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UWB 作為一項新的短距離無線通訊定位技術,具有以下一些傳統(tǒng)的通訊技術無法比擬的優(yōu)勢:
1. 定位精度高
下面的表格給出了目前無線定位領域各種定位技術的定位精度對照表。
技術 定位精度
Proximity cards 大約30m
GPS 5m-20m
Bluetooth 大約3m
IEEE802.11 大約3m
Dedicated RF 大約3m
Unidirectional UWB <30cm
UBIsense UWB 15cm(3d)
UBIsense公司在進行定位中運用到達時間差(TODA)和到達時間角度(AOA)的混
合定位方法,利用三維坐標將定位誤差降到最小。
2. 范圍覆蓋廣
UWB 屬于中短距離范圍內(nèi)的通訊技術,非常適合構建室內(nèi)環(huán)境的實時定位系統(tǒng)。根據(jù)
最近的發(fā)展,目前的單個傳感器定位單元的覆蓋面積達到400 平方米,傳感器網(wǎng)絡的信號發(fā)射節(jié)點跟信號接收節(jié)點之
間的最大距離達到60 米。可以實現(xiàn)多個定位單元(Cell)聯(lián)合工作,按需擴大覆蓋面積。
3. 實時性好
相對于其他定位技術,UWB 定位一個很大的優(yōu)勢就是它具有較好的實時性。下面
的表格給出了目前無線定位領域各種定位技術的實時響應頻率。
技術 實時響應
Proximity cards 0.001HZ
IEEE802.11 大約0.1HZ
Bluetooth 大約0.4HZ
Dedicated RF 大約0.2HZ
Unidirectional UWB 0.1HZ或1HZ
UBIsense UWB 40HZ per cell and 10HZ UBItag
4.穿透力強
UWB 信號具有非常強的穿透力。UWB 信號能穿透樹葉、土地、混凝土、水體等介
質(zhì),因此軍事上UWB 雷達可用來探測地雷,民用上可以查找地下金屬管道、探測高
速公路地基等。
5. 通信能力
由于UWB使用的頻點較高,它的數(shù)據(jù)傳輸速率相當高。下面的表格可以看出UWB在數(shù)據(jù)傳輸速率方面的優(yōu)勢。
技術 速率
Bluetooth 小于1Mbps
IEEE802.11a 54MBps
HomeRF 1-2Mbps
UWB 500Mbps
正因為UWB 在數(shù)據(jù)的傳輸速率上有較大的優(yōu)勢,WiMedia 聯(lián)盟著力于將UWB 打造成現(xiàn)有無線網(wǎng)絡技術(Bluetooth
,etc.),以及一些新興技術(WUSB)的基礎平臺。
6. 發(fā)射功率小
UWB 產(chǎn)品具有很小的發(fā)射功率。2002 年2 月FCC 準許UWB 技術進入民用領域的條件就是:“在發(fā)送功率低于美國放
射噪音規(guī)定值-41.3dBm/MHz(換算成功率則為1mW/MHz)的條件下,可將3.1GHz~10.6GHz 的頻帶用于對地下和隔墻
之物進行掃描的成像系統(tǒng)、汽車防撞雷達以及在家電終端和便攜式終端間進行測躡和無線數(shù)據(jù)通信"。按照FCC 的規(guī)
定,UWB 通信在近期內(nèi)將只可能用于短距離的無線通信,這就意味著在一定時期內(nèi)UWB 將會與現(xiàn)有短距離無線技術共
同生存,共同發(fā)展。同時,發(fā)射功率小,意味著UWB 信號發(fā)射節(jié)點可以連續(xù)工作很長時間而無需更換電池。下圖給出
了UWB 與現(xiàn)有其他無線通訊技術在發(fā)射功率上的比較。
技術 發(fā)射
IEEE802.11a 大于1瓦
Bluetooth 1毫瓦-100毫瓦
HomeRF 大于1瓦
UWB 小于1毫瓦
由于UWB是脈沖電波的工作方式,只有在工作的時候才發(fā)出脈沖電波,這比其他無線載電波技術連續(xù)性發(fā)出載電波有
著很大的不同,大大節(jié)約了能耗,在提倡綠色能源的今天尤為寶貴。
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王鑫
常州唐恩軟件技術有限公司
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