TEL: +86-185 5169 5566

UWB毫米波视频技术应用对比

Mar,23,2023 << Return list

UWB(Ultra Wide Band) 技术

UWB 由于其信道的频宽一般超过500MHz,在数据收发的时候,能获得较高的时间精度,所以,可以通过ToF 或TDoA 的方式进行定位,但这种模式需要被定位的目标也具有UWB 的功能,所以,这是一种合作定位的模式。

当然,由于UWB 的频宽有500MHz,也可以工作在雷达的模式,通过一根天线发送,同时另外一根或多根天线接收,来实现雷达的功能,实现对运动的检测等功能,当工作在这种模式下,是非合作目标的定位;

UWB 在定位的同时,可以进行有效的数据传输,目前UWB典型的传输速率有110Kbps,850Kbps,6.8Mbps,27Mbps,54Mbps,目前最常用的是6.8Mbps,随技术的发展,可以用27Mbps等速率。

目前,UWB 最常用的是基于时间测量的无线定位和数据传输,实现在定位的同时解决少量的数据传输的功能。

 

毫米波雷达

毫米波是指其波长是毫米级别,一般是指工作在100GHz 左右频段的无线,比如,现在典型的60GHz,77GHz,120GHz,240GHz,都可以称为毫米波,毫米波的定位,是设备发射毫米波,通过目标反射的回波分析,来判断目标大小,位置,速度,从某个方面来讲,毫米波有点类似一个非常低像素的摄像头,看只能看大概,看不清楚。

毫米波几个典型的应用是:

1) 短距离精确测距,比如,几厘米距离,可以达到um 级别的测量精度,也可以用于10+米的测量液体,固体的深度,比如容器的液面高度,粮仓谷物的高度等;

2) 汽车用的毫米波雷达,这类雷达主要是解决目标探测的问题,了解前面多个目标的距离,速度,大小等,来为汽车的安全提供保障;

3) 周界防护,用于做周界的入侵检测,比如,有偷盗行为,最为典型的是配合摄像头使用,当做周界管理的摄像头配置有毫米波雷达的时候,可以在服务端报警,提醒管理人员,它比摄像头工作更远的距离,对夜晚及恶劣天线没有摄像头敏感,有更好的可靠性;

4) 其他应用,当波长足够短的时候,可以穿透织物,看衣服下是否藏得有枪;所以,这个功能也用于机场安检;对射雷达的精确测距,可以达到mm级别的精确测距;可以实现材质的分析,比如,木材中含水量;可以实现医疗应用,比如骨折照射,用于替代X 光机,mw级别的能量就可以满足。

毫米波雷达系统的前端是感知单元,需要后端的专门的业务处理单元,用于分析和决策。毫米波雷达无法有效识别目标是谁。

这里的毫米波,只局限于说了它是雷达的功能,当然它也可以用来传输数据,由于毫米波的频宽很宽,每个信道可以达到4GHz 或更高,所以再配合多天线,OFDM的调制方式,实现数据传输的时候,也能达到几十Gbps 的速率,要短时间大量下载数据,这个是不错的通道。

 

视频技术

视频技术是这些年应用最为广泛的技术之一,在城市里面,基本上可以说是无处不在。早期的时候,有电视墙,需要管理人员盯着多个摄像看。但随着AI 技术的发展,这种工作也逐步交给了机器处理。

视频技术最大的好处是清晰,能清晰看清所有作业人员的一举一动,但最大的问题也是清晰,有侵犯隐私的嫌疑;

视频系统最核心的三个单元是摄像头前端+NVR数据存储+AI处理。所以,只有摄像头不行,需要特别的AI 处理单元。

视频系统可以在有限的条件下,识别目标是谁,但这依赖于摄像头正对目标,和目标的距离,光照情况等,不然很难达成。

 

三种技术比较

比较项目

UWB

毫米波雷达

视觉

无线技术

不是

(非)合作目标

合作目标,有Tag

非合作目标,无Tag

非合作目标,无Tag

数据传输

支持

不支持

不支持

工作距离

典型0~50米

典型0~50米

典型0.5~10米

识别静止目标

可以

不行

可以

目标遮挡

部分遮挡可以

部分遮挡不行

部分遮挡不行

生命体征检测

终端标签配置传感器

心率/血氧

目标比较近,相对静止

呼吸频率/心率

不行

最大不符合

目标静止,部分遮挡都无法有效检测目标

隐私问题

光照环境的改善

后端数据处理复杂度