UWB超高精度和RFID区域定位的融合

UWB超高精度和RFID区域定位的融合

对于定位系统来说，定位精度是其中最最重要的关键指标，想要去评价一个室内（不仅仅是房间内，应该包含局域范围内）定位系统做的好不好，首要指标就是定位精度。基于不同的定位精度，基本上将>10米的称为模糊定位，3-5米的称为区域定位，一米以内的称为高精度定位，50厘米以内的称为超高精度。每一种精度背后都有对应的技术，比如区域定位常常使用多个频段复合的RFID，超高精度则使用UWB技术。

RFID区域定位系统的优点是功耗极低，成本极低，设备部署不用考虑多基站配合，缺点就是精度不够，定位位置常常的跳跃的非连续数据，没有Z轴（也就是高度）的数据；UWB超高精度的优点是精度极高，可以做三维位置的定位，但是缺点更多：造价昂贵、必须多台基站配合、必须有额外的同步基站、功耗高等。为了在同一个场景下，取长补短，我们融合了这两种技术，力求能够扬长避短，在实际项目中给出最适合的基站部署方案。

在基站端(不管是定位基站、锚点基站、同步基站)我们保持不变，具体选用那种基站根据现场环境而定，原则上比如开阔的大区域，我们使用多台UWB定位基站，提供大跨度信号覆盖，高精度定位效果，在狭窄区域，则部署锚点基站（也就是区域定位的核心基站）的方式。在定位中端侧，我们将RFID（多个频段）和UWB重组在一起，当探测到UWB同步基站信号后，切换到高精度模式，当检测到锚点基站信号，则切换到区域定位模式。

比较着重的，我们要关注功耗，因为本身UWB的功耗比较大，如果不加特殊处理，则会陷入功耗危机。我们的做法是，在定位终端（也就是定位标签）的程序内写入坐标样本库，在不同的定位坐标内切换到不同的工作模式，两种复合的技术严格控制使用；另外锚点基站被我们升级成了大型的电量控制器，在锚点基站范围内，我们采用趋势平滑算法，将定位终端的发射频率降低；在UWB超高精度模式下，我们依然做了优化，采用了我们最新的小跳频技术，将发射功耗极大降低。

当然需要说明的是在基站设备层面，由于采用了融合部署方式，建设成本和便捷性明显提升了，但是在定位标签层面，成本是上升的，因此此融合方案可能更适合定位终端数量有限的场景。