智慧工厂定位管理系统是基于UWB定位技术作为底层数据传感,设备中的标签和基站通过UWB脉冲信号进行通信,基站将标签的信息数据采集后转发给定位服务器,数据通过定位引擎的算法处理,将精准的位置信息通过开放的AP1接口传输给上层应用。

通过在厂区内布设有限数量定位基站，实时精确地定位员工、资产上的 定位标签位置，无延时地将人、物的位置信息显示在工厂控制中心，进行安全区域管控、人员在岗监控、物资实时轨迹监控。精度达到10厘米级,精确管控以精益生产、合理调度安排、提高智慧工厂管理水平。

对于狭长定位区域我司采用的方案为一维定位，按照过道走向来部署多个UWB基站。只需要定位目标在这个巷道的实时相对位置，如下图所示。由于宽度不大，在做室内定位的时候一般会忽略巷道的宽度。

对于大面积定位区域我司采用的方案为二维定位，通过部署3个以上的UWB基站，在一个标准的二维平面内确定UWB标签的实时位置。可以测得UWB标签的实时二维坐标。

方案拓扑

UWB定位系统架构包括UWB基站，UWB标签，UWB网关，UWB定位引擎算法，UWB定位软件等。

定位网关采集信号范围内所有标签的定位数据，并通过以太网方式将数据推送出去。同时UWB定位引擎软件中间件与该网关连接，中间件再使用标准MQTT协议传输定位数据。

总体设计

本方案中，对管子膜式壁生产厂房区域每隔30米部署一个UWB基站进行二维定位，实时精确地获取员工、资产上的定位标签位置信息。对于走廊过道等狭长区域则每隔30米部署一个UWB基站进行UWB一维定位。

网关每隔60~90米部署一个，尽量将覆盖范围包括更多的定位区域。一般部署在建筑顶部，如屋顶，向下辐射信号。

技术优势

高精准定位：

室内外精确定位采用UwB技术,支持ToF定位方法,针对室内/室外分别有产品进行满足，根据场景的不同，其定位精度也不一样，最高可以达到1米~10厘米的定位精度。

高速数据传输：

网关设备通过以太网进行数据回传,保障了高速数据的传输。 

本地标签坐标计算功能：

可以不需要远程服务器，对远程服务器算力要求低。

系统无缝接入：

定位引擎使用MQTT协议，最大程度减少公司的研发投入以及成本投入，用户可快速接入自己系统。

施工方便：

可选卡式安装，柱体安装，磁吸安装多种安装方式。

实现效果

实时定位：

人员、车辆、物资、承载器具等各要素实时精准位置。

轨迹追踪：

查看历史活动轨迹，识别无效作业活动，优化作业流程。

智能调度：

实时监控人员物料位置信息，智能调度。

智能报警：

人员擅入预警区域报警、一键呼救报警。

系统组成

WAT1001定位基站

供电电压：外部直流电源，7～30V

定位精度：10cm

定位协议：IEEE 802.15.4-2011

尺 寸：直径68mm*52mm（高度）

无线传输方式：UWB

覆盖范围：80m直径范围

工作温度：-30℃～70℃

数据接口：UWB无线脉冲传输

UWB-1000E 定位网关

供电：支持POE 供电

定位精度：10cm

尺 寸：直径165mm*31mm高度

无线传输方式：UWB

覆盖范围：80m直径范围

工作温度：-30℃～70℃

数据接口：以太网，UWB无线脉冲传输

UWB-20T定位工牌

供电：可充电锂电池

定位精度：10cm

尺 寸：110mm*60mm*9.8mm

无线传输方式：UWB

工作温度：-30℃～70℃

数据接口：UWB无线脉冲传输