在了解定位精度之前，我們先了解下UWB的測距方法：TDOA與TOF。
TOF
飛行時(shí)間法（Time of flight，TOF）是一種雙向測距技術(shù)，它通過測量UWB信號(hào)在基站與標(biāo)簽之間往返的飛行時(shí)間來計(jì)算距離。根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系，一點(diǎn)到已知點(diǎn)的距離為常數(shù)，那么這點(diǎn)一定在以已知點(diǎn)為圓心，以該常數(shù)為半徑的圓上。有兩個(gè)已知點(diǎn)，就有兩個(gè)交點(diǎn)。以三個(gè)已知點(diǎn)和距離作三個(gè)圓，他們交于同一個(gè)點(diǎn)，該點(diǎn)就是標(biāo)簽的位置。
基于TOF的定位方法測距不依賴基站與標(biāo)簽的時(shí)間同步，故沒有時(shí)鐘同步偏差帶來的誤差，但TOF測距方法的時(shí)間取決于時(shí)鐘精度，時(shí)鐘偏移會(huì)帶來誤差。為了減少時(shí)鐘偏移量造成的測距誤差，通常采用正反兩個(gè)方向的測量方法，即遠(yuǎn)端基站發(fā)送測距信息，標(biāo)簽接收測距信息并回復(fù)，然后再由標(biāo)簽發(fā)起測距信息，遠(yuǎn)端基站回復(fù)，通過求取飛行時(shí)間平均值，減少兩者之間的時(shí)間偏移，從而提高測距精度。
TDOA
到達(dá)時(shí)間差（Time Differenceof Arrival，TDOA）是一種利用到達(dá)時(shí)間差進(jìn)行定位的方法又稱為雙曲線定位。標(biāo)簽卡對外發(fā)送一次UWB信號(hào)，在標(biāo)簽定位距離內(nèi)的所有基站都會(huì)收到無線信號(hào)，如果有兩個(gè)已知坐標(biāo)點(diǎn)的基站收到信號(hào)，標(biāo)簽和基站的距離間隔不同，因此這兩個(gè)收到信號(hào)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是不一樣的，根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系，到已知兩點(diǎn)為常數(shù)的點(diǎn)，一定處于以這兩點(diǎn)為焦點(diǎn)的雙曲線上。那么有四個(gè)已知點(diǎn)（四個(gè)定位基站）就會(huì)有四條雙曲線，四條雙曲線交于一點(diǎn)就是標(biāo)簽的位置。
TDOA算法并不是直接利用信號(hào)到達(dá)時(shí)間，而是利用多個(gè)基站接收到信號(hào)的時(shí)間差來確定移動(dòng)目標(biāo)的位置。因此與TOA相比并不需要加入專門的時(shí)間戳來進(jìn)行時(shí)鐘同步，定位精度相對有所提高。
適用場景
兩種算法各自適合什么樣的場景呢？TOF適合環(huán)境較為復(fù)雜的應(yīng)用場景，例如制造型工廠、電廠、化工廠、辦公樓等。TDOA適合環(huán)境空曠較為簡單的應(yīng)用場景，例如戶外運(yùn)動(dòng)、倉庫等。TOF、TDOA選擇的參考依據(jù)可以從標(biāo)簽的續(xù)航能力、定位精度、單區(qū)域支持標(biāo)簽容量、安裝環(huán)境、標(biāo)簽是否支持反向數(shù)據(jù)控制（例如振動(dòng)）等。
在實(shí)際應(yīng)用中，有很多因素會(huì)影響精度，要想提高精度，需要在干擾的源頭上要有所控制。基站安裝的位置不能貼近大面積金屬，遠(yuǎn)離玻璃窗戶、玻璃墻壁、液體容器、日光燈、大型機(jī)械設(shè)備、高功率無線電裝置等。天線的安裝要與地面垂直。其次，標(biāo)簽的佩戴方式。由于人體對UWB的信號(hào)具有很強(qiáng)的吸收力，所以標(biāo)簽貼近胸口會(huì)明顯影響精度。難以排除的多徑效應(yīng)，由于電磁波在空間傳播時(shí)會(huì)經(jīng)過一些金屬或其他介質(zhì)的反射，導(dǎo)致多徑效應(yīng)的不可避免。因此該部分對精度的影響只能通過后期對采樣的處理以及算法來彌補(bǔ)。
市面上多數(shù)聲稱可以達(dá)到厘米級(jí)的定位，在實(shí)際應(yīng)用中卻天差地別，實(shí)驗(yàn)室的理論值支撐不了應(yīng)用上的不足。要達(dá)到理想狀態(tài)，除了在部署上下功夫外，重要的是對應(yīng)用場景的深入了解，云酷科技多年來專注于電廠，結(jié)合電廠實(shí)際情況與UWB定位技術(shù)的人員定位系統(tǒng)，能夠在控制成本的情況下達(dá)到優(yōu)秀的定位精度，滿足電廠真實(shí)的需求，這不僅僅是技術(shù)先進(jìn)的原因，更在于多年來耕耘行業(yè)的結(jié)果。選擇對的方案，事半功倍，反之勞心勞力，從來沒有好的應(yīng)用方案，適合實(shí)際情況的，就是理想的。
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