ScenSor следит за тобой

| DecaWave

Помнится, было время, когда для определения местонахождения нужно было изучать карты и пользоваться хитроумными инструментами. С появлением навигационных радиосистем ориентироваться стало гораздо проще, а системы спутниковой навигации, ставшие доступными для всех, сейчас не использует разве что принципиальный ретроград. Кажется, что навигационные технологии стали глобальными настолько, насколько это вообще возможно – но нет. В масштабах Интернета вещей рациональнее применять иные методы навигации, основанные на беспроводных сетях передачи данных. RTLS (системы позиционирования в реальном времени) гораздо проще и точнее и, что самое главное, позволяют отображать положение всех объектов на интерактивной карте. Объектами могут быть как вещи, например, товары или инструменты на складе, так и транспорт (электрокары, тележки) и даже люди – к примеру, в больницах часто требуется знать, где находится нужный врач.

RTLS (Real-time Locating System) может быть развёрнута в помещении, здании или на практически любой площади, где есть возможность разместить инфраструктуру системы и организовать её работу. Основа RTLS – сеть из базовых станций, чьи координаты известны. Объекты, которые нужно отследить, оснащаются активными радиометками, сигнал с которых улавливается базовыми станциями. Обрабатывая данные со всех станций, определяют положение всех меток в зоне охвата сети RTLS.

Несмотря на простые принципы работы, при реализации RTLS возникают различные трудности: кроме поиска компромиссов между числом отслеживаемых объектов, мощностью базовых станций, методами обработки информации, потреблением и т.д. нужно уделять внимание созданию аналоговой радиочастотной части устройств и протоколам обмена данными.

Радиочип DW1000 ScenSorПомочь создателям RTLS взялась компания DecaWave, выпустив радиочип DW1000 ScenSor. Несмотря на то, что расшифровка этого названия похожа на речи сломанного робота-завоевателя (Seek Control Execute Network Sense Obey Respond – буквально "искать-контролировать-запускать-сеть-чувствовать-подчиняться-отвечать"), DW1000 вполне дружелюбен. В его 48-выводном корпусе уютно разместились цифровой приёмопередатчик со всеми необходимыми аналоговыми модулями (включая антенный переключатель), MAC-блок, последовательный интерфейс и модуль управления питанием (см. рисунок).

Структура чипа DW1000

Рис. Структура чипа DW1000

Приёмопередатчик чипа совместим со стандартом IEEE802.15.4-2011. Инженеры DecaWave намеренно отказались от разработки проприетарных протоколов, так как это лишь усложнило бы разработку, в то время как стандартные, уже зарекомендовавшие себя решения будут поддерживаться всей промышленностью и обеспечат совместимость оборудования различных производителей. Оригинальный стандарт IEEE 802.15.4 был создан в 2006 году и включает спецификации популярного протокола беспроводного обмена данными на малых дистанциях ZigBee. В 2011 году этот стандарт был, в частности, дополнен ультраширокополосной технологией связи (UWB). UWB-cигналы представляют собой очень короткие импульсы, с относительной шириной спектра от 25 до 100%. Это несёт с собой несколько важных преимуществ: возможность очень точно определять расстояние до объектов, низкое потребление передатчика и эффективное подавление отражённых сигналов.

Но инженеры DecaWave не остановились на этом. Метод когерентного приёма, реализованный в DW1000, позволяет распознавать более слабые по сравнению с некогерентным приёмом сигналы, и, как следствие, увеличить дальность связи. Это особенно важно в обычных для помещений с множеством комнат ситуациях, когда приёмник и передатчик не находятся в зоне прямой видимости.

Наконец, запатентованная технология производства микросхем позволила создать самый маленький совместимый с UWB IEEE802.15.4-2011 чип на рынке. Причём, размер – не единственный выигрыш: чем меньше кристалл микросхемы, тем дешевле его производство и, в итоге, сама микросхема.

А закончить описание этого, безусловно, заслуживающего внимания продукта лучше всего цифрами. Итак, основные характеристики чипа DecaWave таковы:

  • скорость обмена данными: 110, 850 кбит/с, 6,8 Мбит/с;
  • рабочие частоты: шести поддиапазонов в диапазоне 3,5–6 ГГц;
  • дальность связи: до 300 м;
  • мощность передатчика: –14 или ­–10 дБм;
  • плотность мощности передатчика: –41,3 дБм/МГц;
  • модуляция: дифференциальная фазовая с двоичной фазовой манипуляцией;
  • длительность преамбулы сигнала: от 64 мкс  до 4 мс;
  • длина пакета данных: до 1023 байт
  • питание – один источник: 2,8–3,6 В.

Система RTLS, построенная на основе DW1000, способна определять местоположение объектов с точностью до 10 см и отслеживать в режиме реального времени до 11000 (!) радиометок в радиусе 20 м.

Демонстрация измерения расстояния до объекта

Счастливая семья: RTLS в обыденной жизни

О компании

Компания DecaWave (Дублин, Ирландия) – разработчик интегральных схем для UWB-навигации в помещениях. Первый продукт компании ­– чип ScenSor – объединяет стандарт обмена данными IEEE802.15.4-2011 и собственные разработки компании, благодаря чему достигнута совместимость и надежность вкупе с высокой точностью навигации, экономичностью и низкой стоимостью изделия.

Производитель: DecaWave
Наименование
Производитель
Описание Корпус/
Изображение
Цена, руб. Наличие
DW1000-I-TR13
DecaWave
Арт.: 1901891 ИНФО PDF
Доступно: 268 шт. 2867,29
Выбрать
условия
поставки
Микросхемы DW1000 для разработки систем локации внутри помещений. IEEE802.15.4-2011, UWB (3.5GHz ~ 6.5GHz). Обеспечивает точность позиционирования до 10 см, обслуживание до 11000 меток в радиусе 20 метров.
DW1000-I-TR13 2867,29
268 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
EVK1000 Evaluation Kit
DecaWave
Арт.: 1901892 ИНФО PDF
92797,80
Поиск
предложений
Демоплаты для изучения возможностей микросхем DW1000 IEEE802.15.4-2011 и разработки систем RTLS и сетей беспроводных датчиков.
EVK1000 Evaluation Kit 92797,80
-
Поиск
предложений
DWM1000
DecaWave
Арт.: 1901893 ИНФО PDF
5007,94
Поиск
предложений
Беспроводной модуль на основе микросхемы DW1000 для локации внутри помещений. IEEE802.15.4-2011, UWB (3.5GHz ~ 6.5GHz). Обеспечивает точность позиционирования до 10 см, обслуживание до 11000 меток в радиусе 20 метров.
DWM1000 5007,94
-
Поиск
предложений
TREK1000
DecaWave
Арт.: 2608041
Поиск
предложений
TREK1000
-
Поиск
предложений
MDEK1001
DecaWave
Арт.: 2781193
Поиск
предложений
MDEK1001
-
Поиск
предложений
DWM1001
DecaWave
Арт.: 3159120
Поиск
предложений
DWM1001
-
Поиск
предложений
DWM1001-DEV
DecaWave
Арт.: 3423263
Поиск
предложений
DWM1001-DEV
-
Поиск
предложений
DW1000-I-TR7
DecaWave
Арт.: 3631591
Поиск
предложений
DW1000-I-TR7
-
Поиск
предложений
EVK1000
DecaWave
Арт.: 3633748
Доступно: 10 шт. от 1 шт. от 36730,70
Выбрать
условия
поставки
EVK1000 от 1 шт. от 36730,70
10 шт.
(под заказ)
Выбрать
условия
поставки
DWM1001C
DecaWave
Арт.: 3933006
Поиск
предложений
DWM1001C
-
Поиск
предложений

Сравнение позиций

  • ()