UWB定位与ZigBee Plus三维立体按需精准定位技术剖析与对比
UWB定位包括UWB多点定位、UWB单基站定位和各种基于UWB信号的定位。
技术无好坏之分,但有适合与否之分。适合的才好用,不适合的就不好用。没有包打天下的技术,没有万能的技术。任何技术都得服水土,都得适合现场,都得适应人,不能让现场去适合技术,不能让人去适应技术。任何技术都得基于实际去判断,而不能基于理论去判断。
精度是手段,准度是目的。精度≠准度,高精度≠高准度。UWB适合于矿山井下、监狱、仓库等简单场景,但不适合化工厂、钢铁厂、水泥厂、选煤厂、电厂等复杂的工业生产现场。在复杂工业生产现场UWB信号容易被遮挡、被干扰、被屏蔽而导致飘忽不定,定位不准,分不清里外、上下,分不清哪里有多少人。
如果只是为了追求高精度好宣传,另当别论,如果是为了实用,得先思考两个问题:一、有精度无准度,飘忽不定,咋用起来?二、高投入、高维保,咋用得起?UWB是基于宽频测量的时延测距,准确性赖于场景。只有直射测量才能获得可靠的数据,算法无法对折射绕射多的复杂场景做准确计算,真要做到准确的话,需要密集布点以保证UWB信号可以直射到每个点。
全国各地的石化、化工、钢铁、选煤、电厂都建设过不少UWB定位系统,有哪个持续实用起来的呢?
安然也做过UWB定位,此剖析与对比来于安然教训和行业教训。魔鬼都在细节里,对比才会发现。以下剖析与对比仅限于石化、化工、钢铁、选煤、电厂等复杂工业场景。
一、 准确性
【UWB定位】有精度无准度,定位不准确,判断不准确,报警不准确。精度是手段,准度是结果。精准=精+准,精准度=精度+准度。精度≠准度,判断不准的精度=0。在工业生产现场复杂环境下,装置、罐区等遮挡严重,UWB定位经常会出现飘忽不定、分不清里外、蜘蛛网等现象。UWB定位基站怕被遮挡,UWB标识卡更怕被遮挡,UWB标识卡放在口袋会导致定位偏差和失效。UWB宣传视频里、现场测试时把标识卡高举,就是因为怕遮挡。
【ZigBee Plus三维立体按需精准定位】定位准确,判断准确,报警准确。抗遮挡,随意佩戴。在定位准确、判断准确的前提下,根据现场环境和安全生产管控需要差别式设置管控范围:1.5m、3m、5m、.....,定位精确到独栋厂房或独立区域,准确实现立体分层,不允许跨楼层。平台显示位置和实际地理位置要一致。定位不漂移、不乱动、不穿越。
二、 稳定性
【UWB定位】性能不稳定。1、UWB基站怕遮挡:无遮挡情况下UWB有效通讯距离为35~50米。标识卡和基站间必须可视,不能被遮挡,被遮挡就会严重影响定位效果,装置等环境下遮挡严重,必须大量部署基站。有些厂家为了演示效果,故意挑选遮挡少、干扰少的停车场、装卸区乃至办公室等地方测试。2、UWB标识卡怕遮挡:标识卡放在口袋会导致定位偏差和失效。UWB宣传视频里、现场测试时把标识卡高举,就是因为怕遮挡。3、人车定位不能合一:车辆遮挡严重,车辆需要另用一套定位系统。
【ZigBee Plus三维立体按需精准定位】性能稳定。抗遮挡,随意佩戴,无需高举、人车定位合一。
三、 安装、调试和维护的安全与便捷性
【UWB定位】登高作业多,实施麻烦,维护麻烦。为了避免信号遮挡,就必须把基站尽量高装,登高作业多。UWB基站需接线,实施难,维护也难。勉强采用电池供电的话,大容量电池不安全。UWB单基站内置多天线,相位和角度在一定的角度范围才具备线性关系,对基站安装高度、距离、位置要求更高。

【ZigBee Plus三维立体按需精准定位】无登高作业,实施简单、维护简单。定位子站对高度和位置要求低,利用现场设施便于安装即可,无须登高,无须接电接线。





四、 使用的可靠性
【UWB标识卡】逆人性,不能随意佩戴,易误报,要充电,要管理,使用和维护高度依赖人员素质。UWB平均定位,该定的定,不该定的也定,员工抗拒和反感,还让充电,不配合和破坏。标识卡容易被遮挡影响定位效果;标识卡SOS按钮不能防误触,误报多;需充电,会出现不充电、忘充电、漏充电、充电口损坏等问题,人工管理充电工作量大,难以管理到位,且容易产生纠纷和扯皮,1年365天烦、乱。即使每天1/100的标识卡有问题,一天就有几人、十几人或几十人失控,人员数据不准了,系统就没用了。
【ZigBee Plus三维立体按需精准定位标识卡】尊重人性,任意佩戴,防误报,免充电、免维护、免管理,抗损坏。按需定位,差异化定位,不平均定位,管好该管的,不过度管理,盯不安全的行为,不盯无用的,不用充电,不增加麻烦,不增加负担,尊重人性,员工不抗拒和反感,愿意配合。系统实时在线智能管理,日常无须专门管理,保证每天每张卡正常工作。SOS按键有防误触设计,不容易误报。续航5年,低电量提醒时更换电池即可,电池成本几元钱,购买和更换电池方便,可自理购买和更换,人工成本可以忽略。
五、 用户自主性
【UWB定位】用户自主性差。用户不能自主根据现场变化和业务需求移动、增减、调整UWB基站位置。
【ZigBee Plus三维立体按需精准定位】用户自主性高。用户可根据自身需要自主增加、挪动子站。
六、 经济性
【UWB定位】建设投入大,维护成本高,经济性差。要想UWB基站不被遮挡,就必须密集部署UWB基站,就不能间隔35~50米部署了,这样设备费用和实施费用就会很高,企业承受不起,也不值得。如果降低费用的话,少部署UWB基站,就不能保证定位效果。
【ZigBee Plus三维立体按需精准定位】建设投入小,维护成本低,经济性好。
七、 工业生产现场ZigBee Plus三维立体按需精准定位与UWB定位技术对比汇总
对比内容 | UWB定位 | ZigBee Plus三维立体按需精准定位 | |
准确性 | 定位准确 | 有漂移、穿越、乱动,高精度,但不是高准度 | 精确到独栋厂房或独立区域,分清里外,平台显示位置和实际地理位置一致。定位不漂移、不乱动、不穿越 |
立体定位 | 不准确 | 准确实现立体分层,分清上下,不允许跨楼层 | |
判断准确 | 不准确 | 准,准确判断里外和上下 | |
定位精度 | 平均定位,0.1~0.5m | 在定位准确、判断准确的前提下,根据现场环境和安全生产管控需要差别式设置管控范围:1.5m、3m、5m、...... | |
稳定性 | 基站 | 基站怕遮挡 | 抗干扰、抗遮挡 |
标识卡 | 标识卡怕遮挡 | 抗干扰、抗遮挡 | |
车辆定位 | 人车定位不能合一 | 人车定位合一 | |
安装、调试和维护的安全便捷性 | 生产区域拉线 | 需要 | 不需要,子站电池续航8年 |
定位设备安装位置 | 需登高 | 不必登高 | |
安装调试 | 复杂,不能自理,依赖供应商 | 简单,能自理,不依赖供应商 | |
维护 | 不能远程,必须有人到现场 | 能远程 | |
使用的可靠性 | 人性化 | 不人性化 | 人性化 |
佩戴方式 | 头部或胸部 | 任意佩戴 | |
标识卡 | 充电,需管理,易损坏 | 免充电,续航5年,免管理,不易损坏 | |
SOS按钮 | 易误报 | 防误报 | |
用户的自主性 | 设备调整 | 用户不能自理,依赖供应商 | 用户能自理,不依赖供应商 |
经济性 | 初期建设成本 | 高 | 低 |
后期运营成本 | 高 | 低,智能化运营管理 | |
后期维护成本 | 高 | 低,用户可自理维护 | |
综合性价对比 | 投入高,实施难,效果不稳定,实用性差,运营维护难,适合于井下、巷道、仓库等相对简单的环境。 | 1、功能全面,落地实用为主,性能可靠,安装调试简单,日常使用方便,运营维护省心。 2、实用价值大,后期运营维护成本低,生命周期长,综合性价比高。 承诺:不好用,退;不值钱,赔。 | |




