T定位服務背后的技術持續改變著我們工作、娛樂和聯系方式。在 GPS 的推動下，送貨到家的電子商務零售業呈現爆炸式增長，讓我們無需再為購物東奔西跑。Wi-Fi 幫助提高了定位的準確性。藍牙? 技術用在汽車中以后，在車主靠近汽車幾米的距離內，車門會自動打開。而超寬帶 (UWB) 技術的厘米級精度使定位和通信精度都達到新的水平，令以前的這些技術都望塵莫及。UWB 是 Noccela 等公司提供的微定位服務背后的儀器技術，將以我們無法想象的方式持續影響我們的生活。

助力工業數字化

Noccela 從 2014 年開始研究用于工業應用的微定位技術。在通過工業 4.0、智能工廠和精益計劃實現工業運營數字化時，亞米到厘米級微定位非常關鍵。流程優化和安全是大多數工廠首要考慮的兩大因素。通過將人、事件、時間和位置信息與人員、工具、物資、貨品和機器進行實時關聯，讓雙方都保持信息暢通。總而言之，提高效率的最佳方式之一就是，先弄清楚瓶頸在哪里。想要找回擺錯位置的工具、棧板或車輛，最有效的方式是先確定它們目前的確切位置。而要讓工人和機器之間保持安全距離，最佳方式則是實時精準掌握彼此的位置。基于 UWB 的微定位服務可以實時提供這些信息，允許系統即時測量、分析和發出提醒。而 Noccela 在該領域具備深厚的專業知識。

為了構建工業級解決方案，Noccela 的工程師們研究了 Bluetooth? low energy (LE) 和 UWB，發現 Bluetooth LE 在高精度定位能力方面存在限制，主要是 Bluetooth LE 的接收信號強度指示器 (RSSI) 方法。它會受到多路徑，以及來自物體和金屬機器的干擾影響，無法在工業和其他環境中提供可靠、精準的物體測距和定位。但 UWB 可以。

UWB 如何助力實現如此高的精度等級

在測距和定位方面，UWB 不像窄帶 Wi-Fi 和 Bluetooth LE 那樣易受影響。在錨點和標簽之間通信時，UWB 通信組件使用極低的信號發送功率，輻射更大的范圍帶寬，提供比窄帶信號更快的脈沖上升和下降時間。

精心布置的錨點會提供被標記物體的不同距離。在已知錨點的準確位置的情況下，可以精準確定該物體在二維和三維空間內的位置。

雙向測距 (TWR) 和到達時間差 (TDoA) 測距方法可以消除墻面和機器反射對信號響度的影響。其他 UWB 測距方法包括到達相位差 (PDoA) 和反向 TDoA (RTDoA)，為不同類型的部署提供優勢。參見圖 1。

Figure 1: Secure two-way ranging between UWB tag and anchor.

Noccela 的微定位

采用 Noccela 解決方案時，錨點就是在本地或云中運行的定位引擎的網關，會實時保存定位數據。錨點通過以太網線纜或 Wi-Fi 連接至網絡。一旦錨點獲得網絡連接，它們會建立 VPN 通道，通向運行指定定位引擎的主機。這些錨點將數據發送給定位引擎，后者控制自身分配到的錨點和標簽。必要時，數據可以通過固定連接或申請到的連接實施傳輸。

定位引擎也會自動校準錨點位置，簡化和加快安裝過程。強大的接入點接口 (API) 能實現與門戶網站、服務和第三方解決方案的連接，例如 Kafka 等傳輸引擎、安全警示系統、流程優化引擎，甚至完整的數字孿生技術。參見圖 2。

圖 2：Noccela 系統架構

物體跟蹤助力奪冠

Noccela 的 HPR 屬于創新技術，使用 TWR 和 TDoA 方法來提升精度和覆蓋范圍。HPR 的每個錨點可以覆蓋 500 平方米范圍，與其他解決方案相比，需要的錨點數更少，但能對以高達 60 km/h 速度移動的物體提供高達兩厘米級精度的定位。這種覆蓋范圍和高速下的精度在進行體育運動分析時非常有利，Noccela 解決方案幫助體育運動團隊將競技水平提升到新的高度。

足球場一般為 105 米長，68 米寬。體育館一般不設頂棚，再加上物體可能會與場館上空的錨點發生碰撞，導致無法在場館周圍以外的位置部署錨點。Noccela 的 HPR 解決方案使用 16 個錨點覆蓋整個球場，這些錨點部署在球場周邊，仍然能夠提供高度精準的 3D 定位。

相比更為復雜的 UWB 安裝，使用少量精度更高的錨點即可為 Noccela 的客戶提供所需的精度，且成本更低。如此還可以更快完成部署：許多安裝一般可以在一到兩天內完成。.

Noccela 的解決方案提供點對點跟蹤解決方案，通過每隊一個錨點的分配方式，上傳近距離接觸數據。跟蹤軟件利用時間戳，記錄參與者（標簽）每次彼此相距不到 2 米的情況。當報告團隊之中出現病毒感染時，經理可以立刻確定所有潛在感染成員并將他們隔離，避免感染整個團隊。

審核編輯：郭婷