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工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造)

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造)

出版社:机械工业出版社出版时间:2020-11-01
开本: 16开 页数: 280
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工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 版权信息

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 本书特色

·超宽带(Ultra Wide-Band,UWB)是一种新型的无线通信技术,近年来兴起了UWB技术研究和产品开发的热潮。·UWB高精度定位技术可应用于商场、机场、高铁站、医院、化工生产线、智能制造车间等不同的定位场景。·书中附录部分涵盖了关于TDOA的定位程序、定位数据处理显示程序、UWB典型产品选型指导以及UWB系统标准化接口协议等,兼具实用技术手册的功能。

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 内容简介

超宽带(Ultra WideBand,UWB)是一种新型的无线通信技术,近年来兴起了对该技术的研究和产品开发热潮。本书以科普性、理论性、技术性和实用性为编写原则,面向智能制造发展过程中对各类生产要素高精度定位的需求,深入浅出地阐述了UWB高精度定位技术的相关理论、方法、模型和实现算法。同时,结合本书作者及其科研团队在智能制造领域中的理论和技术研究,介绍了行业代表性产品的研发和应用案例。为增强本书的技术实用性,在附录部分涵盖了关于TDOA的定位程序、定位数据处理及显示程序、UWB典型产品选型指导以及UWB系统标准化接口协议等,兼具实用技术手册的功能。本书可以为UWB定位软硬件研发人员、企业安全和生产运营管理人员、智能制造系统研发人员提供宝贵的技术参考,同时也可以作为无线通信、智能制造及其相关专业的高年级本科生或研究生的教材。

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 目录

目录



前言


第1章常用无线定位技术概述


11RFID定位技术


111RFID技术简介


112RFID定位技术的原理及发展


12WiFi定位技术


121WiFi技术原理


122基于WiFi的无线定位技术


123WiFi定位技术的应用


13ZigBee定位技术


131ZigBee技术原理


132基于ZigBee的室内定位系统


14SLAM定位技术


141SLAM技术简介


142SLAM定位系统构建


15无线UWB定位技术


151UWB技术简介


152UWB室内定位技术


165G定位技术


1615G技术简介


1625G室内定位技术


17卫星定位技术


171卫星定位技术概述


172美国GPS卫星定位与导航系统


173中国北斗卫星定位与导航系统


174欧盟伽利略卫星定位与导航系统


175俄罗斯格洛纳斯卫星定位与导航系统


18常用定位技术性能对比


19定位技术发展趋势


110本章小结


第2章UWB无线通信技术


21UWB定位技术现状


211UWB技术的由来


212UWB技术的发展


213UWB定位关键技术


22UWB技术标准与规范


221IEEE相关标准


222ETSI国际标准


223ECMA国际标准


224无线多媒体UWB规范


225ISO国际标准


23各国监管机构及频谱分配


231中国频谱分配


232美国频谱分配


233日本频谱分配


24本章小结


第3章UWB无线定位原理及方法


31常见的测量方法


311三边测量法


312三角测量法


313极大似然估计法


32UWB室内定位系统原理


321UWB室内定位系统结构


322UWB室内定位系统发射器原理


323UWB室内定位系统接收器原理


33典型的无线定位方法


331基于信号到达时间的定位方法TOA估计法


332基于信号到达时间差的定位方法TDOA估计法


333基于信号到达角度的定位方法AOA估计法


334基于接收信号强度的定位方法RSSI估计法


335混合定位方法


336网络连通性


34本章小结


第4章UWB室内定位模型及算法


41UWB的系统信号


411脉冲波形


412脉冲的调制方式


413扩频技术


42UWB的信道模型


421双簇模型


422SV模型


423IEEE 802153a UWB信道模型


424IEEE 802154a UWB信道模型


43UWB的定位算法


431*小二乘法


432Fang算法


433Chan算法


434Taylor算法


435高斯牛顿算法


44基于UWB的室内定位实现


441TDOA模型


442算法介绍


443仿真与分析


45本章小结


第5章UWB定位误差分析及消除方法


51UWB系统的定位精度影响因素


52定位性能评价指标


53UWB室内定位系统的误差分析


54UWB定位误差消除方法


55本章小结


第6章UWB系统中的惯性导航辅助定位


61惯性导航原理介绍


611惯性导航的作用


612IMU部件介绍


613惯性器件确定性误差


614惯性器件随机误差


615惯性导航系统


62三维空间刚体运动


621坐标系


622坐标系间的欧氏变换


623欧拉角


624四元数


63卡尔曼滤波技术


631经典卡尔曼滤波技术


632扩展卡尔曼滤波技术


633无迹卡尔曼滤波技术


634容积卡尔曼滤波技术


64定位耦合算法


641松耦合算法


642紧耦合算法


65耦合算法与仿真验证


651耦合导航系统初始化


652运动学模型


653量测方程


654耦合导航


655仿真验证


66本章小结


第7章UWB定位系统产品迭代研制的行业案例


71位置传感器


72位置到业务


73UWB定位引擎软件


74UWB定位系统后台软件研制


75UWB定位系统接口研发


76产品迭代与性能图谱


77本章小结


第8章智能制造原理与UWB定位系统建设


81智能制造概述


811智能制造的内涵


812智能制造的发展历程


813智能制造分类


814智能制造关键技术


82智能制造中物流柔性化和透明化


821柔性与物流的概念


822物流的柔性化和透明化策略


83智能制造中的柔性物流系统


831柔性物流系统分类


832柔性物流系统优点


833企业对物流系统柔性化的需求


84物流系统柔性的测度


841物流系统的范围柔性和响应柔性测度


842物流系统的多路径柔性


843物流系统柔性的可靠性测度


85智能制造中柔性物流的技术基础


851定位精度


852实时性


853可靠性


854透明化


86智能制造中柔性物流的定位需求


861柔性物流中的定位对象


862柔性物流对定位的功能需求


863柔性物流对定位的性能需求


864无线定位技术对比与选取


865物流中UWB定位方法的选取


87智能制造UWB定位系统的建设


871UWB定位的空间维度


872UWB定位系统的设备选型


873影响定位精度的因素分析


874UWB定位系统建设流程


88本章小结


第9章UWB定位技术在智能制造领域的应用


91电气设备行业生产线的效率提升


92汽车制造行业车间现场安灯系统支持


93汽车制造行业车间工序效率提升


94电子产品制造行业生产线优化


95钢铁行业仓储管理优化


96工程机械行业液压油缸生产线柔性物流UWB定位


961油缸车间柔性物流系统集成需求与UWB系统设计


962基于UWB的实时3D车间内物料位置采集


963基于UWB定位和AR透明化的车间物料配送


97UWB精确定位技术支撑智能运营中心建设


98本章小结


附录


附录AUWB系统TDOA定位程序


附录BUWB定位数据处理及显示程序


附录CUWB系统典型产品性能与选型指导参考


附录DUWB定位系统标准化接口协议参考


D1用户登录接口协议


D2实时位置获取协议


D3添加和修改地图节点协议


D4删除地图协议


D5添加和修改地图信息协议


参考文献


展开全部

工业控制与智能制造丛书UWB定位技术及智能制造应用(超宽带(UWB)是一种新型的无线通信技术,赋能智能制造) 作者简介

赵荣泳,博士,副教授,博导,同济大学电子信息与工程学院CIMS研究中心。企业数字化技术教育部工程中心主任助理。国际电气和电子工程师协会IEEE Member,中国人工智能学会粒计算与知识发现专业委员会委员,上海市微电脑应用学会会员;主要研究方向:复杂系统建模、智能制造。主持国家自然基金项目2项,上海市自然基金项目1项,上海市重大研究计划项目1项,参与国家自然基金重大计划项目1项,重点项目1项,上海市科技创新项目12项,上海市信息化项目6项。获得教育部科技进步奖二等奖1项,上海市科技进步奖三等奖2项。江苏省双创人才项目1项。发表学术论文及专著83篇。发明专利12项,软件著作权21项,SCI/EI收录26篇。采用UWB技术和人工智能技术,已研制“5G绿色园区智能工业云平台”和“大型制造企业安全管理工业云平台”。

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