最近一直有人問我,UWB到底能干什么呢?距離蘋果發布UWB已經過去快3年了,除了玩炫耍酷,AirTag好像真心找不出特別瘙癢的用處啊?
這個問題,對于那些從手機往外看去理解UWB的玩家來說,確實不好回答。
那我們就換個角度,放下手機,從UWB最原始的定義,去考察一下,UWB到底可以怎么用?
UWB最早是以通信技術面目示人的,技術大拿們都對十幾年前的一場PK記憶猶新,PK的一方是UWB而另一方是我們非常熟悉的WIFI,最終結果是WIFI勝出成為國際標準。打了敗仗的UWB獨自躲到角落療傷,這一去就是十幾年。
這十幾年的時間里發生了一件大事,那就是漂亮國的GPS從高高在上的軍事用途走向民間。隨著GPS發展人類對位置信息從陌生到熟悉,玩的越來越野,需求被一步步開發出來爆發式增長,GPS從最開始的一片荒漠迎來了遍地開花的黃金時代,容量過了千億美元,這又反過來促進了對GPS、對位置信息更加深入的研究。
人們對GPS是又愛又恨,愛的是:它真的是太有用太好用了;而恨得是:1、是它的精度只有10米,比人眼的分辨力小了足足兩個數量級,用眼就能看得到想得到的,它看不到做不到;2、是只能用于室外,而人類活動80%的場景,都發生在室內。
嘗到甜頭的人們對更高級的室內、高精度位置信息的需求如饑似渴無處不在,然而,幾乎所有嘗試用GPS、北斗等衛星定位手段解決這些需求的夢想,最終統統被上面兩大短板砸的粉碎。
這個時候人們再看躺在角落的UWB不覺眼睛一亮,UWB天生具有的超高距離分辨力以及室內室外通殺的能力,恰恰能夠彌補衛星定位兩大短板,UWB絕對能夠承擔起替代GPS,成為下一代、乃至終極一代為人類提供高精度位置信息的使命。
這還不算完,進一步研究還發現,UWB可以用于加密、身份認證而且無法破解。UWB有一手絕活,它可以測出無線電的光速飛行時間,由于光速不可超越,光速飛行時間也不可縮短。比如,UWB可以給出一個不可偽造的“在場“證明:如果你不在場,你的光速飛行時間就絕無可能比在場的短。這個特性足以秒殺現存所有的加密手段。
通信、厘米級的測距/定位、不可破解的加密,帶著這3大功能的神器---UWB,會再次出現在世人面前。我們也按照這個順序,具體介紹UWB的各種應用場景。
一:UWB的通信功能應用
必須聲明,通信才是UWB的主業,現在大家看好的測距、定位甚至加密之類功能,那都是UWB通信打草摟兔子的副業!
學過通信的人都知道,通信速度直接受制于帶寬。由于超大帶寬,UWB的通信速度簡直就是喪心病狂,達到1Gb/s易如反掌。當傳輸距離很近(3-5米或更近)時,UWB通信的速度優勢更加明顯,而當通信速度降下來后,UWB的通信距離可以達到300米。
UWB通信應用場景包括:
1、手機直傳文件,蘋果已經做出來了;
2、把手機屏幕,無線投射到車載導航儀屏幕上的airplay、carplay、carlife功能;
3、VR眼鏡、頭盔的無線圖像傳輸;
4、簡單的無線組網,如胎壓檢測;
5、取代現有ISM波段私有協議通信,用于無線抄表、無線鼠標、遙控器、廉價對講機等等;
二:UWB的測距功能應用
雖然UWB的測距精度只能達到10厘米,連最差勁的皮尺都比不過,然而卻架不住它一招鮮吃遍天。現有能測距的技術如激光、超聲波都存在著諸如成本、體積、功耗、脆弱、只能視線范圍使用、必須瞄準等問題無法大規模推廣使用,而UWB不存在以上問題,實現了實用測距手段的零突破,為很多問題的解決提供了新手段。換句話說,UWB甚至都不用定位,只簡單把距離測出來就收獲了一眾粉絲,因為以前沒辦法啊!
6、電動車防入戶管理。電動車入戶已經成為一大公害,樓道里放一座基站,電動車貼個標簽,二者之間小于一定距離就觸發報警,目前采用的2.4G的RFID技術由于距離精度太低且容易受到各種因素干擾而頻繁誤報漏報,換成UWB技術是大勢所趨。
7、社交距離追溯。工廠、公司員工佩戴記錄儀,相互接觸距離過近時會發出警示,并記錄所有人近距離接觸歷史,以便出現疫情時追溯。此設備已經應用于某大型工廠內。
8、社交距離提示,UWB手機打開APP當附近有人距離過近時及時提示。
9、低成本測距儀,測量距離可達300米,能穿透墻壁、人體、煙霧等障礙物。
10、物品防丟失,典型應用就是AirTag。
三:UWB的定位功能應用
室內外通吃精度高達厘米級的定位,是UWB最出彩的應用。它是GPS、北斗定位的延申,GPS定位能做到的它都能做到而且做的更好,GPS做不到的UWB也能做到。這方面的應用可以說五花八門無處不在,下面我們再細分幾個大類予以介紹:
各種引導功能:
11、導航。UWB導航與GPS導航無縫連接,目標可以精確到飯館包廂里的具體座位。
12、導醫。進醫院不再迷路,與醫院ERP聯機,能根據病人情況實時對醫療資源統一調配,病人無需排隊,可以像現在的衛星導航一樣準確預測出看病所需時間。
13、導游。APP可以看到旅游景點精細三維圖像,走到哪里導游解說跟到哪里。
14、導購。商場超市購物中心全面部署UWB系統,打開APP可以直接引導到想買的商品前面。可以搜索、彈幕,實體店可以獲得逛淘寶一樣炫酷的體驗。
15、導盲。與人眼相當的精確三維定位,相信高德百度等等地圖供應商會第一時間提供盲人導航功能,盲人出門將不再感覺到不便。
16、突發事件預警、疏散引導。比如景區突降暴雨引發山洪,導游系統立即轉變成緊急疏散引導系統,實時追蹤塌方斷路,根據每個人的實時位置制定出最合理的撤離、避險方案并加以引導。
普通人員位置管理:
17、養老院定位管理,老人、護工隨時知道人在哪里;
18、幼兒園、小學生簽到、定位;
19、工廠、公司員工打卡、活動軌跡追蹤,訪客管理,某大型電子廠用UWB對車間員工工作期間的行動軌跡進行分析,根據結果調整工位安排,生產效率得以提高;
20、醫院病號、醫護人員定位管理;
21、小區老人、兒童、寵物防走失管理;
22、車站、機廠、碼頭人員安檢、流動管理,應急管理;
23、運動員訓練、比賽、安全管理,已經用于2022年冬奧會場館;
高危人員位置管理:
24、監獄犯人、警力人員定位管理;
25、公檢法司人員定位管理;
26、煤礦、礦山井下人員定位管理;
27、電廠/變電站、化工廠、鋼鐵廠等高危作業場所人員定位管理;
28、消防員火場臨時人員定位管理;
29、搶險救災現場臨時人員定位管理;
30、精神病院人員定位管理;
31、傳染病人定位管理(疫情防控);
防丟防盜防移位管理,物品移動即觸發報警:
32、文物、貴重物品防盜監測;
33、槍支彈藥管理;
34、海關出入境印鑒管理、印章箱管理;
35、連鎖店工商營業執照防亂用管理;
物品/倉儲管理,所有物品都可以看到實時精確位置:
36、智能倉庫;
37、智能物流;
門禁管理,鑰匙/門禁卡走近時可以自動開門:
38、小區門禁;
39、公司門禁;
40、車鑰匙、家門鑰匙;
車輛應用:
41、電動車電子車牌;
42、汽車電子車牌;
43、闖紅燈、不按車道行駛等駕駛行為管理;
44、車輛行駛軌跡監控;
45、車輛防丟防盜;
46、地下停車場找車位、尋車;
47、汽車、電動車、共享單車亂停亂放管理;
48、高速不停車ETC;
先進自動化,機器有了位置可以全天候自動干活:
借助AI,人類的各種自動機器幾乎無所不能,但是由于沒有位置,各種機器都成了睜眼瞎,凡是與位置相關的精細功能全都做不了,而這一點卻恰恰是各種自動化功能里最需要、最有價值的。
很多人以為機器的眼睛是攝像頭,除了成本,攝像頭有一個重大缺陷就是位置模糊(相當于人的錯覺幻覺),機器需要的是準確的位置信息,攝像頭只能通過運算轉換得到,結果不準還容易被干擾。事實證明,在墻上畫兩道白虛線,自動駕駛的特斯拉汽車就會誤判成車道線而撞上去。然而UWB因為直接提供精確的位置信息,機器根據精準定位而工作,絕不會犯類似的錯誤。
49、無人機送快遞;
50、機器人做家務、照顧老人病人;
51、機器人在生產車間自由走動、作業;
52、機器人為封閉疫區送米送面送水送菜,直接送貨上門。
53、掃地機器人、割草機器人、機器人搬家、機器人高空作業
54、玩具有了位置就能活起來,變得更好玩
55、機器人取代飯館服務員傳菜送餐、賓館酒店送毛巾牙刷
工業應用:
56、給物聯網賦予位置,從而真正聯起來
57、地下管廊設備定位
58、為空間站自動對接建立立體定位場,用于航天器自動對接的初步引導。
其他應用:
59、體育場館看臺粉絲棒植入UWB,根據位置動態發光,把整個看臺變成一個大屏幕。
60、體感游戲;
61、軍事應用
四:UWB的加密、身份認證功能應用
62、手機支付、認證,手機變成銀行卡、信用卡、身份證。
63、汽車支付,汽車變成銀行卡、信用卡,商場超市開車出門即完成支付,車窗都不需要打開,完全阻斷疫情傳播。
64、UWB銀行卡、信用卡
65、新一代身份證、身份卡、居住卡,對犯罪嫌疑人、特殊人群進行更精細管理。
66、區塊鏈。以位置信息作為初始信息加密上鏈,用于高檔商品防偽識別。
以上這些,只是我們能粗略想出來的若干應用場景,窺一斑而知全豹,由于位置信息的需求無處不在,提供精細位置信息數字化的工具UWB自然水漲船高,與人眼分辨力持平的UWB的各種應用當然也俯首可拾、隨處可見。
用戶的智慧才是UWB各種應用取之不盡用之不竭的源泉,相信隨著UWB的玩法日臻熟練,各種匪夷所思讓人眼花繚亂的UWB應用也一定會層出不窮噴薄而出,UWB最終必然會坐實整個社會位置信息基礎設施的龍頭老大身份,給社會的發展、人類生活的舒適度帶來一場革命性的變革。
讓我們拭目以待!
審核編輯 :李倩
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原文標題:UWB離我們還有多遠:無處不在的應用場景!
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