淺談UWB在商用車裝配過程的應用

張旭陽 趙格雅

摘 要：UWB（Ultra Wideband）是一種納秒至微秒級采用非正弦波在短距離內低功率高速傳輸的無線通訊技術。依據UWB技術，在商用車總裝配過程中通過在產線車輛安裝定位標簽，在裝配車間及調試區域內布設微基站，即可實時精確的定位車輛在裝配過程中具體位置，同時將標簽ID號和車輛狀態信息進行綁定，即可零延時地將車輛狀態信息傳遞到工廠控制中心，從而由管理部門進行協調調度，縮短商用車裝配周期。關鍵詞：UWB;裝配過程;車輛定位;狀態信息中圖分類號：U466 ?文獻標識碼：B ?文章編號：1671-7988（2019）01-143-02

Application of UWB in the Assembly Process of Commercial Vehicle

Zhang?Xuyang¹， Zhao?Geya²

（ 1.Shaanxi Automobile Group Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an?710043;2.Xian?Desen New Energy Equipment Co.，?Ltd.， Shaanxi Xi'an 710043?）

Abstract：?UWB（Ultra Wideband） is a wireless communication technology that uses low power and high speed transmission of non-sine waves from nanosecond to microsecond levels within a short distance. According to UWB technology，In the process of assembly of commercial vehicles， by installing positioning tags on production line vehicles and placing microbase stations in assembly workshops and commissioning areas， the specific position of the vehicles in the assembly process can be accurately and accurately positioned in real time. At the same time， the label ID number and the vehicle status information are bound， and the vehicle information can be transmitted to the factory control center at a zero delay， so that the management department can coordinate the scheduling and shorten the assembly cycle of commercial vehicles.Keywords：?UWB;?Assembly process;?Vehicle positioning;?Vehicle informationCLC NO.： U466 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2019）01-143-02

1 實施依據和定位原理

1.1?實施依據

本項目施工方案符合國家標準“電工建設質量管理規范GB50300”、“無線電傳輸設備安全要求GB9159”、“計算機網站安全要求GB2887-89”、“國家無線電規則”、“公路隧道施工JTGF60-2009”的技術設計，總體施工方案符合無線電建筑標準和國家法律法規。

1.2 定位原理

該技術采用TDOA（到達時間差的原理），并利用UWB定位技術測量定位標簽與不同定位基站之間無線信號傳播的時間差。由此獲得定位標簽與定位基站之間的距離差，并實現標簽定位。TDOA技術的使用不需要定位標簽和定位基站之間的往復通信。

2 系統構成及方法

2.1 系統架構及方法介紹

在商用車裝配過程中，UWB可根據車輛移動情況，分為在總裝配線的一維定位及在調試過程中的二維定位。

根據定位區域面積可將一定數量的定位基站、同步控制器、定位標簽組成一個定位系統，通過同步控制器進行配置管理，將數據匯總，由通用接口提供給上層應用平臺軟件使用。

2.2 現場實施方法

車輛定位標簽可安裝于車尾部（見下圖，為防止雨淋等因素，可以定制防塵防水標簽）。標簽采用內置鋰電池供電，1Hz情況下可以使用20天，滿足產線車輛安裝及在調周期。

2.3 基站的安裝方式

定位基站在商用車裝配車間可參考如右圖方式進行安裝，基站安裝要盡量遠離其它無線發射裝置（如WIFI）和強電磁干擾源。室外基站根據場地、遮擋物等情況合理布局。

2.4 標簽ID號和車輛信息的綁定

由于每輛車上安裝一個定位標簽，該定位標簽ID號與該

車輛VIN、裝配信息、質量信息等相關信息綁定，當車輛在裝配車間或調試廣場時，由于網絡覆蓋整個區域，系統即可自動實時讀取到該車輛有關信息，同時將相關信息傳遞到工廠控制中心。

3 實施圖像及效果分析

根據UWB在商用車裝配車間及調試廣場的實施圖像，可以分析：

（1）一維定位，單點標簽的定位效果符合要求，能準確的識別車輛到達某工位;在地鏈移動過程中，由于某區域時有大件金屬物體遮擋，在車輛移動過程定位效果偶爾發生抖動，不會整體影響整體效果，當將基站布設在頂部天車上方時，遮擋信號問題解決，定位精度明顯提高，不再出現畫面抖動的現象。

（2）二維定位，標簽的定位精度10cm，且在移動過程中，區域內抖動較少，移動軌跡平滑、穩定。

（3）將車輛標簽信息、裝配信息等狀態信息有效的傳遞到工廠控制中心。

4?結論

UWB主要采用無線傳輸，具有傳輸距離遠、信號衰減小、抗干擾能力強、不受外界電磁干擾和施工難度低等特點，因此依據UWB可以有效實時掌握商用車在裝配過程停留的時長、停留位置、停留原因等車輛狀態信息，幫助我們快速統計分析問題，有效調度從而縮短商用車裝配過程周期。

依據UWB技術，通過結合地圖空間信息，可推廣實現智能物流、任務派工、智能巡檢、電子圍欄、智能自動加注等。

參考文獻

[1]?曹榮.淺談超寬帶無線技術UWB[J].黑龍江科技信息，2008（31）：?65-66.

[2] 王艷蒙.基于超寬帶的無線傳感器網絡的研究與設計[D].江西理工大學，2013.