UWBsensorer

UWBsensorer är sensorer som använder ultra-wideband-teknik för radiokommunikation och högprecisionspositionering. De utgår ofta från mycket bredbandig sändning och kan mäta avstånd och rörelse med centimeter- eller decimeterprecision. UWB-teknik används både för kommunikation och för noggrann sensning i applikationer som kräver snabb tidsupplösning och robusthet mot störningar.

Principer och funktion

UWB-sensorer baseras vanligtvis på impulse-radio eller chirp-teknik. Genom att skicka snabba pulser eller bredbandiga signaler fås en mycket exakt tidsupplösning, vilket möjliggör tidsbaserad mätning som time-of-flight eller time-difference-of-arrival. Genom att kombinera flera attesterande enheter (anchors och enheter) kan 3D-positionering utföras och även avståndsmätningar mellan objekt. Vissa system har även möjligheter till riktning (AoA) när flera antenner används.

Vanliga användningsområden

UWB-sensorer används ofta för inomhuspositionering och tillgångs- och resursövervakning i lager och tillverkningsmiljöer, robotsystem och automatisering. De kommer också i bilar och fordon för nära fält kommunikation och säkerhets- eller nyckelhantering, samt i konsumentprodukter för närnära överföring och gestbaserad styrning.

Fördelar och utmaningar

Fördelar inkluderar hög spatial upplösning, god resonans i multipath-miljöer, låg strålflöde över tiden och möjlighet till säker närhetssensing. Begränsningar inkluderar beroende av regleringar för sändeffekt och frekvensband i olika länder, kostnad och komplexitet vid integration, samt att noggrannhet kan påverkas av miljö och linjes inneblivna hinder.

Standarder och ekosystem

Standardsammanhanget omfattar IEEE 802.15.4a för UWB-räckvning och senare 802.15.4z, som förbättrar säkerhet och prestanda. Användarnas val påverkas av regionala regleringar och tillgång till kompatibla produkter från olika tillverkare.