雙向測距
雙向測距方法確定 UWB 射頻信號的飛行時間,然后通過將時間乘以光速來計算節點之間的距離。TWR 過程應用于 Tag 和請求的 基站之間,在給定的時隙中只能涉及一個基站
要測量距離,需要交換三條消息。Tag 通過向基站 的已知地址發送 Poll 消息來初始化 TWR,該地址的時間稱為 TSP(發送輪詢的時間)?;居涗?Poll 接收 (TRP) 的時間,并在 TSR 時間回復 Response 消息。收到響應消息時的標記記錄時間 TRR 并撰寫最終消息,其中包括其 ID、TSP、TRR、TSF 信息。根據接收最終消息 TRF 的時間和最終消息中提供的信息,錨點可以確定 UWB 信號的飛行時間。或者,可以在 Report 消息中將結果距離發送回 Tag 或附近的任何給定 UWB 設備。實驗表明,TWR 過程的 標簽和 基站之間的最佳距離在 20-30 m 范圍內。
基于 TWR 的定位
基于 TWR 方案的 定位系統受益于 UWB 設備之間不需要時間同步的想法。另一方面,此功能限制了定位系統的可擴展性,因為 TWR 過程是逐漸應用于系統內的所有基站。此外,Tag 需要了解基站的地址范圍,以逐漸輪詢所有可用的基站。這種情況如下圖所示。
要計算一個 Tag 的位置,它需要啟動包含系統內所有基站 的 TWR 進程。因此,完成所有 TWR 程序所需的時隙長度相應地取決于定位系統中的錨點數量。根據 定位系統運行的 Tag 數量,需要一個刷新率內預留適當數量的 slot 時間。根據這個假設,很明顯,運行標簽的數量和電池壽命受到所需的刷新率和系統中錨點數量的限制。通常,在規劃應用程序時,必須考慮達到數小時或數天的 Tag 電池壽命。
覆蓋范圍和可擴展性注意事項
如 TWR 介紹部分所述,帶有估計距離的報告消息可以通過 UWB 無線電發回。這種情況利用了通過專用的 基站無線收集所有結果的可能性,該 基站可以直接將信息發送到定位服務器進行處理。此功能在縮放基站數量方面帶來了另一個限制,因為系統中的所有基站 都需要直接與 主基站通信。根據室內環境,基站的通信距離可能在 20-40 米之間變化。

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