Пользуясь настоящим веб-сайтом, вы даете свое согласие на использование файлов cookies. Узнать подробнее
Ок, спасибо.
Меню

Разработка электроники для системы локального позиционирования

Помогли стартапу, разрабатывающему системы локального позиционирования на базе технологии широкополосного радио (UWB) разработать и произвести опытные образцы электроники для базовых станций (опорных маяков) и меток.

разработка модемов для вендинга
ПИРС

Заказчик

ООО «Пирс» разрабатывает программно-аппаратный комплекс для мониторинга персонала промышленных площадок, производственных помещений и режимных объектов для целей охраны труда и техники безопасности. В основе Пирс лежит технология сверхширокополосного радио (UWB), позволяющая позиционировать объекты с высокой точностью.

Задача

Разработать и произвести опытные образцы электроники для опорных маяков и меток.
На сегодняшний день в мире наиболее популярны системы позиционирования, работающие на базе глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, Beidou, Galileo). Основная проблема этих систем – они хорошо работают только на открытой местности, но если нужно позиционирование в закрытых помещениях, то они не подойдут. Для этих целей используются беспроводные технологии – Wi-Fi, BLE, Active RFID и Ultra-Wide Band (UWB).
торговый аппарат для тестирования вендингового модема
UWB - Ultra-Wide Band

Преимущества UWB

Точность
По сравнению с Wi-Fi, Bluetooth и RFID, сверхширокополосная технология является более точной в определении местоположения устройств или объектов. Различают дальномерные (ToF) и разностно-дальномерные (TDoA) архитектуры построения навигационных систем, основанные на измерении времени распространения радиосигнала. При использовании нескольких антенн с помощью UWB можно также измерять угол прихода радиосигнала. Такие системы называют угломерными (AoA).

Типовые значения точности определения координат объектов с помощью UWB – десятки сантиметров, для Wi-Fi и Bluetooth – 5-10 метров.
Отсутствие влияния на традиционные системы
UWB использует частоту 3,1-10,6 ГГц (в России - 2,85-10,6 ГГц) и характеризуется низким значением спектральной плотности мощности излучаемых радиосигналов, поэтому не создает помехи традиционным радиосистемам Wi-Fi и Bluetooth.
Устойчивость к многолучевому распространению
Одним из главных неблагоприятных факторов, оказывающим влияние на качество работы радиосистем внутри помещений, является многолучевость. Это совместный прием радиосигнала и его отраженной он потолка стен и других поверхностей копии. Данный эффект является основной причиной низкой точности определения координат с помощью узкополосных Wi-Fi, Bluetooth и RFID систем. В UWB используются короткие радиоимпульсы, благодаря чему их вероятность «наложения» на приеме очень низка.
схема работы системы МТУТА
Низкое потребление
UWB является технологией с низким энергопотреблением, что является ключевым фактором для мобильных устройств с точки зрения времени автономной работы и практической пригодности.
Сверхбыстрая работа
Для определения местоположения на основе Bluetooth требуется не менее двух секунд, а UWB значительно быстрее, что означает отсутствие задержек и бесперебойную работу. Технология UWB обеспечивает темп выдачи координат вплоть до 100 раз в секунду.
Решаемые задачи
Из-за своей специфики UWB отлично подходит для:
  • контроля доступа или бесключевого доступа в помещения;
  • охраны безопасности труда;
  • контроля работы и простоя техники;
  • маршрутизации внутри помещений;
  • точного позиционирования для AR.

Разработанные устройства

Маяк
Маяк – это элемент инфраструктуры системы позиционирования. Маяки должны быть размещены по периметру рабочей площадки на стенах или потолке. Радиоизмерения всех маяков собираются на сервере, где осуществляется их обработка, вычисление координат меток и выдача информации потребителю.
Метка
Метка – это носимое устройство, которым оснащается отслеживаемый объект. Разработанные опытные образцы меток имеют форм-фактор USB флешки и предназначены для позиционирования техники, т.к. не имеют автономного источника питания.

Разультаты

Компания «Третий пин» разработала составные части программно-аппаратного комплекса Peers - опытные образцы маяков и меток. В данный момент «Peers» проводит опытно-производственные испытания на площадках партнеров.

Пример работы ПАК в помещении.
Синяя траектория – результат первичной обработки UWB радиоизмерений.
Красная траектория – результат обработки с помощью алгоритмов траекторной фильтрации Peers.

Отзыв заказчика

ООО «Третий Пин», как и наша компания, является членом Ассоциации Малых Конструкторских Бюро, и поэтому была привлечена к разработке прототипа программно-аппаратного комплекса «Пирс». В результате были разработаны опытные образцы опорных маяков и меток – радиоэлектронных устройств, составляющих аппаратную часть комплекса.

В результате совместной работы сотрудники «Третий Пин» показали высокий профессиональный уровень. Работа была выполнена качественно и в срок. В ходе работы между «Пирс» и «Третий Пин» в условиях сжатых сроков было организовано четкое взаимодействие и оперативное решение возникающих проблем.

Как генеральный директор компании «Пирс» могу порекомендовать «Третий Пин» как разработчика радиоэлектронных устройств за высокую квалификацию и компетенции, а также за гибкость и адаптивность в подходе к решению поставленных задач.
схема работы системы МТУТА
Александр Чугунов
Генеральный директор компании «Пирс»

Другие кейсы