當您將超寬帶 (UWB) 技術加入其中時，會出現奇妙的變化。舉例來說，當 Noccela 的高性能測距 (HPR) 算法與超寬帶技術結合使用時，不僅能大幅改變工業運營，還能為田徑隊提供精準數據，幫助他們贏得勝利。繼續閱讀，了解在使用 UWB 時，是以什么為支撐實現無限可能。

定位服務變得更加精準

定位服務背后的技術持續改變著我們工作、娛樂和聯系方式。在 GPS 的推動下，送貨到家的電子商務零售業呈現爆炸式增長，讓我們無需再為購物東奔西跑。Wi-Fi 幫助提高了定位的準確性。藍牙 技術用在汽車中以后，在車主靠近汽車幾米的距離內，車門會自動打開。而超寬帶 (UWB) 技術的厘米級精度使定位和通信精度都達到新的水平，令以前的這些技術都望塵莫及。UWB 是 Noccela 等公司提供的微定位服務背后的儀器技術，將以我們無法想象的方式持續影響我們的生活。

Noccela 是一家解決方案開發公司和微定位服務提供商，總部位于芬蘭，是基于 UWB 構建的實時定位服務 (RTLS) 領域的全球領導者。自 2015 年以來，Noccela 一直致力于：

實現工業運營現代化

進一步提高體育運動分析水平

改變零售業的運作方式

通過高度精準的接觸者追蹤，讓人們在保持正常社會生活的同時，注意避免接觸新冠病毒。

自 2014 年以來，Noccela 在為高要求的多層環境部署 UWB 方面始終走在前沿，以實現 RTLS IoT。該公司的軟件和硬件都為自主設計。其定位服務集成了位置數據 API 和工作流引擎，用于進行流程管理。Noccela 還為零售環境和接觸者追蹤提供端到端解決方案。有關更多信息，請訪問 Noccela.com。

Noccela 最新一代的 UWB 技術采用其高性能測距 (HPR) 算法，提供高精度，支持海量標簽、大覆蓋范圍、更長的電池續航和雙向通信。該公司基于 Qorvo DW1000 UWB 器件構建其解決方案。

助力工業數字化

Noccela 從 2014 年開始研究用于工業應用的微定位技術。在通過工業 4.0、智能工廠和精益計劃實現工業運營數字化時，亞米到厘米級微定位非常關鍵。流程優化和安全是大多數工廠首要考慮的兩大因素。通過將人、事件、時間和位置信息與人員、工具、物資、貨品和機器進行實時關聯，讓雙方都保持信息暢通。總而言之，提高效率的最佳方式之一就是，先弄清楚瓶頸在哪里。想要找回擺錯位置的工具、棧板或車輛，最有效的方式是先確定它們目前的確切位置。而要讓工人和機器之間保持安全距離，最佳方式則是實時精準掌握彼此的位置。基于 UWB 的微定位服務可以實時提供這些信息，允許系統即時測量、分析和發出提醒。而 Noccela 在該領域具備深厚的專業知識。

為了構建工業級解決方案，Noccela 的工程師們研究了 Bluetooth low energy (LE) 和 UWB，發現 Bluetooth LE 在高精度定位能力方面存在限制，主要是 Bluetooth LE 的接收信號強度指示器 (RSSI) 方法。它會受到多路徑，以及來自物體和金屬機器的干擾影響，無法在工業和其他環境中提供可靠、精準的物體測距和定位。但 UWB 可以。

采用 UWB 的傳感器、標簽和智能設備能夠識別并確認人和物的位置，與其他硬件和軟件平臺結合使用，讓公司和組織能夠提供多重實時定位服務。具體應用包括監控員工安全、資產位置，以及流程/工作流優化，幫助改善效率、合規性，并節省成本。

UWB 如何助力實現如此高的精度等級

在測距和定位方面，UWB 不像窄帶 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 那樣易受影響。在錨點和標簽之間通信時，UWB 通信組件使用極低的信號發送功率，輻射更大的范圍帶寬，提供比窄帶信號更快的脈沖上升和下降時間。

精心布置的錨點會提供被標記物體的不同距離。在已知錨點的準確位置的情況下，可以精準確定該物體在二維和三維空間內的位置。

雙向測距 (TWR) 和到達時間差 (TDoA) 測距方法可以消除墻面和機器反射對信號響度的影響。其他 UWB 測距方法包括到達相位差 (PDoA) 和反向 TDoA (RTDoA)，為不同類型的部署提供優勢。參見圖 1。

圖 1：超寬帶標簽和錨點之間的安全雙向測距。

Noccela 的微定位

采用 Noccela 解決方案時，錨點就是在本地或云中運行的定位引擎的網關，會實時保存定位數據。錨點通過以太網線纜或 Wi-Fi 連接至網絡。一旦錨點獲得網絡連接，它們會建立 VPN 通道，通向運行指定定位引擎的主機。這些錨點將數據發送給定位引擎，后者控制自身分配到的錨點和標簽。必要時，數據可以通過固定連接或申請到的連接實施傳輸。

定位引擎也會自動校準錨點位置，簡化和加快安裝過程。強大的接入點接口 (API) 能實現與門戶網站、服務和第三方解決方案的連接，例如 Kafka 等傳輸引擎、安全警示系統、流程優化引擎，甚至完整的數字孿生技術。參見圖 2。

圖 2：Noccela 系統架構

物體跟蹤助力奪冠

Noccela 的 HPR 屬于創新技術，使用 TWR 和 TDoA 方法來提升精度和覆蓋范圍。HPR 的每個錨點可以覆蓋 500 平方米范圍，與其他解決方案相比，需要的錨點數更少，但能對以高達 60 km/h 速度移動的物體提供高達兩厘米級精度的定位。這種覆蓋范圍和高速下的精度在進行體育運動分析時非常有利，Noccela 解決方案幫助體育運動團隊將競技水平提升到新的高度。

足球場一般為 105 米長，68 米寬。體育館一般不設頂棚，再加上物體可能會與場館上空的錨點發生碰撞，導致無法在場館周圍以外的位置部署錨點。Noccela 的 HPR 解決方案使用 16 個錨點覆蓋整個球場，這些錨點部署在球場周邊，仍然能夠提供高度精準的 3D 定位。

相比更為復雜的 UWB 安裝，使用少量精度更高的錨點即可為 Noccela 的客戶提供所需的精度，且成本更低。如此還可以更快完成部署：許多安裝一般可以在一到兩天內完成。

Noccela 的解決方案提供點對點跟蹤解決方案，通過每隊一個錨點的分配方式，上傳近距離接觸數據。跟蹤軟件利用時間戳，記錄參與者(標簽)每次彼此相距不到 2 米的情況。當報告團隊之中出現病毒感染時，經理可以立刻確定所有潛在感染成員并將他們隔離，避免感染整個團隊。

UWB 測距方法

超寬帶技術 (UWB) 利用飛行時間 (ToF) 的概念，這是一種通過將信號的飛行時間乘以光速來測量兩個無線電收發器之間距離的方法。基于這個基本原理，可根據目標應用的需求以不同的方式實現 UWB 技術。點擊下方詞條了解更多信息。

高性能測距(HPR)

雙向測距(TWR)

到達時間差(TDoA) 和反向 TDoA

到達相位差(PDoA)

下一代 HPR 2.0 即將發布

Noccela 是 Qorvo 的解決方案合作伙伴。其初代解決方案是基于Qorvo 的 DW1000 器件開發的，將要推出的 HPR 2.0 技術則采用 Qorvo DW3000 UWB IC。Noccela 的新一代解決方案將幫助公司保持競爭優勢，在微定位服務領域保持行業領先。

審核編輯：湯梓紅