البته، UWB که مخفف “Ultra-Wideband” است، یک فناوری ارتباطات بی‌سیم است که برای انتقال داده‌ها با پهنای باند بسیار زیاد و بر روی محدوده فرکانسی وسیع از حدود 3.1 تا 10.6 گیگاهرتز استفاده می‌شود. این فناوری توانایی ارائه نرخ انتقال داده‌های بالا را دارد، ولی معمولا در فواصل کوتاه مؤثر است و اغلب برای ارتباطات داخلی و محلی به کار برده می‌شود. در ادامه به برخی از کاربردهای UWB در صنعت می‌پردازیم:
- تعیین موقعیت و ردیابی دقیق: UWB برای تعیین موقعیت و ردیابی دقیق در فضاهای داخلی استفاده می‌شود. این کاربرد در صنایعی مانند تولید، انبارداری و حمل و نقل بسیار مفید است، جایی که دقت بالا در شناسایی مکان تجهیزات، کارمندان و محصولات مورد نیاز است.
- سیستم‌های ایمنی و نظارتی: UWB می‌تواند برای ایجاد سیستم‌های ایمنی و نظارتی مانند سیستم‌های امنیتی پیشرفته و هشداردهنده‌های نزدیکی به کار رود.
- اتوماسیون صنعتی: در اتوماسیون صنعتی، UWB می‌تواند برای ارتباط بی‌سیم بین ربات‌ها و دستگاه‌ها استفاده شود. به علاوه، این فناوری می‌تواند در سیستم‌های کنترل فرآیند و تشخیص خطا به کار رود.
- اتصال دستگاه‌ها: UWB می‌تواند برای اتصال دستگاه‌های مختلف در محیط‌های صنعتی به یکدیگر استفاده شود، مانند اتصال سنسورها و ابزار دقیق به سیستم‌های مرکزی.
- ارتباطات بی‌سیم با کیفیت بالا: به دلیل پهنای باند بالا و تداخل پایین، UWB برای انتقال داده‌های حجیم با کیفیت بالا در صنایعی که نیاز به انتقال سریع و مطمئن داده‌ها دارند، مانند صنعت فیلم و تلویزیون، بسیار مناسب است.
- سیستم‌های ناوبری داخلی: در وسایل نقلیه از جمله خودروهای سنگین و تجهیزات حمل‌ونقل در فرودگاه‌ها و بنادر، UWB می‌تواند برای ناوبری دقیق داخلی
فناوری Ultra-Wideband (UWB) یک نوع فناوری ارتباطی است که از طیف گسترده‌ای از فرکانس‌های رادیویی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. نحوه کارکرد UWB به شرح زیر است:
- انتشار امواج رادیویی: UWB با استفاده از پالس‌های رادیویی با انرژی پایین که بر روی یک پهنای باند وسیع (معمولا بیش از 500 مگاهرتز) انتشار می‌یابند، کار می‌کند. این پالس‌ها می‌توانند با فرکانس‌های مختلفی ارسال شوند تا از تداخل با سایر سیستم‌های بی‌سیم جلوگیری شود.
- پالس‌های مدولاسیون: اطلاعات در UWB از طریق مدولاسیون پالس‌های رادیویی منتقل می‌شوند. مدولاسیون می‌تواند شامل تغییر در زمان‌بندی پالس‌ها (مدولاسیون زمانی)، فرکانس (مدولاسیون فرکانسی)، یا فاز (مدولاسیون فازی) باشد. هر تغییری نمایانگر بیت‌های داده‌های مختلف است.
- انتقال داده‌ها: به دلیل پهنای باند بسیار وسیع، UWB می‌تواند داده‌ها را با نرخ‌های بالا (از چند مگابیت بر ثانیه تا چند گیگابیت بر ثانیه) و برای فواصل کوتاه (معمولاً چند ده متر در داخل ساختمان‌ها) منتقل کند.
- تعیین موقعیت و ردیابی: در مواردی که UWB برای تعیین موقعیت یا ردیابی استفاده می‌شود، سیستم از تأخیر زمانی رسیدن پالس‌ها بین فرستنده و گیرنده‌ها برای محاسبه فاصله استفاده می‌کند. با استفاده از چندین گیرنده و فناوری‌هایی مانند آرایه‌های آنتن و الگوریتم‌های پیشرفته، می‌توان موقعیت‌ها را با دقت بسیار بالا تعیین کرد.
- کم‌تداخل: یکی از مزیت‌های بزرگ UWB کم‌تداخل بودن آن است. پالس‌های کوتاه‌مدت با انرژی پایین بر روی پهنای باند وسیع پخش می‌شوند، که این باعث می‌شود تأثیر آن‌ها بر سایر دستگاه‌های بی‌سیم کمتر شود و از سوی دیگر
- در سیستم‌های تعیین موقعیت مبتنی بر فناوری Ultra-Wideband (UWB)، دو مفهوم اساسی وجود دارد: انکر (Anchor) و تگ (Tag).
- انکر (Anchor):
- انکرها دستگاه‌های ثابتی هستند که در مکان‌های مشخصی از محیط قرار داده می‌شوند و به عنوان نقاط مرجع برای تعیین موقعیت عمل می‌کنند. آن‌ها معمولا به صورت دائمی نصب می‌شوند و موقعیت دقیق آن‌ها شناخته شده است. انکرها می‌توانند سیگنال‌های UWB را ارسال یا دریافت کنند تا به تعیین موقعیت تگ‌های متحرک در فضا کمک کنند.
- تگ (Tag):
- تگ‌ها دستگاه‌های متحرکی هستند که می‌توانند به اشخاص، حیوانات، یا اشیاء مختلف متصل شوند. تگ‌ها سیگنال‌های UWB را ارسال یا دریافت می‌کنند که با استفاده از انکرها برای تعیین موقعیت مکانی آن‌ها به کار می‌رود. تگ‌ها به طور معمول از یک باتری قابل شارژ یا باتری با عمر طولانی برای تأمین انرژی استفاده می‌کنند.
- نحوه کارکرد سیستم:
- در یک سیستم تعیین موقعیت UWB، انکرها و تگ‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا موقعیت دقیق تگ‌ها را تعیین کنند. تگ‌ها سیگنال‌هایی را ارسال می‌کنند که توسط انکرها دریافت می‌شود. از زمان رسیدن این سیگنال‌ها (Time of Arrival – ToA) یا تفاوت زمان رسیدن سیگنال‌ها (Time Difference of Arrival – TDoA) برای محاسبه فاصله بین تگ‌ها و انکرها استفاده می‌شود. با تجزیه و تحلیل این اطلاعات از چند انکر، می‌توان موقعیت دقیق تگ را در فضای سه‌بعدی محاسبه کرد.
- کاربردها:
- این تکنیک برای ردیابی کالاها در انبارها، نظارت بر حرکت کارمندان یا تجهیزات در محیط‌های صنعتی، و یا حتی تعیین موقعیت در داخل ساختمان‌ها برای سیستم‌های ناوبری شخصی به کار می‌رود. UWB به دلیل دقت بالا و قابلیت اطمینان در تعیین موقعیت، یک گزینه م
- حبوب در میان فناوری‌های موجود است.
در سیستم‌های تعیین موقعیت مبتنی بر فناوری Ultra-Wideband (UWB)، دو مفهوم اساسی وجود دارد: انکر (Anchor) و تگ (Tag).
انکر (Anchor):
انکرها دستگاه‌های ثابتی هستند که در مکان‌های مشخصی از محیط قرار داده می‌شوند و به عنوان نقاط مرجع برای تعیین موقعیت عمل می‌کنند. آن‌ها معمولا به صورت دائمی نصب می‌شوند و موقعیت دقیق آن‌ها شناخته شده است. انکرها می‌توانند سیگنال‌های UWB را ارسال یا دریافت کنند تا به تعیین موقعیت تگ‌های متحرک در فضا کمک کنند.
تگ (Tag):
تگ‌ها دستگاه‌های متحرکی هستند که می‌توانند به اشخاص، حیوانات، یا اشیاء مختلف متصل شوند. تگ‌ها سیگنال‌های UWB را ارسال یا دریافت می‌کنند که با استفاده از انکرها برای تعیین موقعیت مکانی آن‌ها به کار می‌رود. تگ‌ها به طور معمول از یک باتری قابل شارژ یا باتری با عمر طولانی برای تأمین انرژی استفاده می‌کنند.
نحوه کارکرد سیستم:
در یک سیستم تعیین موقعیت UWB، انکرها و تگ‌ها با یکدیگر همکاری می‌کنند تا موقعیت دقیق تگ‌ها را تعیین کنند. تگ‌ها سیگنال‌هایی را ارسال می‌کنند که توسط انکرها دریافت می‌شود. از زمان رسیدن این سیگنال‌ها (Time of Arrival – ToA) یا تفاوت زمان رسیدن سیگنال‌ها (Time Difference of Arrival – TDoA) برای محاسبه فاصله بین تگ‌ها و انکرها استفاده می‌شود. با تجزیه و تحلیل این اطلاعات از چند انکر، می‌توان موقعیت دقیق تگ را در فضای سه‌بعدی محاسبه کرد.
کاربردها:
این تکنیک برای ردیابی کالاها در انبارها، نظارت بر حرکت کارمندان یا تجهیزات در محیط‌های صنعتی، و یا حتی تعیین موقعیت در داخل ساختمان‌ها برای سیستم‌های ناوبری شخصی به کار می‌رود. UWB به دلیل دقت بالا و قابلیت اطمینان در تعیین موقعیت، یک گزینه م
حبوب در میان فناوری‌های موجود است.