🔍 ¿Qué es BU03 y qué es UWB?
BU03-Kit es un módulo de desarrollo UWB (Ultra-Wideband) creado por Ai-Thinker, diseñado para aplicaciones de posicionamiento y medición de alta precisión en interiores. Integra el chip DW3000 y soporta una precisión a nivel de centímetros, lo que lo hace ideal para robótica, infraestructura inteligente y sistemas IoT.
UWB (Ultra-Wideband) es un protocolo de comunicación inalámbrica de corto alcance que utiliza muy poca energía en un amplio espectro de frecuencias. Su ventaja clave radica en la medición precisa de distancias y la conciencia espacial, utilizado a menudo en sistemas de localización en tiempo real (RTLS), seguimiento de activos y reconocimiento de gestos.
🧪 Evaluación BU03-Kit: Calibración de Distancia UWB
Este artículo describe el proceso de calibración para mejorar la precisión de medición del módulo UWB Ai-Thinker BU03-Kit.
🛠️ Flujo de Trabajo de Calibración
🧭 Configuración
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Fija la placa de la estación base en su lugar.
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Mueve la placa de etiquetas a distancias conocidas usando una cinta métrica.
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Registra las lecturas UWB e introdúcelas en una hoja de calibración de Excel (Descargar plantilla de Excel ).
📐 Ajuste Lineal
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Usa Excel para realizar una regresión lineal sobre los datos recopilados.
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Deriva la ecuación de calibración: y = 6.4624 x - 87.918（Estos son mis datos）
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Aplica la pendiente y la intersección al dispositivo usando comandos AT.
📊 Procedimiento de Recolección de Datos
🧪 Medición Paso a Paso
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Coloca la placa de etiquetas a 10 cm de la estación base y registra la lectura UWB.
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Muévete a 20 cm, registra de nuevo.
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Repite para múltiples distancias para construir un conjunto de datos.
📈 Ajuste de Curva
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Introduce los datos en Excel.
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Genera una línea de tendencia y extrae la pendiente/intersección.
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Utilice estos valores para actualizar los parámetros del dispositivo mediante comandos AT.
⚙️ Calibración de comando AT
🧾 Formato de comando
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
| Parámetro | Descripción |
|---|---|
| X1 | Frecuencia de actualización de etiqueta |
| X2 | Retraso de antena |
| X3 | Activar filtro Kalman |
| X4 | Valor Q del filtro Kalman |
| X5 | Valor R del filtro Kalman |
| X6 | Pendiente de calibración (a) |
| X7 | Intercepto de calibración (b) |
| X8 | Activar posicionamiento |
| X9 | Configuración de dimensión de posicionamiento |
🧪 Comando de ejemplo
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
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Envíe a través del puerto serie usando el asistente de depuración de Ai-Thinker.
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Confirme el éxito y guarde con
AT+SAVE.
📋 Instantánea de parámetros originales
🧾 Estación base
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Filtro: Activado
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Kalman Q: 0.018
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Kalman R: 0.642
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Calibración a: 1.0000
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Calibración b: 0.00
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Retardo de antena: 16336
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Velocidad: 6.8 Mbps
🧾 Dispositivo de etiqueta
Igual que la estación base.
🔁 Prueba posterior a la calibración
📐 Resultados de Medición
| Probar | Distancia Real | Lectura UWB | Error |
|---|---|---|---|
| 1.º | 20 cm | 10 cm | 50% |
| 2.º | 17 cm | 22 cm | 30% |
| 3º | 15 cm | 15 cm | 0% |
📊 Análisis de Errores
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Error promedio reducido a 26.67%, reducido desde el 50%.
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Las fluctuaciones menores pueden deberse al ángulo o interferencia de la superficie durante la captura de la foto.
🚀 Sugerencias de Optimización
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Aumente el tamaño de la muestra para una mejor precisión en la regresión.
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Mejore la estabilidad del soporte para las placas base/etiqueta.
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Use rieles deslizantes para asegurar un movimiento y control de distancia consistentes.
🧾 Conclusión
Esta evaluación demuestra cómo calibrar el módulo UWB BU03-Kit para mejorar la precisión de la medición de distancia. Al recopilar múltiples mediciones, aplicar un ajuste lineal y actualizar los parámetros del dispositivo mediante comandos AT, se logró una reducción significativa del error. Estos métodos ofrecen una guía valiosa para desarrolladores que requieren posicionamiento UWB de alta precisión.
