనొప్పిగా మారింది. ఈ సమయంలో మిల్లీమీటర్ స్థాయికి "వెళ్లడం" అవసరమా? మరియు మిల్లీమీటర్-స్థాయి UWB ఎలాంటి మార్కెట్ అవకాశాలను తెస్తుంది?
మిల్లీమీటర్-స్థాయి UWBని సాధించడం ఎందుకు కష్టం?
అధిక కచ్చితత్వం, అధిక ఖచ్చితత్వం, అధిక భద్రత కలిగిన పొజిషనింగ్ మరియు రేంజింగ్ పద్ధతిగా, UWB ఇండోర్ పొజిషనింగ్ సిద్ధాంతపరంగా మిల్లీమీటర్ లేదా మైక్రోమీటర్ ఖచ్చితత్వాన్ని కూడా చేరుకోగలదు, కానీ వాస్తవ వినియోగంలో, ఇది చాలా కాలంగా సెంటీమీటర్ స్థాయిలోనే ఉండిపోయింది. దీనికి ప్రధాన కారణం, UWB పొజిషనింగ్ యొక్క వాస్తవ ఖచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేసే ఈ క్రింది అంశాలు:
1. స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వంపై సెన్సార్ అమరిక విధానం యొక్క ప్రభావం
వాస్తవ స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వాన్ని పరిష్కరించే ప్రక్రియలో, సెన్సార్ల సంఖ్య పెరగడం అంటే అదనపు సమాచారం కూడా పెరగడమే. ఈ అధిక అదనపు సమాచారం స్థాన నిర్ధారణ దోషాన్ని మరింత తగ్గించగలదు. అయితే, అత్యుత్తమ సెన్సార్లతో కూడా స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వం పెరగదు. సెన్సార్ల సంఖ్యను ఒక నిర్దిష్ట స్థాయికి పెంచినప్పుడు, ఆ పెరుగుదల స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వానికి పెద్దగా దోహదపడదు. అంతేకాక, సెన్సార్ల సంఖ్య పెరగడం అంటే పరికరాల ఖర్చు కూడా పెరగడమే. అందువల్ల, సెన్సార్ల సంఖ్యకు, స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వానికి మధ్య సమతుల్యతను ఎలా సాధించాలి, తద్వారా UWB సెన్సార్లను హేతుబద్ధంగా ఎలా అమర్చాలి అనేదే, స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వంపై సెన్సార్ల అమరిక ప్రభావం గురించిన పరిశోధనలో ప్రధానాంశంగా ఉంది.
2. మల్టీపాత్ ప్రభావం
UWB అల్ట్రా-వైడ్బ్యాండ్ పొజిషనింగ్ సిగ్నల్స్ ప్రసార ప్రక్రియలో గోడలు, గాజు మరియు డెస్క్టాప్ల వంటి ఇండోర్ వస్తువుల వంటి పరిసరాల ద్వారా పరావర్తనం మరియు వక్రీభవనం చెందుతాయి, దీని ఫలితంగా మల్టీపాత్ ప్రభావాలు ఏర్పడతాయి. సిగ్నల్ ఆలస్యం, వ్యాప్తి మరియు దశలో మార్పులు వస్తాయి, దీని ఫలితంగా శక్తి క్షీణత మరియు సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిలో తగ్గుదల ఏర్పడుతుంది. దీనివల్ల మొదట చేరిన సిగ్నల్ ప్రత్యక్షంగా ఉండదు, ఇది రేంజింగ్ లోపాలకు మరియు పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వంలో తగ్గుదలకు కారణమవుతుంది. అందువల్ల, మల్టీపాత్ ప్రభావాన్ని సమర్థవంతంగా అణచివేయడం ద్వారా పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచవచ్చు, మరియు మల్టీపాత్ను అణచివేయడానికి ప్రస్తుత పద్ధతులలో ప్రధానంగా MUSIC, ESPRIT మరియు ఎడ్జ్ డిటెక్షన్ టెక్నిక్లు ఉన్నాయి.
3. NLOS ప్రభావం
సిగ్నల్ కొలత ఫలితాల ఖచ్చితత్వాన్ని నిర్ధారించడానికి, దృష్టి రేఖ ప్రసారం (LOS) అనేది మొదటి మరియు ముందస్తు అవసరం. మొబైల్ పొజిషనింగ్ టార్గెట్ మరియు బేస్ స్టేషన్ మధ్య పరిస్థితులు అనుకూలించనప్పుడు, వక్రీభవనం మరియు వివర్తనం వంటి దృష్టి రేఖేతర పరిస్థితులలో మాత్రమే సిగ్నల్ ప్రసారం పూర్తవుతుంది. ఈ సమయంలో, మొదట వచ్చే పల్స్ యొక్క సమయం TOA యొక్క వాస్తవ విలువను సూచించదు, మరియు మొదట వచ్చే పల్స్ యొక్క దిశ AOA యొక్క వాస్తవ విలువ కాదు, ఇది ఒక నిర్దిష్ట పొజిషనింగ్ దోషానికి కారణమవుతుంది. ప్రస్తుతం, దృష్టి రేఖేతర దోషాన్ని తొలగించడానికి ప్రధాన పద్ధతులు వైలీ పద్ధతి మరియు సహసంబంధ నిర్మూలన పద్ధతి.
4. స్థాన నిర్ధారణ కచ్చితత్వంపై మానవ శరీరం యొక్క ప్రభావం
మానవ శరీరంలో ప్రధాన భాగం నీరు, UWB వైర్లెస్ పల్స్ సిగ్నల్పై నీరు బలమైన శోషణ ప్రభావాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని ఫలితంగా సిగ్నల్ బలం క్షీణించడం, శ్రేణి సమాచారంలో విచలనం ఏర్పడటం మరియు తుది స్థాన నిర్ధారణ ప్రభావం ప్రభావితం కావడం జరుగుతుంది.
5. సిగ్నల్ చొచ్చుకుపోవడం బలహీనపడటం వల్ల కలిగే ప్రభావం
గోడలు మరియు ఇతర వస్తువుల గుండా ప్రసరించే ఏ సిగ్నల్ అయినా బలహీనపడుతుంది, UWB కూడా దీనికి మినహాయింపు కాదు. UWB పొజిషనింగ్ ఒక సాధారణ ఇటుక గోడను ఛేదించుకుని వెళ్ళినప్పుడు, సిగ్నల్ దాదాపు సగానికి బలహీనపడుతుంది. గోడను ఛేదించుకోవడం వల్ల సిగ్నల్ ప్రసార సమయంలో వచ్చే మార్పులు కూడా పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వాన్ని ప్రభావితం చేస్తాయి.
మానవ శరీరం కారణంగా, ప్రభావం యొక్క కచ్చితత్వం వల్ల కలిగే సిగ్నల్ చొచ్చుకుపోవడాన్ని అధిగమించడం కష్టం. NXP మరియు జర్మన్ కంపెనీ అయిన LaterationXYZ, వినూత్న సెన్సార్ లేఅవుట్ పరిష్కారాల ద్వారా UWB టెక్నాలజీని మెరుగుపరచనున్నాయి. అయితే, ఈ వినూత్న ఫలితాలకు సంబంధించి నిర్దిష్టంగా ఎలాంటి ప్రదర్శన జరగలేదు. దీనికి సంబంధించిన ఊహాగానాలను నేను కేవలం NXP అధికారిక వెబ్సైట్లో గతంలో విడుదలైన సాంకేతిక కథనాల ఆధారంగా మాత్రమే చేయగలను.
UWB యొక్క కచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి గల ప్రేరణ విషయానికి వస్తే, ప్రపంచంలోనే అగ్రగామి UWB సంస్థ అయిన NXP, ప్రస్తుత దేశీయ తయారీదారులు చేస్తున్న భారీ ఆవిష్కరణల ఉధృతిని మరియు సాంకేతిక రక్షణను ఎదుర్కోవడమే దీనికి ప్రధాన కారణమని నేను నమ్ముతున్నాను. ఏది ఏమైనప్పటికీ, ప్రస్తుత UWB సాంకేతికత ఇంకా అభివృద్ధి చెందుతున్న తొలి దశలోనే ఉంది, మరియు దానికి సంబంధించిన ఖర్చు, అనువర్తనం, మరియు పరిమాణం ఇంకా స్థిరపడలేదు. ఈ సమయంలో, దేశీయ తయారీదారులు తమ UWB ఉత్పత్తులను వీలైనంత త్వరగా మార్కెట్లోకి తీసుకువచ్చి, విస్తరించి, మార్కెట్ను చేజిక్కించుకోవడంపైనే ఎక్కువ శ్రద్ధ చూపుతున్నారు; UWB కచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడానికి ఆవిష్కరణల గురించి పట్టించుకోవడానికి వారికి సమయం లేదు. UWB రంగంలోని అగ్రగాములలో ఒకటైన NXP, ఒక సంపూర్ణ ఉత్పత్తి వ్యవస్థను మరియు అనేక సంవత్సరాల లోతైన కృషి ద్వారా కూడగట్టుకున్న సాంకేతిక బలాన్ని కలిగి ఉంది, ఇది UWB ఆవిష్కరణలను మరింత సౌకర్యవంతంగా చేపట్టడానికి దోహదపడుతుంది.
రెండవదిగా, ఈసారి మిల్లీమీటర్-స్థాయి UWB వైపు పయనిస్తున్న NXP, UWB యొక్క భవిష్యత్ అభివృద్ధిలో అనంతమైన సామర్థ్యాన్ని కూడా గుర్తిస్తోంది మరియు కచ్చితత్వంలో మెరుగుదల మార్కెట్లోకి కొత్త అనువర్తనాలను తీసుకువస్తుందని దృఢంగా విశ్వసిస్తోంది.
నా అభిప్రాయం ప్రకారం, 5G "నూతన మౌలిక సదుపాయాల" అభివృద్ధితో UWB యొక్క ప్రయోజనాలు మరింత మెరుగుపడతాయి మరియు 5G స్మార్ట్ సాధికారత యొక్క పారిశ్రామిక ఉన్నతీకరణ ప్రక్రియలో దాని విలువ పరిధులు మరింత విస్తరిస్తాయి.
గతంలో, 2G/3G/4G నెట్వర్క్లో, మొబైల్ పొజిషనింగ్ దృశ్యాలు ప్రధానంగా అత్యవసర కాల్లు, చట్టబద్ధమైన లొకేషన్ యాక్సెస్ మరియు ఇతర అప్లికేషన్లపై దృష్టి సారించాయి. సెల్ ఐడి ఆధారంగా పదుల మీటర్ల నుండి వందల మీటర్ల వరకు స్థూల పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వంతో, పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వ అవసరాలు అంత ఎక్కువగా ఉండేవి కావు. అయితే 5G కొత్త కోడింగ్ పద్ధతులు, బీమ్ ఫ్యూజన్, భారీ యాంటెన్నా శ్రేణులు, మిల్లీమీటర్ వేవ్ స్పెక్ట్రమ్ మరియు ఇతర సాంకేతికతలను ఉపయోగిస్తుంది. దీని పెద్ద బ్యాండ్విడ్త్ మరియు యాంటెన్నా శ్రేణి సాంకేతికత, అధిక కచ్చితత్వంతో దూరాన్ని కొలవడానికి మరియు అధిక కచ్చితత్వంతో కోణాన్ని కొలవడానికి ఆధారాన్ని అందిస్తాయి. అందువల్ల, కచ్చితత్వం రంగంలో UWB యొక్క మరో దశ పురోగతికి ఆయా కాలపు నేపథ్యం, సాంకేతిక పునాది మరియు తగినంత అప్లికేషన్ అవకాశాలు మద్దతు ఇస్తున్నాయి. ఈ UWB కచ్చితత్వ పురోగతిని డిజిటల్ ఇంటెలిజెన్స్ యొక్క ఉన్నతీకరణను అందుకోవడానికి ఒక ముందస్తు ప్రణాళికగా పరిగణించవచ్చు.
మిల్లీమీటర్ UW ఏ మార్కెట్లను తెరవబోతోంది?
ప్రస్తుతం, UWB యొక్క మార్కెట్ పంపిణీ ప్రధానంగా B-ఎండ్ విస్తరణ మరియు C-ఎండ్ కేంద్రీకరణ ద్వారా వర్గీకరించబడింది. అప్లికేషన్లో, B-ఎండ్కు ఎక్కువ వినియోగ సందర్భాలు ఉన్నాయి, మరియు పనితీరును మెరుగుపరచడానికి C-ఎండ్లో ఎక్కువ సృజనాత్మక అవకాశం ఉంది. నా అభిప్రాయం ప్రకారం, పొజిషనింగ్ పనితీరుపై దృష్టి సారించే ఈ ఆవిష్కరణ, ఖచ్చితమైన పొజిషనింగ్లో UWB యొక్క ప్రయోజనాలను పటిష్టం చేస్తుంది. ఇది ఇప్పటికే ఉన్న అప్లికేషన్లకు పనితీరులో పురోగతిని తీసుకురావడమే కాకుండా, UWB కొత్త అప్లికేషన్ అవకాశాలను కూడా సృష్టిస్తుంది.
బి-ఎండ్ మార్కెట్లో, పార్కులు, ఫ్యాక్టరీలు, ఎంటర్ప్రైజ్లు మరియు ఇతర సందర్భాలలో, ఆయా ప్రాంతాల వైర్లెస్ వాతావరణం చాలావరకు స్థిరంగా ఉంటుంది మరియు పొజిషనింగ్ కచ్చితత్వాన్ని నిరంతరం హామీ ఇవ్వవచ్చు. అదే సమయంలో, అటువంటి ప్రదేశాలలో కచ్చితమైన పొజిషనింగ్ అవగాహన కోసం స్థిరమైన డిమాండ్ ఉంటుంది, లేదా త్వరలో మిల్లీమీటర్-స్థాయి UWB మార్కెట్లో ఒక ప్రధాన ప్రయోజనంగా మారనుంది.
మైనింగ్ రంగంలో, ఇంటెలిజెంట్ మైన్ కన్స్ట్రక్షన్ పురోగతితో, "5G+UWB పొజిషనింగ్" అనే ఫ్యూజన్ సొల్యూషన్, ఇంటెలిజెంట్ మైనింగ్ సిస్టమ్ చాలా తక్కువ సమయంలో పొజిషనింగ్ను పూర్తి చేసేలా చేస్తుంది. ఇది కచ్చితమైన పొజిషనింగ్ మరియు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం యొక్క పరిపూర్ణ కలయికను సాధించి, అధిక కచ్చితత్వం, పెద్ద సామర్థ్యం మరియు సుదీర్ఘ స్టాండ్బై సమయం వంటి లక్షణాలను అందిస్తుంది. అదే సమయంలో, గని యొక్క భద్రతా నిర్వహణ ఆధారంగా, గని భద్రతను మరియు గని యొక్క భద్రతా నిర్వహణను నిర్ధారించడానికి దీనిని ఉపయోగించవచ్చు. అదే సమయంలో, గని భద్రతా నిర్వహణకు ఉన్న కఠినమైన డిమాండ్ ఆధారంగా, సిబ్బంది యొక్క రోజువారీ నిర్వహణలో మరియు కార్ ట్రాక్లో కూడా UWB ఉపయోగించబడుతుంది. ప్రస్తుతం, దేశంలో సుమారు 4000 బొగ్గు గనులు ఉన్నాయి మరియు ప్రతి బొగ్గు గనికి సగటున సుమారు 100 బేస్ స్టేషన్లు అవసరం. దీని నుండి, బొగ్గు గని బేస్ స్టేషన్ల మొత్తం డిమాండ్ సుమారు 400,000 అని అంచనా వేయవచ్చు. మొత్తం బొగ్గు గని కార్మికుల సంఖ్య సుమారు 4 మిలియన్ల మంది కాగా, ఒక వ్యక్తికి ఒక లేబుల్ చొప్పున, UWB ట్యాగ్ల డిమాండ్ సుమారు 4 మిలియన్లు ఉంటుంది. ప్రస్తుత తుది వినియోగదారుని ప్రకారం ఒకే మార్కెట్ ధరను బట్టి, UWB "బేస్ స్టేషన్ + ట్యాగ్" హార్డ్వేర్ మార్కెట్లో బొగ్గు మార్కెట్ ఉత్పత్తి విలువ సుమారు 4 బిలియన్లు.
గనుల తవ్వకం మరియు చమురు వెలికితీత వంటి అధిక ప్రమాదకర పరిస్థితులలో, విద్యుత్ ప్లాంట్లు, రసాయన ప్లాంట్లు మొదలైన వాటిలో, పొజిషనింగ్ ఖచ్చితత్వానికి సంబంధించిన భద్రతా నిర్వహణ అవసరాలు ఎక్కువగా ఉంటాయి. UWB పొజిషనింగ్ ఖచ్చితత్వాన్ని మిల్లీమీటర్ స్థాయికి మెరుగుపరచడం, అటువంటి రంగాలలో దాని ప్రయోజనాలను పటిష్టం చేయడానికి సహాయపడుతుంది.
పారిశ్రామిక తయారీ, గిడ్డంగులు మరియు లాజిస్టిక్స్ రంగాలలో, UWB ఖర్చు తగ్గింపు మరియు సామర్థ్యానికి ఒక సాధనంగా మారింది. UWB సాంకేతికత కలిగిన హ్యాండ్హెల్డ్ పరికరాలను ఉపయోగించే కార్మికులు వివిధ భాగాలను మరింత కచ్చితంగా గుర్తించి, ఉంచగలరు; గిడ్డంగి నిర్వహణలో UWB సాంకేతికతను అనుసంధానించే ఒక నిర్వహణ వ్యవస్థను నిర్మించడం ద్వారా, గిడ్డంగులలోని అన్ని రకాల వస్తువులు మరియు సిబ్బందిని నిజ సమయంలో కచ్చితంగా పర్యవేక్షించవచ్చు, మరియు ఇన్వెంటరీ నియంత్రణ, సిబ్బంది నిర్వహణను సాధించవచ్చు, అదే సమయంలో AGV పరికరాల ద్వారా సమర్థవంతమైన మరియు దోషరహిత మానవరహిత వస్తువుల మార్పిడిని కూడా సాధించవచ్చు, ఇది ఉత్పత్తి సామర్థ్యాన్ని గణనీయంగా పెంచుతుంది.
దీనికి అదనంగా, UWB యొక్క మిల్లీమీటర్ల పురోగతి రైలు రవాణా రంగంలో కొత్త అనువర్తనాలకు కూడా మార్గం సుగమం చేస్తుంది. ప్రస్తుతం, రైలు యొక్క క్రియాశీల నియంత్రణ వ్యవస్థ ప్రధానంగా ఉపగ్రహ స్థాన నిర్ధారణపై ఆధారపడి పనిచేస్తుంది. భూగర్భ సొరంగ వాతావరణం, అలాగే పట్టణ బహుళ అంతస్తుల భవనాలు, లోయలు మరియు ఇతర ప్రదేశాలలో ఉపగ్రహ స్థాన నిర్ధారణ విఫలమయ్యే అవకాశం ఉంది. రైలు CBTC స్థాన నిర్ధారణ మరియు నావిగేషన్, రైలు స్తంభం ఢీకొనకుండా నివారించడం మరియు ముందస్తు హెచ్చరిక, రైలును కచ్చితంగా ఆపడం మొదలైన వాటిలో UWB సాంకేతికత, రైలు రవాణా యొక్క భద్రత మరియు నియంత్రణకు మరింత విశ్వసనీయమైన సాంకేతిక మద్దతును అందించగలదు. ప్రస్తుతం, యూరప్ మరియు యునైటెడ్ స్టేట్స్లో ఈ రకమైన అనువర్తనానికి సంబంధించిన కొన్ని ఉదాహరణలు మాత్రమే ఉన్నాయి.
సి-టెర్మినల్ మార్కెట్లో, మిల్లీమీటర్ స్థాయికి UWB ఖచ్చితత్వాన్ని మెరుగుపరచడం అనేది, వాహన రంగంలో డిజిటల్ కీలు కాకుండా కొత్త అప్లికేషన్ దృశ్యాలను తెరుస్తుంది. ఉదాహరణకు, ఆటోమేటిక్ వాలెట్ పార్కింగ్, ఆటోమేటిక్ చెల్లింపు మొదలైనవి. అదే సమయంలో, ఆర్టిఫిషియల్ ఇంటెలిజెన్స్ టెక్నాలజీ ఆధారంగా, వినియోగదారుడి కదలికల సరళిని మరియు అలవాట్లను "నేర్చుకోవడం" ద్వారా ఆటోమేటిక్ డ్రైవింగ్ టెక్నాలజీ పనితీరును కూడా మెరుగుపరచవచ్చు.
వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ రంగంలో, డిజిటల్ కార్ కీలతో కారు-యంత్ర పరస్పర చర్యల వెల్లువ నేపథ్యంలో స్మార్ట్ఫోన్లకు UWB ప్రామాణిక సాంకేతికతగా మారవచ్చు. ఉత్పత్తుల స్థానాన్ని గుర్తించడానికి మరియు శోధించడానికి విస్తృతమైన అప్లికేషన్ అవకాశాలను అందించడమే కాకుండా, UWB యొక్క కచ్చితత్వ మెరుగుదల పరికరాల పరస్పర చర్య దృశ్యాలకు కూడా కొత్త అప్లికేషన్ అవకాశాలను కల్పిస్తుంది. ఉదాహరణకు, UWB యొక్క కచ్చితమైన పరిధి పరికరాల మధ్య దూరాన్ని ఖచ్చితంగా నియంత్రించగలదు, ఆగ్మెంటెడ్ రియాలిటీ దృశ్య నిర్మాణాన్ని సర్దుబాటు చేయడానికి, మరియు గేమ్, ఆడియో, వీడియోలకు మెరుగైన ఇంద్రియ అనుభవాన్ని అందించడానికి ఉపయోగపడుతుంది.
పోస్ట్ సమయం: సెప్టెంబర్-04-2023