🔍 Hvad er BU03, og hvad er UWB?
BU03-Kit er et UWB (Ultra-Wideband) udviklingsmodul skabt af Ai-Thinker, designet til højpræcisions indendørs positionering og afstandsapplikationer. Det integrerer DW3000-chippen og understøtter centimeters nøjagtighed, hvilket gør det ideelt til robotik, smart infrastruktur og IoT-systemer.
UWB (Ultra-Wideband) er en kortdistance trådløs kommunikationsprotokol, der bruger meget lav energi over et bredt frekvensspektrum. Dens vigtigste fordel ligger i præcis afstandsmåling og rumlig bevidsthed, ofte brugt i realtidslokaliseringssystemer (RTLS), aktivsporing og gestusgenkendelse.
🧪 BU03-Kit Evaluering: UWB Afstandskalibrering
Denne artikel skitserer kalibreringsprocessen for at forbedre afstandsnøjagtigheden af Ai-Thinker BU03-Kit UWB-modulet.
🛠️ Kalibreringsarbejdsgang
🧭 Opsætning
-
Fastgør basestationens bræt på plads.
-
Flyt tag-brættet til kendte afstande ved hjælp af et målebånd.
-
Optag UWB-aflæsninger og indtast dem i et Excel kalibreringsark (Download Excel skabelon).
📐 Lineær tilpasning
-
Brug Excel til at udføre lineær regression på de indsamlede data.
-
Udled kalibreringsligningen: y = 6.4624 x - 87.918（Dette er mine data）
-
Anvend hældning og afskæring på enheden ved hjælp af AT-kommandoer.
📊 Dataindsamlingsprocedure
🧪 Trin-for-trin måling
-
Placer tag-brættet 10 cm fra basestationen og optag UWB-aflæsningen.
-
Flyt til 20 cm, optag igen.
-
Gentag for flere afstande for at opbygge et datasæt.
📈 Kurvetilpasning
-
Indtast dataene i Excel.
-
Generer en trendlinje og udtræk hældning/afskæring.
-
Brug disse værdier til at opdatere enhedsparametre via AT-kommandoer.
⚙️ AT-kommandokalibrering
🧾 Kommandformat
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
| Parameter | Beskrivelse |
|---|---|
| X1 | Opdateringshastighed for tag |
| X2 | Antenneforsinkelse |
| X3 | Kalman-filter aktivering |
| X4 | Kalman-filter Q-værdi |
| X5 | Kalman-filter R-værdi |
| X6 | Kalibreringshældning (a) |
| X7 | Kalibreringsafskæring (b) |
| X8 | Positionsaktivering |
| X9 | Indstilling af positionsdimension |
🧪 Eksempelkommando
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
-
Send via seriel port ved hjælp af Ai-Thinkers debug-assistent.
-
Bekræft succes og gem med
AT+SAVE.
📋 Originale parameter-øjebliksbillede
🧾 Basestation
-
Filter: Aktiveret
-
Kalman Q: 0,018
-
Kalman R: 0,642
-
Kalibrering a: 1,0000
-
Kalibrering b: 0,00
-
Antenneforsinkelse: 16336
-
Hastighed: 6,8 Mbps
🧾 Tag-enhed
Samme som basestation.
🔁 Test efter kalibrering
📐 Måleresultater
| Test | Faktisk afstand | UWB-aflæsning | Fejl |
|---|---|---|---|
| 1st | 20 cm | 10 cm | 50% |
| 2nd | 17 cm | 22 cm | 30% |
| 3rd | 15 cm | 15 cm | 0% |
📊 Fejlanalyse
-
Gennemsnitsfejl reduceret til 26.67%, ned fra 50%.
-
Mindre udsving kan skyldes vinkel- eller overfladeforstyrrelser under fototagning.
🚀 Optimeringsforslag
-
Øg stikprøvestørrelsen for bedre regressionsnøjagtighed.
-
Forbedr fastgørelsens stabilitet for base-/tag-kort.
-
Brug glideskinner for at sikre ensartet bevægelse og afstandskontrol.
🧾 Konklusion
Denne evaluering demonstrerer, hvordan man kalibrerer BU03-Kit UWB-modulet for forbedret afstandsnøjagtighed. Ved at indsamle flere målinger, anvende lineær tilpasning og opdatere enhedsparametre via AT-kommandoer blev der opnået en betydelig fejlreduktion. Disse metoder giver værdifuld vejledning til udviklere, der kræver højpræcisions UWB-positionering.
