🔍 Co je BU03 a co je UWB?
BU03-Kit je vývojový modul UWB (Ultra-Wideband) vytvořený společností Ai-Thinker, navržený pro vysoce přesné aplikace vnitřního polohování a měření vzdálenosti. Integruje čip DW3000 a podporuje přesnost na úrovni centimetrů, což jej činí ideálním pro robotiku, chytrou infrastrukturu a IoT systémy.
UWB (Ultra-Wideband) je bezdrátový komunikační protokol na krátké vzdálenosti, který využívá velmi nízkou energii přes široké frekvenční spektrum. Jeho hlavní výhodou je přesné měření vzdálenosti a prostorové povědomí, často používané v systémech pro sledování polohy v reálném čase (RTLS), sledování majetku a rozpoznávání gest.
🧪 Hodnocení BU03-Kit: Kalibrace vzdálenosti UWB
Tento článek popisuje kalibrační proces pro zlepšení přesnosti měření vzdálenosti modulu Ai-Thinker BU03-Kit UWB.
🛠️ Kalibrační pracovní postup
🧭 Nastavení
-
Připevněte desku základnové stanice na místo.
-
Přesuňte tagovou desku na známé vzdálenosti pomocí metru.
-
Zaznamenejte UWB měření a zadejte je do Excel kalibrační tabulky (Stáhnout Excel šablonu).
📐 Lineární přizpůsobení
-
Použijte Excel k provedení lineární regrese na shromážděných datech.
-
Odvoďte kalibrační rovnici: y = 6.4624 x - 87.918（Toto jsou moje data）
-
Použijte sklon a průsečík na zařízení pomocí AT příkazů.
📊 Postup sběru dat
🧪 Měření krok za krokem
-
Umístěte tagovou desku 10 cm od základnové stanice a zaznamenejte UWB měření.
-
Přesuňte na 20 cm, znovu zaznamenejte.
-
Opakujte pro více vzdáleností, abyste vytvořili datovou sadu.
📈 Přizpůsobení křivky
-
Zadejte data do Excelu.
-
Vygenerujte trendovou linii a určete sklon/průsečík.
-
Použijte tyto hodnoty k aktualizaci parametrů zařízení pomocí AT příkazů.
⚙️ Kalibrace AT příkazu
🧾 Formát příkazu
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
| Parametr | Popis |
|---|---|
| X1 | Frekvence obnovování tagu |
| X2 | Zpoždění antény |
| X3 | Povolení filtru Kalman |
| X4 | Hodnota filtru Kalman Q |
| X5 | Hodnota filtru Kalman R |
| X6 | Kalibrační sklon (a) |
| X7 | Kalibrační průsečík (b) |
| X8 | Povolení polohování |
| X9 | Nastavení dimenze polohování |
🧪 Příklad příkazu
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
-
Odeslat přes sériový port pomocí debug asistenta Ai-Thinker.
-
Potvrďte úspěch a uložte pomocí
AT+SAVE.
📋 Snímek původních parametrů
🧾 Základní stanice
-
Filtr: Povolen
-
Kalman Q: 0,018
-
Kalman R: 0,642
-
Kalibrace a: 1,0000
-
Kalibrace b: 0,00
-
Zpoždění antény: 16336
-
Rychlost: 6,8 Mbps
🧾 Označit zařízení
Stejné jako základní stanice.
🔁 Testování po kalibraci
📐 Výsledky měření
| Testovat | Skutečná vzdálenost | UWB měření | Chyba |
|---|---|---|---|
| 1. | 20 cm | 10 cm | 50% |
| 2. | 17 cm | 22 cm | 30% |
| 3. | 15 cm | 15 cm | 0% |
📊 Analýza chyb
-
Průměrná chyba snížena na 26.67%, sníženo z 50 %.
-
Menší výkyvy mohou být způsobeny úhlem nebo rušením povrchu během fotografování.
🚀 Návrhy na optimalizaci
-
Zvyšte velikost vzorku pro lepší přesnost regrese.
-
Zlepšete stabilitu upínání pro základní/tag desky.
-
Používejte posuvné lišty pro zajištění konzistentního pohybu a kontroly vzdálenosti.
🧾 Závěr
Toto hodnocení ukazuje, jak kalibrovat UWB modul BU03-Kit pro lepší přesnost měření vzdálenosti. Shromažďováním více měření, aplikací lineární regrese a aktualizací parametrů zařízení pomocí AT příkazů bylo dosaženo významného snížení chyb. Tyto metody poskytují cenné pokyny pro vývojáře vyžadující vysoce přesné UWB polohování.
