原创 UWB室内人员定位算法优缺点分析

        UWB室内人员定位算法优缺点分析

        在使用UWB室内人员定位技术进行定位时，有两种基本定位算法：基于差分飞行时间TDOA和双向测距TWR的UWB定位算法，这两种算法各有优劣，下面铱微云小编将优缺点情况仔细分析。

        1、定位的准确度

        超宽带无线电技术使我们能够在室内和室外定位物体，精度小于30厘米。时差法和双向测距法都能达到这一精度。由于时差法是由光速和时间差的乘积来计算的，因此双向测距技术总体上更为精确。

        2、可伸缩性-定位基站和定位终端的数量

        到达时差法，定位终端使用一个小的时间段发送一条脉冲消息，因此大量的定位终可以在帧速率内传输信号。相对容纳的定位终端数量更多，而定位基站的数量相对也比较少。

        双向测距在设备之间发送一系列消息，从而导致有限数量的定位终端可以在刷新率内传输信号，因此终端数量相对较少。而定位基站分成主站和从基站，一个主基站可以对应4个从基站，主机站负责和定位引擎进行通信，因此需要的基站数量总体比较多，部署比较麻烦。

        3、可扩展性-面积大小

        到达时差算法可以在不更改系统或设置的情况下向系统添加定位基站。

        双向测距算法要求系统中的所有从UWB定位基站与主UWB定位基站直接通信。从定位基站和主定位基站之间的通信区域限制了区域的大小。主定位基站都与定位服务器通信。

        4、电池寿命

        到达时差算法只需要脉冲信号来定位UWB定位终端，从而将电池寿命延长到几年。

        采用双向测距算法，UWB标签必须多次发送和接收定位基站的信号。TWR需要交换9条消息来定位UWB定位终端，这大大缩短了终端的待机时间。

        5、易用性

        在定位系统中增加基于TDOA的定位基站，需要测量定位基站的位置并标记分配定位基站ID，所以增加基站或者扩容相对简单。

        对于TWR算法的系统，添加额外的定位基站或终端需要在服务器上进行修改系统算法，以便新定位基站和定位终端之间能够融入到原有的系统中进行通信。因此，相对比较麻烦些。

        在目前的许多UWB高精度人员定位系统中，两种算法都有使用，优缺点都有介绍，总之，用双向测距算法对同步要求低，但是耗电相对较大，而采用TDOA的算法的容量和耗电上都有优势，但是对同步要求比较高。

        本文由铱微云UWB室内定位系统小编整理发布。