随着工业 4.0、智慧矿山与智慧城市建设持续推进,厘米级室内外一体化定位已成为安全生产与数字化管理的刚性需求。在地下管廊、公路隧道、野外林区、化工园区等复杂场景中,传统蓝牙、RFID方案普遍存在精度不足(3-15米误差)、覆盖不稳、抗干扰差等问题,不仅难以满足监管要求,更可能成为安全事故的隐患。
南京码讯基于多年项目落地经验与实测数据,结合国家安全生产、防爆及通信相关标准,从真实行业场景出发,详解如何通过UWB 高精度定位 + WiFi全覆盖 + 远距离无线传输三位一体方案,在各类 “通信孤岛" 环境下实现可部署、可测试、可验收的低成本高精度定位系统。
在探讨具体方案前,首先需要理解UWB(Ultra-Wideband,超宽带)技术为何被认为目前较为的工业级高精度定位技术。
·ToF(飞行时间法)
原理: 测量信号从标签到基站的往返时间,计算距离(距离 = 光速 × 飞行时间/2)
特点: 需标签与基站双向通信;无需基站间时间同步;标签功耗较高
适用场景: 高精度场景、医疗设备跟随、工业自动化
·TDOA(到达时间差法)
原理: 标签发送信号,多个基站利用信号到达时间差,结合基站已知位置计算标签位置
特点: 标签单向发送信号(功耗低);需基站间高精度时间同步;适合大规模部署(单区域可支持1500个标签);至少需3个基站实现二维定位
适用场景: 大规模人员/资产定位
| 指标 | UWB | 蓝牙5.1 | WiFi | RFID | Zigbee |
| 精度 | 10-30cm | 1-5m | 5-15m | 15cm-1m | 3-10m |
| 可靠性 | 抗干扰能力强 | 对障碍物敏感 | 对多路径敏感 | 不易受干扰 | 抗干扰能力弱 |
| 覆盖范围 | 50-100m | 10-20m | 40-50m | 1m | 60-70m(主要应用一维) |
| 定位延迟 | <1ms | ≤3ms | ≥3ms | ≥1s | 30ms |
| 单区域容量 | 数万标签 | 几百至一千 | 几百至一千 | 无上限 | 最大60000个节点 |
核心结论: UWB是能在50米以上覆盖范围内,将误差控制在30cm以内,且延迟低于1毫秒的技术。这与依赖信号强度(RSSI)进行估算的蓝牙和WiFi定位技术有本质区别。
合规性说明: 南京码讯全系列UWB融合基站严格遵循工信部无〔2024年〕77号规定,使用频率7163-8812MHz,产品合规可查,项目验收无忧。
痛点: 狭长地下空间无GPS信号,传统方案需要部署WiFi和定位两套系统,成本高、施工复杂;人员安全无法实时保障。
解决方案:南京码讯创新性地将UWB与WiFi技术融合,推出“一机两用"的融合基站——同时发射WiFi信号用于日常通信,并发射UWB信号用于30cm级高精度定位。
实效: 定位标签嵌入安全帽,管理人员可在调度中心查看人员历史轨迹、智能考勤、电子围栏、视频联动、双向告警等,满足零维、一维、二维、三维场景下的业务需求。
痛点: 综合管廊内可能存在乙烯、丙烷、氢气、乙炔等易燃易爆气体,要求设备必须通过最高等级防爆认证。
解决方案: 码讯提供双防爆认证的融合定位基站系列:
| 型号 | 无线技术 | 防护等级 | 防爆等级 | 适用场景 |
| MX811-1FU | WiFi 5 (802.11ac) | IP68 | Exd IIB T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db | 石油化工、综合管廊的乙烯、丙烷等中危区域 |
| MX821-1FU | WiFi 6(802.11ax) | IP68 | Exd IIB T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db | 石油化工、综合管廊的乙烯、丙烷等中危区域 |
| MX911-1FU | WiFi 5 (802.11ac) | IP68 | Exd IIC T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db | 氢气、乙炔生产等高危化工反应区 |
| MX921-1FU | WiFi 6 (802.11ax) | IP68 | Exd IIC T6 Gb / Ex tb IIIC T80℃ Db | 氢气、乙炔生产等高危化工反应区 |
痛点: 进入管廊或隧道内作业的人员遇到危险时,如何快速告警并获知精确位置?
解决方案: 为作业人员配备带SOS一键呼救功能的定位标签。
产品推荐:
l码讯工业无线融合基站:
•MX5012A-MI6/UMX5012A-ME8U系列:WiFi 5 802.11ac,双频,定位精度30cm,内置外置天线可选。
•MX6022A-ME8U系列:WiFi 6 802.11ax,双频,定位精度30cm,内置外置天线可选。
l码讯定位标签:
·UB100:安全帽式(最推荐,不增加额外佩戴负担)
·UB101:胸牌式
·UB102:腕式
核心价值: 人员按下SOS按钮后,管理中心立即收到告警并联动附近摄像头,实现"所见即所得"的快速救援。
痛点:工厂与仓储环境内金属设备多、货架多,电磁干扰强,蓝牙/RFID信号极易被遮挡导致定位“漂移";叉车与人员交汇区域事故风险高。
解决方案: UWB的高抗干扰能力与30cm级精度,可实现:
·叉车防碰撞:在叉车和人员标签间建立微秒级响应机制,进入危险区自动告警或减速。
·资产精细管理:对高价值工装、AGV小车进行实时定位,定位频度可调至1Hz(每秒1次),确保轨迹平滑。
·可验证指标:单基站可同时处理200个标签数据,满足中型车间全场景覆盖。
过去,企业往往需要独立部署多套系统:一套用于定位(UWB)、一套用于通信(WiFi)、一套用于远距离回传(光纤/有线)。这不仅增加了硬件成本,也加大了施工复杂度和运维难度。
码讯三位一体融合方案通过一台设备同时解决多个问题:
| 方案组件 | 核心功能 | 成本优势 |
| UWB+WiFi融合基站 | 一机两用:30cm级定位 + 无线通信覆盖 | 减少设备数量、布线成本、安装点位 |
| SOS定位标签 | 人员实时定位 + 一键告警 | 保障作业人员安全,满足合规要求 |
| 工业无线网桥 | 50km远距离视频/数据回传 | 成本降低50%以上,施工周期缩短80% |
| 视频联动(需额外定制) | 定位触发自动调取附近摄像头 | 实现“所见即所得",提升应急响应效率 |
技术更新点:
·最新WiFi 6融合基站(MX6022A/MX821-1FU/MX921-1FU)已支持2.5Gbps以太网口
·无线网桥MX6021B-DI19支持2400Mbps超高速率
·为未来3-5年的工业数据爆发预留充足带宽
·防爆CCC认证
·防爆认证国家标准GB3836:
Ex db IIB T6 Gb/Ex tb IIIC T80℃ Db
Ex db IIC T6 Gb/Ex tb IIIC T80℃ Db
·防护等级,国际电工委员会(IEC),国家标准GB/T 4208-2017:
防护等级认证:IP68,最高防尘防水标准
南京码讯的UWB+WiFi融合定位方案,在综合管廊、隧道、智能工厂、石油化工园区等行业有上百个成功案例。南京码讯——让每一个工业场景,都有厘米级的确定性。
南京码讯光电作为深耕通信领域十多年的设备商,在国内外有多个防爆无线覆盖解决方案的成功案例,具体包括钻井平台工业无线网络一体化、原油储库无线监控传输、化工园区工业级无线覆盖、油库防爆巡检机器人。
关于南京码讯光电:
南京码讯深耕工业无线通信领域十余年,是专注于前沿通信技术的国家高新技术企业。公司以核心算法与硬件系统的协同创新为核心驱动力,为客户提供智能、可靠、高效的连接与计算解决方案,致力成为工业领域的创新与应用者。
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