IoT UWB 精准定位方案- 艾睿电子村田恩智浦半导体厂商_在线座谈

座谈简介

NXP UWB SR040 和 SR150 是新一代超宽带 IC，它能够让用户知道对方的确切位置，定位误差精确达厘米级别，这套IC已经使用在著名安卓手机和 SmartTag+ 演示并得到精准定位结果。

Murata 基于 NXP UWB IC 提供了开发工具包，包括 2BP 模块 (SR150) 和 2DK 模块 (SR040)，还有开发板。这套开发件是开放模式，可让用户容易使用，并专注开发自己应用程序，快速建立产品投入市场。

Arrow 将介绍 UWB 原理和重要的定位方法，这包括时差分 (TDoA)、双向定位 (TWR)、以及相位差分 (PDoA/AoA) 方法。此外，还会分享如何利用 Murata 的 2BP 模块 (SR150) 和 2DK模块 (SR040) 开发实时定位系统 (RTLS)，并简单介绍手机程序开发在Apple Nearby Interaction。

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精彩问答

[问:]	定位精度可以达到什么水平？
[答:]	+/-10cm
[问:]	定位误差精度能达到多少
[答:]	+/-10cm
[问:]	这里说的的IOT产品是什么?
[答:]	UWB 產品
[问:]	不同设备都能跟UWB连接吗？
[答:]	UWB测距和通信需要对等的UWB设备，也就是说两边的设备都需要支持UWB
[问:]	SR150/040是否計算是否是包含IC內部, 还是要另外IC另計算? 以及基台及端点要先另配对?
[答:]	SR150 / SR040 不是包括在IC 內...但如果用上村田的模塊上會包含了 MCU 在模塊上
[问:]	实际应用中如何提高性价比？
[答:]	因為UWB 產品已經變成手機周邊的產品, 往後應該能實現高性價比的產品
[问:]	SR040和SR150芯片如何支持多设备同时定位，以适应更复杂的应用场景？
[答:]	可以用上TDoA 的方法就能實現多設備同時定位方法
[问:]	IoT UWB 精准定位方案有几种通讯方案？
[答:]	TWR (雙向定位) 及 TDoA (到達時間差定位)
[问:]	UWB技术如何实现设备之间的安全通信和身份认证？
[答:]	UWB 是用上 Secure Element 的方法去作身份保密及認証...
[问:]	SR040如何在不同的天线布局和配置下实现最佳的定位精度和性能？
[答:]	有需要, 可以找我們詳談吧..
[问:]	那是否可以把這視為RFID?
[答:]	不是的，UWB是不同的技术
[问:]	uwb定位原理和卫星定位原理有哪些不同？
[答:]	UWB 如果用在TDoA 定位上跟 GPS 定位是有相似地方, 但因為GPS 不能用在室內...
[问:]	TDoA的使用会比TWR更好吗
[答:]	要看那個應用, 因為TDoA 是用上網路後台去計算定位, 整體會比較繁複一點...但 tag 的功耗會比較固定, 而 TWR 重點用在簡單的一對一及一對多應用, 所以會比較快但整體功耗有可能會比較大
[问:]	UWB最小封装可以做到多少？
[答:]	村田目前有超小型UWB模块:Type2BP(基于NXP SR150方案）
[问:]	但UWB会比AOA贵很多吧？记得10年前以过UWB标签在客户端要千元的水平
[答:]	現在一個 Apple AirTag 也只RMD2xx 左右, 價格也跟一個 BLE Tag 一樣
[问:]	通过芯片能获得每个天线的信号强度吗？
[答:]	UWB 不是用上訊號強度去計算距離, 只要收到訊號能計算時間就可以, 所以不會有訊號強度顯示
[问:]	UWB技术是否可以用于实现虚拟现实和增强现实应用，例如在游戏和培训中？
[答:]	可以
[问:]	UWB室内定位,未来几年将如何发展?
[答:]	因為UWB 技術出來後, 整個室內定位的門檻已經降低, 所以發展應該會快及高速發展
[问:]	化工厂人员定位系统,用uwb定位技术可以实现吗?
[答:]	工廠的人員定位是可以實現的
[问:]	精准定位方案包括哪些应用场景？
[答:]	TWR (雙向定位) 是一般用在 1 對 1 或 1 對多的定位...另外, TDoA (到達時間差定位) 是用於連網的定位方法, 能同時支持多個 Tag 來作實時定位
[问:]	UWB 的产品, 往后能在不同手机的平台互相兼容吗？
[答:]	只要UWB 产品符合FiRa Consortium認證, 彼此不同手机的兼容性可通過建基於FiRa 规格上开发出兼容軟件.
[问:]	请问 UWB Tag 一定要用上SR040 或者DK module 呢？
[答:]	因为SR040 或 2DK 只支持单个天线, 所以一般Tag 会用上 SR040 或 2DK module, 但如果Tag 也需要计算角度, 就必须要用上SR150 或 2BP module 才能达到, 所以 Tag 也可以用上SR150 或 2BP module.
[问:]	未来, UWB Tag 会取代 BLE Tag?
[答:]	BLE 跟 UWB 技术会亘相补足应用, 所以不会是直接取代的对方的。
[问:]	请问1个Tag支持多个手机连接吗？
[答:]	Tag 可以利用多个session方法与不同手机一起连接. 建纲容量跟刷新時间有关.
[问:]	能把TWR 及 TDoA 的优缺点作比较吗?
[答:]	TWR (Two-Way Ranging) 可以是 1对1距离直接计算应用, 所以整个应用开发会相对简单, 而且落地时间会快一点. 由于收发佔用時间长一些, 功耗稍会大一点, 所配置用户容量会有所减少. TDoA (Time Difference of Arrival) 是一个网络设计把 Tag 的讯息发给固定的网络接收者, 再通过后台把Tag的位置计算出来. 因为TDoA 需要布网及后台的设计, 相对开发时间及难度会增加, 而且应用会有更多的针对性, 而且Tag的功耗会相对小, 电池耐用也会提高, 所配置用户容量会比TWR增加.
[问:]	定位的方法有哪些
[答:]	ToF (Time of Flight) 作測距...而AoA 方法作方向偵測
[问:]	定位的方法有哪些
[答:]	定位方法是用上ToF去作定位
[问:]	IoT UWB定位精度能达到多少？
[答:]	+/-10cm
[问:]	UWB 会否好像 BLE 或 WIFI 等射频技术一样会受环境因素去影响测试结果呢？
[答:]	UWB 是用上 ToF (Time-of-flight) 去计算距离, 在直接視覺距離下受讯号强度影响小. BLE 或 WIFI 技术一般是用上讯号强度 RSSI 等去计算距离, 讯号强度影响计算的准确度.
[问:]	UWB 的定位精度如何？
[答:]	+/-10cm
[问:]	请问Apple NI Nearby 应用是用上TWR 或 TDoA 的技术呢？
[答:]	Apple 手机的 NI 应用是用上 TWR 的技术去实现距离的计算.
[问:]	RFID定位与UWB定位技术的区别?
[答:]	RFID 只能作近距離的測距...
[问:]	UWB都能嵌入到哪些设备
[答:]	現在是用上很多的手機上, 往後UWB 產品能用在手機的UWB 周邊產品上, 而且也支 AR 應用, 所以往後會有遊戲及其他AR 應用上
[问:]	SR150对环境有何要求吗？
[答:]	用上SR150 是用 ToF 作測距, 所以環境因素是沒有要求
[问:]	UWB 产品的开发需要什么设备及工具呢？
[答:]	UWB 產品開發可以直接採購村田的 2BP 及 2DK EVB 去開發
[问:]	SR150芯片是否具有数据安全和隐私保护机制，以防止数据泄露和攻击？
[答:]	SR150支持外挂安全单元（如NXP SE051W)来实现dynamic STS功能，从而满足对secure ranging有要求的应用，如eLock。
[问:]	NXP有哪些UWB芯片？如何选型？
[答:]	SR150 及 SR040... SR150 是支持多角度測試, 可以用在不同的 Tag 或 Anchor 上. 而SR040 只支單天線的應用, 所以比較合適用在上 Tag 上
[问:]	SR150芯片是否可以与其他传感器和设备集成，以实现更多的功能和应用场景？
[答:]	是的，UWB可以和其它传感器如IMU进行融合来实现更多个性化的需求。
[问:]	可以应用在agv吗？
[答:]	可以，利用UWB的厘米级精准定位实现AGV导航、防碰撞等功能
[问:]	UWB如何处理定位精度和设备功耗之间的平衡问题？
[答:]	可以透过和BLE互补,粗精度用BLE,細蜻度用UWB
[问:]	UWB是否可以用于室内无线充电，例如为智能手机和其他设备提供充电服务？
[答:]	UWB 應用不是用在無線充電的
[问:]	IoT UWB 精准定位方案如何保障通信安全？
[答:]	UWB 是支持加密, 在加一 Secure Element IC 後, 就能確保保密
[问:]	UWB精确定位算法一般有哪些？
[答:]	UWB 的定位方法伯用上 TWR (雙方定位) 及 TDoA (到達時間差定位) 作算法
[问:]	有没有App
[答:]	NXP 是有一個Test APP 在 Apple store 內...
[问:]	NXP是基站和标签都提供吗？
[答:]	NXP SR150可以做UWB基站。SR040是针对纽扣式电池的应用场景设计，非常适合UWB tag
[问:]	UWB定位和蓝牙AOA与WIFI的定位方法有何不同?
[答:]	UWB 是用上ToF (time of flight) 去計算距離, 但 BLE 及 WIFI 只是用上 RSSI (Receive Signal Strength Indication) 去計算, 而 RSSI 一般會比較受環境及其他RF 設備所影響
[问:]	UWB是否可以用于室内无人机导航和控制，例如在仓库和工厂中？
[答:]	無人機的應用, 是需要安裝一些定位點就可以, 所以比較適合在室內應用, 例如倉庫及工廠上
[问:]	UWB系统占用的带宽很高，UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统的问题研究现在到什么程度？
[答:]	1. UWB本身有较低的功率谱密度，如FCC要求低于41.3dBm/MHz，对其它无线系统干扰较小。 2. NXP UWB芯片支持通过UART接口与BLE/WIFI的共存设计。
[问:]	UWB技术是否可以用于智能家居应用，例如识别家庭成员的位置和行为？
[答:]	可以
[问:]	相比较蓝牙AOA/AOD方案，UWB有什么优势？
[答:]	UWB的準確度比BLE 好很多, 而且 ToF 技術受環境因素影響下也比較BLE 低
[问:]	有哪些技术措施保证定位精度达到厘米级的？
[答:]	用脉冲時间(ToF)技朮
[问:]	UWB可以精准到多大范围
[答:]	最佳精準度是10cm
[问:]	IoT UWB 精准定位方案是否能实现人员/设备/车辆的实时轨迹定位？
[答:]	可以
[问:]	定位精度多少
[答:]	可以達至10cm

	欧阳力劲艾睿电子亚太有限公司工程方案经理	在工业，汽车和消费电子产品设计和制造方面拥有超过15年的经验，曾任Sierra wireless射频通信专家组团员。于2020年加入ARROW，负责IoT connectivity设备和生态系统的解决方案开发。
	丁子洋村田有限公司(台湾) 工程师(无线模块)	无线通信模块产品工程师，具有丰富的产品咨询与技术支持经验。
	陈大峰恩智浦大中华区移动终端安全应用高级业务拓展经理	多年从事收集NFC和UWB的技术支持及市场推广工作，熟悉消费电子市场，深入了解行业动态和技术发展趋势。

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