Un artículo para comprender el posicionamiento por triangulación UWB, TDoA y PDoA

Con el avance continuo de la tecnología inalámbrica, la demanda de tecnología de posicionamiento aumenta día a día. Ya sea en interiores o exteriores, existen escenarios de aplicación que requieren un posicionamiento preciso. Aunque las tecnologías de posicionamiento tradicionales han logrado avances significativos, todavía existen problemas como la baja precisión y la susceptibilidad a interferencias en ciertos escenarios específicos. Con el desarrollo de la tecnología de banda ultraancha (UWB), la tecnología de posicionamiento UWB se está convirtiendo en una solución eficaz a estos problemas.

La tecnología de banda ultraancha (UWB) es una técnica para transmitir datos mediante el envío de ondas de radio con pulsos extremadamente cortos. En comparación con las señales tradicionales de banda estrecha, las señales UWB tienen un ancho de banda muy grande, que normalmente supera los 500 MHz en el rango de frecuencia. Esto permite que la tecnología UWB alcance una precisión de posicionamiento y una resistencia a las interferencias extremadamente altas.

Posicionamiento de triangulación de módulos UWB y TDoA/PDoA.

Comprender cómo funciona el posicionamiento por triangulación UWB requiere primero comprender qué son el posicionamiento TDoA y PDoA.

TDoA: El principio del posicionamiento TDoA implica medir la diferencia de tiempo entre las llegadas de señales a diferentes receptores para determinar la ubicación de la etiqueta. Cuando las señales llegan a diferentes receptores, existen ligeras diferencias en sus tiempos de llegada. La utilización de estas diferencias permite calcular la posición de la etiqueta.

PDoA: El principio del posicionamiento PDoA implica medir la diferencia de fase entre las llegadas de señales a diferentes receptores para determinar la ubicación de la etiqueta. La diferencia de fase se refiere a la diferencia de tiempo entre los picos o valles de la señal. La utilización de estas diferencias de fase permite calcular la posición de la etiqueta.

En el posicionamiento por triangulación de módulos UWB, "triangulación" normalmente se refiere al uso de tres módulos UWB como estaciones base para el posicionamiento. Este método se llama triangulación porque normalmente implica el uso de tres puntos de referencia (o módulos UWB) para determinar la posición de la etiqueta.

Específicamente, cada módulo UWB recibe señales transmitidas por la etiqueta y determina la distancia a la etiqueta en función del tiempo de llegada (TDoA) o la diferencia de fase (PDoA) de las señales. Estas mediciones de distancia se utilizan luego para determinar la posición de la etiqueta. Tres puntos de referencia pueden formar un triángulo y midiendo la distancia desde la etiqueta a cada punto de referencia, se puede calcular la posición dentro del triángulo donde puede ubicarse la etiqueta. Sin embargo, en algunos casos, se pueden utilizar más de tres módulos UWB para el posicionamiento. En tales casos, el área de posicionamiento ya no será un simple triángulo sino un polígono más complejo. Sin embargo, el principio básico del posicionamiento sigue siendo el mismo: medir el tiempo de llegada o la diferencia de fase para determinar la distancia entre la etiqueta y cada punto de referencia, y luego usar las relaciones geométricas del polígono para determinar la posición de la etiqueta.

Ventajas del posicionamiento por triangulación del módulo UWB3000F27 :

Precisión de localización: debido a las características de gran ancho de banda de la tecnología UWB, la precisión de posicionamiento es de hasta 10 cm.

Compatibilidad con alcance bidireccional: se admiten esquemas de posicionamiento TDoA y PDoA.

Velocidad de transmisión de datos: Las velocidades de datos admitidas son 850 kbps y 6,8 Mbps.

Larga distancia de transmisión: en movimientos a baja velocidad, las distancias de transmisión pueden alcanzar hasta 1,5 kilómetros.

Bajo consumo de energía y baja interferencia: las señales de pulso estrecho transmitidas por UWB tienen baja densidad de energía, por lo que normalmente causan una interferencia mínima a otros sistemas de comunicación.

La tecnología de posicionamiento por triangulación de módulos UWB se está convirtiendo en una de las tecnologías más novedosas en el campo del posicionamiento debido a su precisión de posicionamiento extremadamente alta, su robusta resistencia a las interferencias y su amplia gama de escenarios de aplicación. Con el desarrollo continuo de la tecnología y la expansión de los escenarios de aplicación, se cree que la tecnología de posicionamiento por triangulación de módulos UWB nos brindará más comodidad y sorpresas en nuestra vida diaria.