Un article pour comprendre le positionnement de la triangulation UWB, le positionnement TDoA et PDoA

Avec les progrès continus de la technologie sans fil, la demande en technologie de positionnement augmente de jour en jour. Que ce soit à l'intérieur ou à l'extérieur, il existe des scénarios d'application qui nécessitent un positionnement précis. Bien que les technologies de positionnement traditionnelles aient fait des progrès significatifs, des problèmes subsistent tels qu'une faible précision et une susceptibilité aux interférences dans certains scénarios spécifiques. Avec le développement de la technologie Ultra-large bande (UWB), la technologie de positionnement UWB devient une solution efficace à ces problèmes.

La technologie ultra-large bande (UWB) est une technique de transmission de données en envoyant des ondes radio avec des impulsions extrêmement courtes. Par rapport aux signaux traditionnels à bande étroite, les signaux UWB ont une très grande bande passante, dépassant généralement 500 MHz en plage de fréquences. Cela permet à la technologie UWB d’atteindre une précision de positionnement et une résistance aux interférences extrêmement élevées.

Positionnement par triangulation du module UWB et TDoA/PDoA.

Comprendre le fonctionnement du positionnement par triangulation UWB nécessite d'abord de comprendre ce que sont le positionnement TDoA et PDoA.

TDoA : Le principe du positionnement TDoA consiste à mesurer le décalage horaire entre les arrivées des signaux sur différents récepteurs pour déterminer l'emplacement du tag. Lorsque les signaux arrivent sur différents récepteurs, il existe de légères différences dans leurs heures d'arrivée. L'utilisation de ces différences permet de calculer la position de la balise.

PDoA : Le principe du positionnement PDoA consiste à mesurer la différence de phase entre les arrivées de signaux sur différents récepteurs pour déterminer l'emplacement du tag. La différence de phase fait référence à la différence de temps entre les pics ou les creux du signal. L'utilisation de ces différences de phase permet de calculer la position de l'étiquette.

Dans le positionnement par triangulation de modules UWB, « triangulation » fait généralement référence à l'utilisation de trois modules UWB comme stations de base pour le positionnement. Cette méthode est appelée triangulation car elle implique généralement l'utilisation de trois points de référence (ou modules UWB) pour déterminer la position de l'étiquette.

Plus précisément, chaque module UWB reçoit les signaux transmis par l'étiquette et détermine la distance jusqu'à l'étiquette en fonction de l'heure d'arrivée (TDoA) ou de la différence de phase (PDoA) des signaux. Ces mesures de distance sont ensuite utilisées pour déterminer la position de l'étiquette. Trois points de référence peuvent former un triangle, et en mesurant la distance entre l'étiquette et chaque point de référence, la position dans le triangle où l'étiquette peut être située peut être calculée. Cependant, dans certains cas, plus de trois modules UWB peuvent être utilisés pour le positionnement. Dans de tels cas, la zone de positionnement ne sera plus un simple triangle mais un polygone plus complexe. Néanmoins, le principe de base du positionnement reste le même : mesurer l'heure d'arrivée ou le déphasage pour déterminer la distance entre le tag et chaque point de référence, puis utiliser les relations géométriques du polygone pour déterminer la position du tag.

Avantages du positionnement par triangulation du module UWB3000F27 :

Précision de localisation : En raison des caractéristiques de bande passante élevée de la technologie UWB, la précision de positionnement est précise jusqu'à 10 cm.

Prise en charge de la télémétrie bidirectionnelle : les schémas de positionnement TDoA et PDoA sont pris en charge.

Taux de transmission des données : les débits de données pris en charge sont de 850 kbit/s et 6,8 Mbps.

Longue distance de transmission : lors d'un mouvement à basse vitesse, les distances de transmission peuvent atteindre jusqu'à 1,5 kilomètres.

Faible consommation d'énergie et faibles interférences : les signaux à impulsions étroites transmis par UWB ont une faible densité d'énergie, provoquant ainsi généralement des interférences minimes avec d'autres systèmes de communication.

La technologie de positionnement par triangulation des modules UWB est en train de devenir l'une des technologies les plus en vogue dans le domaine du positionnement en raison de sa précision de positionnement extrêmement élevée, de sa résistance aux interférences robuste et de sa large gamme de scénarios d'application. Avec le développement continu de la technologie et l'expansion des scénarios d'application, on pense que la technologie de positionnement par triangulation des modules UWB nous apportera plus de commodité et de surprises dans notre vie quotidienne.