UWB技术的应用离我们还有多远(三) UWB无处不在的应用场景

发布时间:2024-01-225 次浏览
最近一直有人问我,UWB到底能干什么呢?距离苹果发布UWB已经过去快3年了,除了玩炫耍酷,AirTag好像真心找不出特别瘙痒的用处啊? 这个问题,对于那些从手机往外看去理解UWB的玩家来说,确实不好回答。 那我们就换个角度,放下手机,从UWB最原始的定义,去考察一下,UWB到底可以怎么用? UWB最早是以通信技术…
发表时间:2022-12-06 16:02作者:偶得之

最近一直有人问我,UWB到底能干什么呢?距离苹果发布UWB已经过去快3年了,除了玩炫耍酷,AirTag好像真心找不出特别瘙痒的用处啊?


这个问题,对于那些从手机往外看去理解UWB的玩家来说,确实不好回答。


那我们就换个角度,放下手机,从UWB最原始的定义,去考察一下,UWB到底可以怎么用?


UWB最早是以通信技术面目示人的,技术大拿们都对十几年前的一场PK记忆犹新,PK的一方是UWB而另一方是我们非常熟悉的WIFI,最终结果是WIFI胜出成为国际标准。打了败仗的UWB独自躲到角落疗伤,这一去就是十几年。


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这十几年的时间里发生了一件大事,那就是漂亮国的GPS从高高在上的军事用途走向民间。随着GPS发展人类对位置信息从陌生到熟悉,玩的越来越野,需求被一步步开发出来爆发式增长,GPS从最开始的一片荒漠迎来了遍地开花的黄金时代,容量过了千亿美元,这又反过来促进了对GPS、对位置信息更加深入的研究。


人们对GPS是又爱又恨,爱的是:它真的是太有用太好用了;而恨得是:1、是它的精度只有10米,比人眼的分辨力小了足足两个数量级,用眼就能看得到想得到的,它看不到做不到;2、是只能用于室外,而人类活动80%的场景,都发生在室内。


尝到甜头的人们对更高级的室内、高精度位置信息的需求如饥似渴无处不在,然而,几乎所有尝试用GPS、北斗等卫星定位手段解决这些需求的梦想,最终统统被上面两大短板砸的粉碎。


这个时候人们再看躺在角落的UWB不觉眼睛一亮,UWB天生具有的超高距离分辨力以及室内室外通杀的能力,恰恰能够弥补卫星定位两大短板,UWB绝对能够承担起替代GPS,成为下一代、乃至终极一代为人类提供高精度位置信息的使命。


这还不算完,进一步研究还发现,UWB可以用于加密、身份认证而且无法破解。UWB有一手绝活,它可以测出无线电的光速飞行时间,由于光速不可超越,光速飞行时间也不可缩短。比如,UWB可以给出一个不可伪造的“在场“证明:如果你不在场,你的光速飞行时间就绝无可能比在场的短。这个特性足以秒杀现存所有的加密手段。


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通信、厘米级的测距/定位、不可破解的加密,带着这3大功能的神器---UWB,会再次出现在世人面前。我们也按照这个顺序,具体介绍UWB的各种应用场景。


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一:UWB的通信功能应用


必须声明,通信才是UWB的主业,现在大家看好的测距、定位甚至加密之类功能,那都是UWB通信打草搂兔子的副业!

学过通信的人都知道,通信速度直接受制于带宽。由于超大带宽,UWB的通信速度简直就是丧心病狂,达到1Gb/s易如反掌。当传输距离很近(3-5米或更近)时,UWB通信的速度优势更加明显,而当通信速度降下来后,UWB的通信距离可以达到300米。

UWB通信应用场景包括:

1、手机直传文件,苹果已经做出来了;

2、把手机屏幕,无线投射到车载导航仪屏幕上的airplay、carplay、carlife功能;

3、VR眼镜、头盔的无线图像传输;

4、简单的无线组网,如胎压检测;

5、取代现有ISM波段私有协议通信,用于无线抄表、无线鼠标、遥控器、廉价对讲机等等;

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:UWB的测距功能应用


虽然UWB的测距精度只能达到10厘米,连最差劲的皮尺都比不过,然而却架不住它一招鲜吃遍天。现有能测距的技术如激光、超声波都存在着诸如成本、体积、功耗、脆弱、只能视线范围使用、必须瞄准等问题无法大规模推广使用,而UWB不存在以上问题,实现了实用测距手段的零突破,为很多问题的解决提供了新手段。换句话说,UWB甚至都不用定位,只简单把距离测出来就收获了一众粉丝,因为以前没办法啊!

6、电动车防入户管理。电动车入户已经成为一大公害,楼道里放一座基站,电动车贴个标签,二者之间小于一定距离就触发报警,目前采用的2.4G的RFID技术由于距离精度太低且容易受到各种因素干扰而频繁误报漏报,换成UWB技术是大势所趋。

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7、社交距离追溯。工厂、公司员工佩戴记录仪,相互接触距离过近时会发出警示,并记录所有人近距离接触历史,以便出现疫情时追溯。此设备已经应用于某大型工厂内。

8、社交距离提示,UWB手机打开APP当附近有人距离过近时及时提示。

9、低成本测距仪,测量距离可达300米,能穿透墙壁、人体、烟雾等障碍物。

10、物品防丢失,典型应用就是AirTag。

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:UWB的定位功能应用


室内外通吃精度高达厘米级的定位,是UWB最出彩的应用。它是GPS、北斗定位的延申,GPS定位能做到的它都能做到而且做的更好,GPS做不到的UWB也能做到。这方面的应用可以说五花八门无处不在,下面我们再细分几个大类予以介绍:

各种引导功能:

11、导航。UWB导航与GPS导航无缝连接,目标可以精确到饭馆包厢里的具体座位。

12、导医。进医院不再迷路,与医院ERP联机,能根据病人情况实时对医疗资源统一调配,病人无需排队,可以像现在的卫星导航一样准确预测出看病所需时间。

13、导游。APP可以看到旅游景点精细三维图像,走到哪里导游解说跟到哪里。

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14、导购。商场超市购物中心全面部署UWB系统,打开APP可以直接引导到想买的商品前面。可以搜索、弹幕,实体店可以获得逛淘宝一样炫酷的体验。

15、导盲。与人眼相当的精确三维定位,相信高德百度等等地图供应商会第一时间提供盲人导航功能,盲人出门将不再感觉到不便。

16、突发事件预警、疏散引导。比如景区突降暴雨引发山洪,导游系统立即转变成紧急疏散引导系统,实时追踪塌方断路,根据每个人的实时位置制定出最合理的撤离、避险方案并加以引导。

普通人员位置管理:

17、养老院定位管理,老人、护工随时知道人在哪里;

18、幼儿园、小学生签到、定位;

19、工厂、公司员工打卡、活动轨迹追踪,访客管理,某大型电子厂用UWB对车间员工工作期间的行动轨迹进行分析,根据结果调整工位安排,生产效率得以提高;

20、医院病号、医护人员定位管理;

21、小区老人、儿童、宠物防走失管理;

22、车站、机厂、码头人员安检、流动管理,应急管理;

23、运动员训练、比赛、安全管理,已经用于2022年冬奥会场馆;

高危人员位置管理:

24、监狱犯人、警力人员定位管理;

25、公检法司人员定位管理;

26、煤矿、矿山井下人员定位管理;

27、电厂/变电站、化工厂、钢铁厂等高危作业场所人员定位管理;

28、消防员火场临时人员定位管理;

29、抢险救灾现场临时人员定位管理;

30、精神病院人员定位管理;

31、传染病人定位管理(疫情防控);

防丢防盗防移位管理,物品移动即触发报警:

32、文物、贵重物品防盗监测;

33、枪支弹药管理;

34、海关出入境印鉴管理、印章箱管理;

35、连锁店工商营业执照防乱用管理;

物品/仓储管理,所有物品都可以看到实时精确位置:

36、智能仓库;

37、智能物流;

门禁管理,钥匙/门禁卡走近时可以自动开门:

38、小区门禁;

39、公司门禁;

40、车钥匙、家门钥匙;

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车辆应用:

41、电动车电子车牌;

42、汽车电子车牌;

43、闯红灯、不按车道行驶等驾驶行为管理;

44、车辆行驶轨迹监控;

45、车辆防丢防盗;

46、地下停车场找车位、寻车;

47、汽车、电动车、共享单车乱停乱放管理;

48、高速不停车ETC;

先进自动化,机器有了位置可以全天候自动干活:

借助AI,人类的各种自动机器几乎无所不能,但是由于没有位置,各种机器都成了睁眼瞎,凡是与位置相关的精细功能全都做不了,而这一点却恰恰是各种自动化功能里最需要、最有价值的。

很多人以为机器的眼睛是摄像头,除了成本,摄像头有一个重大缺陷就是位置模糊(相当于人的错觉幻觉),机器需要的是准确的位置信息,摄像头只能通过运算转换得到,结果不准还容易被干扰。事实证明,在墙上画两道白虚线,自动驾驶的特斯拉汽车就会误判成车道线而撞上去。然而UWB因为直接提供精确的位置信息,机器根据精准定位而工作,绝不会犯类似的错误。

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49、无人机送快递;

50、机器人做家务、照顾老人病人;

51、机器人在生产车间自由走动、作业;

52、机器人为封闭疫区送米送面送水送菜,直接送货上门。

53、扫地机器人、割草机器人、机器人搬家、机器人高空作业

54、玩具有了位置就能活起来,变得更好玩

55、机器人取代饭馆服务员传菜送餐、宾馆酒店送毛巾牙刷

工业应用:

56、给物联网赋予位置,从而真正联起来

57、地下管廊设备定位

58、为空间站自动对接建立立体定位场,用于航天器自动对接的初步引导。

其他应用:

59、体育场馆看台粉丝棒植入UWB,根据位置动态发光,把整个看台变成一个大屏幕。

60、体感游戏;

61、军事应用

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UWB的加密、身份认证功能应用


62、手机支付、认证,手机变成银行卡、信用卡、身份证。

63、汽车支付,汽车变成银行卡、信用卡,商场超市开车出门即完成支付,车窗都不需要打开,完全阻断疫情传播。

64、UWB银行卡、信用卡

65、新一代身份证、身份卡、居住卡,对犯罪嫌疑人、特殊人群进行更精细管理。

66、区块链。以位置信息作为初始信息加密上链,用于高档商品防伪识别。


以上这些,只是我们能粗略想出来的若干应用场景,窥一斑而知全豹,由于位置信息的需求无处不在,提供精细位置信息数字化的工具UWB自然水涨船高,与人眼分辨力持平的UWB的各种应用当然也俯首可拾、随处可见。

用户的智慧才是UWB各种应用取之不尽用之不竭的源泉,相信随着UWB的玩法日臻熟练,各种匪夷所思让人眼花缭乱的UWB应用也一定会层出不穷喷薄而出,UWB最终必然会坐实整个社会位置信息基础设施的龙头老大身份,给社会的发展、人类生活的舒适度带来一场革命性的变革。

让我们拭目以待!



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