#物聯網IoT #定位服務LBS #無線通訊 #超寬頻UWB #藍牙低功耗BLE #即時定位系統RTLS #室內定位系統IPS #飛時測距ToF
【加密後,UWB 應用更安全了】
繼蘋果 (Apple) 和三星 (Samsung) 之後,小米也在去年10 月加入超寬頻 (UWB) 行列、發佈「一指連」技術,意在賦予手機與智能設備猶如人眼一般的空間感知能力。UWB 無線電不僅可精確計算距離,還可計算到另一台設備的方向,與物聯網設備完美融合。此外,UWB 技術因追蹤準確性高,在 COVID-19 接觸者追蹤和保持社交距離助益很大。再者,室外讀數通常比室內更準確。
UWB 提供 5~10 公分的精度,正是即時追蹤 (尤其是室內定位) 最重要的因素,且克服了訊標技術在延遲和準確性的侷限;加上使用 3.1~10.6GHz 頻段、不會干擾 2.4GHz 以下的熱門頻段、最大功率頻譜密度 (PSD) 非常低、幾乎消除訊號攔截可能等諸多好處,讓 UWB 熱度越來越高。不過,UWB 的短距離卻也成為商業化障礙。因此,UWB 晶片組廠商試圖在同一房間內使用設備克服短距離挑戰,例如,準確的上下文感知資訊或巧妙利用室內位置。
UWB 之所以能在銷聲匿跡多年後再度奮起,IEEE 802.15.4z 新標準的提案功不可沒——例如,透過使用 AES-128 加密演算法對物理層 (PHY) 時間戳序列進行加密協定;經由強化 UWB 物理層增強密鑰卡和支付的安全性,並將位置精度提高至<1 公分,可進一步提升測距的完整性和準確性,支援行動裝置的即時空間脈絡與無縫、安全的點對點技術,有利於無線支付與行動金融發展。兩大產業組織也持續分頭推進——FiRa 訂標準、UWBA 顧應用,生態系再擴大。
意法半導體 (ST) 亦已加入 UWBA 理事會,意在進一步強化 STM32 微控制器 (MCU) 系列產品和支援配套無線連線性能。UWB 具有空間感知功能,即使丟失物品被埋在沙發墊下或抽屜內也能輕鬆找到。Tile 下一代追蹤器,可能新增或轉向 UWB 版本;這兩年「即將推出」傳聞不斷的蘋果 AirTag,諸多話題亦與 AR 形影不離。趕在蘋果 AirTag 正式問市前,三星搶先發佈 Galaxy SmartTag plus 將支援 UWB 的消息,並與多家汽車廠建立「數位鑰匙」合作夥伴關係。
延伸閱讀:
《802.15.4z 強化物理層加密,UWB 憑借 LBS 再度奮起》
http://www.compotechasia.com/a/feature/2021/0312/47333.html
#蘋果Apple #三星Samsung #小米 #恩智浦半導體NXP #Decawave #愛美科imec #意法半導體ST #紐瑞芯 #UMAJ #LitePoint #IQgig-UWB測試平台 #是德科技Keysight #FiRa #UWBA
uwb定位算法 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 的最佳貼文
#物聯網IoT #無線個人區域網路WPAN #定位服務LBS #超寬頻UWB #近場通訊NFC #藍牙低功耗BLE #量測
【有容乃大!UWB 具 PSD 特性,利於異質共存】
超寬頻 (UWB) 定位是由多個感測器,輔以「到達時間差」(TDOA) 和「角度定位」演算法對標籤位置進行分析,具有「多路徑」解析能力,讓發射訊號的能量得以充份發揮——解決 UWB 訊號衰減和測距誤差的問題。「角度定位」的接收端須建置「指向式天線」或「天線陣列」接收訊號差異,據以推算收、發雙方的相對角度,再參考接收端的平面高度而得出發射端座標。
UWB 的訊號接收表現不俗,由於對通道衰減不敏感,UWB 接收器可藉分級獲得良好的抗衰減效果。這意味著:在室內或建築物等密集場合可獲得更好的定位,加上超寬頻助陣,精度亦較高,距離解析度可達「公分級」。然須留意的是,這種基於訊號時間的定位方法,一旦遇到牆體遮擋需要重新部署,且同等面積上的隔間數量增加一倍,基地台的用量也需隨之倍增。
相較於 Wi-Fi 需要中繼站接取,UWB 遙控/遙測相對安全;而 IEEE 802.15.4z 擴展協定,亦為傳統 UWB 無線電的所有已知攻擊增加物理層 (PHY) 保護。此外,UWB 具低功率譜密度 (PSD) 特性,幾乎不會干擾其他無線標準,非常適合與其他無線技術一起使用,包括藍牙、Wi-Fi 和用於行動支付的近場通訊 (NFC)。過去,UWB 多被用於工、商環境的即時定位,但近來問鼎消費市場意圖明顯。
延伸閱讀:
《UWB 低功率「公分級」定位,照護/驗證隨身帶著走》
http://compotechasia.com/a/feature/2020/0410/44460.html
#SparkMicrosystems #羅德史瓦茲R&S #InsightSiP #諾迪克Nordic #FiRa聯盟 #恩智浦半導體NXP #瑞薩電子Renesas #WiserSystems #Qorvo #Allegion
uwb定位算法 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的最讚貼文
創鈺「UWB室內定位解決方案」 啟動工業4.0的第一步
Sponsored Content 2018.01.05
數位時代
效率、品質、成本,是製造業最關注的三大重點,近年來興起的工業4.0趨勢,其核心精神也是環繞這三個營運重點,透過自動化與智慧化的方式,提高生產效率和品質、並降低成本,然而工廠智慧化的方式有很多種,從人、生產設備、物料管理到環境監控…等,每一個都是可以切入的面向,只可惜台灣目前在討論工業4.0時,太過強調生產設備智慧化,忽略「人」才是智慧化的基礎。 「我認為工業4.0的第一步,應該先從人的管理開始做起,」創鈺國際科技總經理賴鴻銓語氣肯定地說。
台灣製造業所使用的生產設備,大多數為單機作業環境,要經過很多道程序才能轉型智慧化,例如:佈建網路、裝感測器、開發數據分析軟體…等,這當中所需投入的成本和時間,容易讓企業卻步不前,但是「人」的管理相對容易許多,只要透過室內定位技術及圖形化的後台介面,就能幫助製造業實現從人員、機器設備、原物料、作業方式到環境的管理智慧化。
以人的管理為基礎 啟動工業4.0轉型藍圖
然而,目前常見的室內定位技術如RFID、藍牙、WiFi、ZigBee等,因為穿透性佳,反而不適合應用在牆壁隔間多的製造工廠,當訊號穿透牆壁時,容易與其他空間的訊號相互干擾、影響定位準確度。
因此創鈺國際以UWB(Ultra Wide Band;超寬頻通訊技術)為基礎推出「製造業微定位解決方案」,應用創新的演算法設計,實現工廠管理智慧化的目標,台灣某知名電子製造大廠便是應用創鈺國際科技「製造業微定位解決方案」管理位在大陸的上千人工廠,大幅改善人員作業效率與管理透明度。
創鈺國際科技副總經理賴宗鼎指出,該製造業在導入「製造業微定位解決方案」後,進入廠內的所有人員都需配戴UWB手環,做為人員進出工廠的門禁管制,當其在廠內移動時,圖台會清楚標示出目前所在位置,如此一來,管理者便能確保工廠內所有人員,包含作業人員、訪客與外包廠商的生命安全。
倘若人員遇到緊急狀況,只要按下UWB手環上的求救鈕,管理者便能從圖台介面得知求救者的位置,並通知距離最近的救護人員前往協助,又或者當人員在禁區或高危險區域長達一段時間沒有移動,管理者也能即時派人前往查看,降低工安意外的發生機率。
除了降低工安意外,掌握作業人員位置還有一個好處,就是搭配管理政策來提高生產效率、降低員工「假性出席(Presenteeism)」的機率。
美國學術期刊《Journal of Occupational Health Psychology》曾經刊出一篇文章指出,上班族普遍有「假性出席」的現象,也就是雖然出勤卻因故無法發揮全效狀態,可能因為精神不佳無法投入工作,或假藉各種名義離開工作崗位、直到接近下班時間再回來,這種假性出席的工資成本占整體薪資比例將近4成。
透過UWB手環的配置,系統可以計算人員在線時間,並列出報表,針對沒有達到標準值的員工,再由主管介入主動關懷,久而久之自然能減少作業人員刻意偷懶的行為、提高生產效率。「一座5千人的工廠,每年人資成本至少20億元,只要提高5%的作業效率,就能節省至少1億元的成本,」賴宗鼎強調。
室內定位圖台升級戰情中心 工廠管理資訊一手掌握
由於室內定位的圖台介面可以整合很多訊息,因此該製造業者也善用此特性,從最初的人員管理,到之後陸續整合其他資訊系統,將圖台轉變成工廠戰情中心,集中管理廠內的人員、機器、原物料、作業方式與環境安全。
舉例來說,在機器設備管理上,整合了設備數據自動化蒐集系統,在圖台上標示出產線主要機器設備的位置,當機器故障或需要更換零件時,圖台介面就會亮起警示燈號,提醒管理者通知相關人員,以便產線能夠快速復原,將效能維持在一定水準。「雖然設備數據自動化蒐集系統,也會預知機器維修時間,但是沒有圖形化介面去提醒管理者,相關訊息很容易就會被忽略,之前就曾經聽過某大型工廠的機器壞了3年都沒有被發現,」賴宗鼎解釋。
至於原物料管理上,則是在物料自走搬運車安裝UWB手環,當自走車發生碰撞、脫離軌道等異常現象而靜止不動時,圖台介面同樣會亮起警示燈號,中控室就會告知相關人員自走車停在哪個位置必須處理。另外,圖台介面也整合了生產資訊管理系統,當產品良率低於正常標準時,管理者只要點選圖台上的攝影機圖示,螢幕就會立即秀出即時監控影像,確認是否產線員工的操作方式有誤而影響良率。
雲端提供充分運算資源 確保室內定位精準度
由於室內定位所需的運算資源非常大,創鈺國際將相關的演算法和運算引擎放上微軟Azure雲端平台,因為Azure提供完整的開發套件如:MSDN、.NET等,所以開發速度很快,另一方面對使用者來說,雲端也是比較具有成本效益的選擇。
賴宗鼎進一步解釋,隨著使用規模擴大,室內定位所需求的運算資源也會跟著增加,例如:一座5千人的製造工廠,假設每隔5秒鐘就發出一次訊息,等於同時有2萬5千個訊息發送給伺服器,這對系統來說是很沉重的負擔,很容易造成當機或塞車的情形,而伺服器運算速度只要延遲個2秒,最終運算出來的結果與實際位置可能會誤差到15公尺之多,大幅影響定位精確度。
室內定位技術一開始應用於大型公共空間的導覽服務,例如:展覽會場、博物館、美術館、機場…等,隨著技術演變而成為工廠智慧管理的推進器,協助製造業順利踏上工業4.0之路。
醫療智慧化 提昇品質和效率
除了製造業以外,醫療業也很適合應用UWB室內定位技術提升服務品質或管理效率。賴宗鼎指出,醫療業的室內定位應用分成兩種,一個是傳統常見的導覽應用,以藍牙技術為基礎、手機App為介面,為到院就診的病患或家屬提供路線導航服務,避免民眾在醫院迷失方向,並降低在醫院停留的時間。
另一種則是應用於醫療管理,此時就適合採用UWB技術,讓醫護人員可以即時找到想要找的人或儀器設備。舉例來說,健檢中心的客戶在等待檢查過程中,可能會四處走動打發時間,護理師只要在健檢者手上配戴UWB手環,就能透過圖台看到健檢者目前所在位置、提前通知客戶回到健檢室進行檢查;又如急診室空間有限,病床不得不置放在週遭的走廊上,導致急診室醫師無法在第一時間找到病患,若在病床上安裝UWB手環就能解決此困擾。
創鈺國際科技成功背後的 Azure 關鍵服務 : Azure Virtual Machines
創鈺國際客戶群涵蓋政府單位與公民營大型企業,由於每個客戶對於公有雲接受度不一,採用 Azure Virtual Machines 帶給創鈺最大的業務彈性,Azure Virtual Machines 採用 Windows Server Hyper-V 相同之虛擬化技術,可以直接使用 Hyper-V 虛擬硬碟檔案格式 (VHD) 上傳至雲端使用。也可以透過 Azure 入口管理管帳自由選用 Windows 或 Linux作業系統之映像檔直接在雲端建立虛擬機器,用戶隨時都可以將整個虛擬硬碟檔案虛擬硬碟檔案 (VHD) 匯出或下載,不會受制於單一雲端業者服務。
uwb定位算法 在 物聯網結合超寬頻(UWB)定位技術實現自動跟隨搬運系統 的推薦與評價
物聯網結合超寬頻( UWB ) 定位 技術實現自動跟隨搬運系統學校/系級:國立台北教育大學資訊科學系指導老師:許佳興專題人員:張代杰(組長)、鍾宜舫、 ... ... <看更多>
uwb定位算法 在 Ros imu github - Vina katundi Ime 的推薦與評價
Sensor fusion algorithm for UWB, IMU, GPS locating data. data arrive at 100Hz. ... 与GPS传感器ESKF融合定位 文章目录IMU与GPS传感器ESKF融合定位1、代码整体框架 ... ... <看更多>
uwb定位算法 在 tdoa github 的推薦與評價
基于TDOA定位的Chan算法,han 算法是TDOA 定位方法的一个很赞的trick。. ... tdoa assisted rssd based localization using uwb and, src num tdoa multiple speech ... ... <看更多>