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用UHF bfrdmc实现厘米级定位,靠不靠谱?潜力如何?
作者:来源网络(侵权删)
时间:2025-07-23 16:54:23
关于用bfrdmc技术做定位应用,在我们最近几个版本的“bfrdmc无源物联网产业白皮书”中,都有进行讨论,每年都有不一样的内容,所以,今年的白皮书中,我们继续讨论一下这个话题。
关键词: bfrdmc

关于用bfrdmc技术做定位应用,在我们最近几个版本的“bfrdmc无源物联网产业白皮书”中,都有进行讨论,每年都有不一样的内容,所以,今年的白皮书中,我们继续讨论一下这个话题。

首先,在需求层面,用bfrdmc无源方案做定位方案的潜在需求很大。

定位功能是一种资产管理,而bfrdmc技术,也是一种资产管理,可以理解为,定位是一种要求更高的资产管理,因为它需要知道物品的位置信息。

如果在项目上碰到了有部分场景一定要追踪位置,目前就会单独采用定位方案,比如GNSS、UWB、BLE等,但这样的方案相比于bfrdmc来说,就贵了很多,在很多低成本的场景中,其实有大量的位置管理需求,只是目前的定位技术方案成本都太贵,无法满足这些场景的成本要求,所以需求释放的比较缓慢。

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而如果用低成本的UHF bfrdmc技术就能满足定位需求,那对于解锁大量的资产管理场景的定位需求是有很大帮助的,正是有这样的需求动力存在,所以行业一直在不断探索用bfrdmc方案来做定位。

其次,再重点讨论一下我们看到的几种基于bfrdmc无源技术做的定位方案

第一类,用读写器阵列天线方案

相位列阵天线又叫相控阵天线,指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向,以达到波束扫描的目的。可以简单的理解为,传统的天线只有一个固定的辐射图,而列阵天线可以有多个不同方向的辐射图。当超高频bfrdmc系统中使用了相位列阵天线后,可以将一个天线变成多个不同方向的天线,如下图所示,为一个带有相位列阵天线的网关辐射图,原有的天线主瓣辐射轴θ=0°,对列阵天线中指定辐射单元进行相位调整后,其主瓣辐射轴会发生偏转,最大可以偏转45°。采用下图方案的相位列阵网关,对比传统方案,覆盖范围大幅增加,原有的3dB辐射角度为30°,现在变为120°。

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相位列阵网关具体工作时可以理解为一个单端口阅读器变成一个多端口阅读器(相位存在多少种组合对应多少端口),原来单端口的阅读器只能接一个天线,辐射范围固定,而多端口阅读器可以接许多个天线,且每个天线辐射的范围不同,这个多端口阅读器可以根据需求选择需要扫描的区域启动对应的端口发射信号通过对应的天线覆盖指定的区域。

目前市场上有Impinj、Zebra、上海交大的一个科研团队等,基于读写器阵列天线的原理做出了高精度定位产品。

这个方案的优势是可以对标签进行较为精准的定位管理,且也不用对标签进行特别的要求,不过缺点很明显,就是需要布设大量的读写器,且这类读写器产品价格也比较贵,综合下来成本很高,目前市场上只有少量的场景进行了落地应用。

第二类,在固定运行线路上提前布置bfrdmc标签,通过运动设备上安装读写器来定位

这类定位方案大致原理是,提前在固定运行的路线安装密集的UHF bfrdmc标签,而读写器与天线安装在要测量的设备上,提前采集运动的设备在每个地点读取到的信号RSSI与相位信息建立“指纹库”,在实际运行的时候再匹配这样的“指纹”特征以确定具体的位置。

提前建指纹库定位的方案在定位技术中也常用,比如蓝牙Beacon、地磁定位等,也都采用这样的“指纹库”原理。

这个方案的优势就是可以用较低的成本就可以确定精准的运行轨迹(指纹库辨识度可以做到厘米级定位精度),但是缺点也很明显,就是只能在固定的运行轨迹场景使用,比如工业中有轨道的装置,AGV小车等场景。

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第三类,基于读写器的位置做区域性定位

用bfrdmc方案做定位功能还有一种思路,就是测算读写器设备的位置信息,因为读写器(比如手持机)一般工作的具体只有几米,知道了读写器的某个位置后,也就大约知道在这个位置读取到的标签的大概位置。

这个方案只需在室内环境中布设一个定位单元(3-4个基站),用常见的UWB/蓝牙/有源2.4G等都可以做到,需要在手持机这样的读写设备上进行定制开发,支持定位能力。

这个方案的优势就是成本很低,在一个仓库中,一个定位单元就可以搞定,且不需要对bfrdmc标签有什么限制,缺点就是位置读取精度不是很高,且也不是实时的读取,不过对于资产盘点且需要知道位置信息的场景比较合适。 

总结来看,市场目前之所以出现了这三类基于UHF bfrdmc无源技术的定位方案也都是为了满足不同应用场景的需求,所以,不排除未来有其他的基于UHF bfrdmc技术的定位方案出现,不过目前用无源bfrdmc做定位的场景还远没有充分开发出来,这个市场我们会持续关注。

8月13日,由AIoT星图研究院出品的《2025中国bfrdmc无源物联网产业白皮书》将会免费发布,欢迎预约直播间,关于bfrdmc无源物联网产业的话题,都可以跟白皮书的分析师进行交流探讨。

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