Технология InSafe на базе RFID: как работает и где применяется

Система InSafeCWS на базе UWB - это технология позволяющая предотвратить столкновение спец. техники. UWB (ultra wideband — сверхширокополосная, не менее 500МГц) - это беспроводная технология связи, использующая сверхширокую полосу для несущего сигнала и позволяющая передавать данные на небольшие расстояния при крайне низком энергопотреблении. Используются частоты от 3.1 до 10.6 ГГц.
Основным механизмом UWB-связи является передача серий коротких импульсов, каждый длительностью около 1 наносекунды. А поскольку чем короче импульс, тем шире его спектр, то для таких импульсов требуется значительно большая (в сравнении с узкополосной связью) ширина полосы. Отсюда - термин “сверхширокополосный”.
Одно из основных преимуществ UWB - сопротивление эффекту многолучевого распространения волн благодаря высокому временному разрешению и короткой длине волны. Именно поэтому технология так хороша для измерения расстояния и слежения: UWB в 100 раз точнее Wi-Fi или Bluetooth Low Energy в таких задачах и обеспечивает точность в пределах нескольких десятков сантиметров. Именно это свойство используется при построении систем слежения местоположения в реальном времени RTLS (Real-time locating systems). Для позиционирования используется не менее трех стационарных «якорей» с известными координатами в зоне действия которых должна находиться метка. 

Однако для решения задачи предотвращения столкновений требуется только расстояние от «якоря», установленного на транспортном средстве до метки, поэтому реализация несколько проще.

Плюсы использования технологии UWB:

• Высокая точность определения расстояния (десятки сантиметров).
• Большое расстояние (до 70 метров) при прямой видимости между «якорем» и меткой.
• Большая скорость обмена позволяет быстро идентифицировать и вычислять расстояние до большего количества меток одновременно. Хотя для решения задачи предотвращения столкновений не нужно более двух.
• Хорошая устойчивость к внешним помехам.
• Небольшое энергопотребление и размер «якоря» по сравнению с магнитной активной антенной.

Ограничения применения:

• При работе в помещениях с большим количеством металлических конструкций, стен и перекрытий при малой мощности сигнала стабильность работы системы сильно снижается.
• При увеличении уровня сигнала для улучшения стабильности работы в сложных условиях могут создаваться помехи другим радиочастотным системам связи, таким как Wi-Fi, LoRa и т. п.
• Для расчета расстояний разными методами, требуются довольно ресурсоемкие расчеты. Чем выше точность и скорость определения, тем более сложные вычисления требуются, что приводит к росту энергозатрат и уменьшению времени работы метки.