Präzise Positionierung und Entfernungsmessung: Das UWB650-Modul vereint hohe Leistung und hohe Präzision, um verschiedene drahtlose Kommunikationsanforderungen zu erfüllen.

Die Ultra-Breitband-Positionierungstechnologie (UWB), auch Ultra-Breitband-Technologie genannt, ist eine innovative Kommunikationstechnologie. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kommunikationssystemen verwendet UWB keine Trägerwelle, sondern erreicht stattdessen eine drahtlose Übertragung durch das Senden und Empfangen extrem schmaler Impulse.

UWB bietet mehrere Vorteile, darunter hohe Datenraten, geringe Latenz, starke Penetrationsfähigkeiten und Widerstandsfähigkeit gegen Mehrwegestörungen. Die UWB-Technologie nutzt die Pulswiederholungsfrequenz (PRS) und das Pulsintervall-Timing (PLD), um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zu erreichen.

Ein Merkmal der UWB-Technologie ist der Mehrwegeeffekt, bei dem mehrere Signale gleichzeitig innerhalb eines einzigen ausgesendeten Signals übertragen werden. Aus diesem Grund wird die Technologie manchmal auch als „Schmalbandpositionierung“ bezeichnet.

Wenn die Energie entlang eines bestimmten Pfads erschöpft ist, treten Mehrwegeeffekte auf, bei denen jedes Signal erschöpft ist. Daher ist es beim Empfang des gesendeten Signals vom Positionierungsziel entscheidend, den kürzesten Weg für den Signalempfang zu wählen.

Das U WB650-Modul ist ein von NiceRF eingeführtes drahtloses Kommunikationsmodul, das auf der Ultra-Wide -Band-Technologie (UWB) basiert und dem IEEE 802.15.4-2020-Standard entspricht. Das UWB650-Modul wurde auf der Grundlage des UWB3000F27 entwickelt und erweitert das Modul um einen 0,5-W-Hochleistungsverstärkerchip. 

Integrierter Hochleistungsverstärkerchip: Das Modul ist mit einem integrierten 0,5-W-Hochleistungsverstärkerchip ausgestattet, der die Signalstärke und den Abdeckungsbereich verbessert. 

Vereinfachtes Design: Das Modul umfasst einen vollständigen Schaltkreis für die drahtlose Kommunikation, sodass Benutzer keine entsprechenden Schaltkreise entwerfen müssen. Darüber hinaus sind ESD-Schutzvorrichtungen integriert, die einen wirksamen elektrostatischen Schutz bieten.

Multifunktionale Integration

Das UWB650-Modul integriert Datenkommunikation, bidirektionale Entfernungsmessung (DS-TWR) und Dreipunkt-Ebenenpositionierungsfunktion, sodass Benutzer diese Funktionen problemlos über die UART-Schnittstelle nutzen können, ohne dass zusätzliches Design und Entwicklung erforderlich sind.

Hochpräzise Entfernungsmessungsfunktion: Das Modul reagiert automatisch auf Entfernungssignale, ohne dass eine zusätzliche Bedienung oder Einrichtung erforderlich ist. Als initiierendes Ende kann das Modul bis zu fünf antwortende Enden zur Entfernungsmessung abfragen und so genaue Entfernungsmessungen gewährleisten. 

Two-Way Ranging (DS-TWR): DS-TWR ermöglicht eine hochpräzise Entfernungsmessung im Zentimeterbereich, indem es die Laufzeitdifferenz von Signalen zwischen zwei Geräten misst, wodurch es für präzise Entfernungsszenarien geeignet ist. Dieses bidirektionale Messverfahren gleicht Zeitsynchronisationsfehler effektiv aus und erhöht so die Genauigkeit der Entfernungsmessung. Darüber hinaus bietet DS-TWR robuste Anti-Interferenz-Funktionen, die auch in komplexen drahtlosen Umgebungen eine stabile Entfernungsleistung gewährleisten.

Dreipunkt-Ebenenpositionierungsfunktion Die Dreipunkt-Planarpositionierungsfunktion bestimmt die 2D-Koordinaten des Zielgeräts durch den Einsatz von drei bekannten Basisstationen auf derselben Ebene unter Verwendung der TOA- (Time of Arrival) oder DS-TWR-Technologie. Dieser Ansatz ermöglicht eine hochpräzise Positionierung im Zentimeterbereich, ohne dass komplexe 3D-Algorithmen erforderlich sind. Darüber hinaus ist diese Methode weniger empfindlich gegenüber Umgebungseinflüssen und gewährleistet so eine stabile Positionierungsleistung auch in anspruchsvollen drahtlosen Umgebungen.

Unterstützung hoher Datenraten: Das Modul unterstützt Luftdatenraten von 8 Mbit/s und 850 Kbit/s, sodass Benutzer die geeignete Datenübertragungsgeschwindigkeit basierend auf spezifischen Anwendungsanforderungen auswählen können. 

Konfiguration des Präambelcodes: Das Modul unterstützt mehrere Präambelcodes (3/4/9/10/11/12), die jeweils auf unterschiedliche Kommunikationsumgebungen und -anforderungen zugeschnitten sind. Es ist wichtig zu beachten, dass Module mit unterschiedlichen Präambelcode-Konfigurationen nicht miteinander kommunizieren können. Daher ist die Konsistenz der Präambelcode-Einstellungen unerlässlich, um das ordnungsgemäße Funktionieren des Systems sicherzustellen. 

Einstellbare Sendeleistungspegel: Das UWB650-Modul verfügt über einstellbare Sendeleistungspegel mit einer maximalen Sendeleistung von bis zu 5 W und einer Kommunikationsreichweite von bis zu 1 Kilometer. Diese Flexibilität ermöglicht es, Datenübertragungsanforderungen von kurzen bis hin zu extrem langen Entfernungen zu erfüllen.

UWB-Wireless-zu-TTL-Konvertierung: Das UWB-Wireless-zu-TTL-Modul wandelt UWB-Wireless-Signale in TTL-Signale um und vereinfacht so die Schnittstelle mit digitalen Schaltkreisen und Mikrocontrollern . Da keine komplexe Einrichtung oder Programmierung erforderlich ist, können Benutzer schnell mit der Datenübertragung beginnen. 

Neue Mikrocontroller - Funktionalität im UWB650-Modul

Das UWB650-Modul hebt sich von anderen UWB-Modulen durch seine verbesserte Mikrocontroller - Funktionalität ab, sodass Benutzer es direkt nutzen können. Diese Verbesserung erhöht die Integrations- und Verarbeitungsleistung des Moduls und macht einen externen Prozessor überflüssig. Benutzer können die integrierten erweiterten Funktionen des Moduls nutzen, das Systemdesign und die Systementwicklung vereinfachen, die Kompatibilität und Leistung verbessern sowie Entwicklungszeit und -kosten reduzieren. Dieses integrierte Design verbessert nicht nur die Gesamtstabilität des Moduls, sondern ermöglicht auch eine schnellere Anpassung an reale Anwendungsanforderungen.

Das UWB650-Modul kombiniert mehrere fortschrittliche Technologien, um eine effiziente drahtlose Kommunikationslösung bereitzustellen. Seine Hochleistungsübertragung, präzise Entfernungsmessungen, flexible Datenraten- und Sendeleistungsanpassung sowie der integrierte Mikrocontroller für eine vereinfachte Systementwicklung sorgen für herausragende Leistung und Benutzerfreundlichkeit. Aufgrund dieser Eigenschaften eignet es sich hervorragend für drahtlose Kommunikations- und Positionierungsanwendungen und wird auch in komplexen Umgebungen hohen Anforderungen gerecht.