🔍 Wat is BU03 en wat is UWB?
BU03-Kit is een UWB (Ultra-Wideband) ontwikkelingsmodule gemaakt door Ai-Thinker, ontworpen voor toepassingen met hoge precisie in binnenpositionering en afstandsbepaling. Het integreert de DW3000-chip en ondersteunt nauwkeurigheid op centimeterschaal, waardoor het ideaal is voor robotica, slimme infrastructuur en IoT-systemen.
UWB (Ultra-Wideband) is een draadloos communicatieprotocol voor korte afstand dat zeer weinig energie gebruikt over een breed frequentiespectrum. Het belangrijkste voordeel is de nauwkeurige afstandsmeting en ruimtelijke bewustwording, vaak gebruikt in real-time locatie systemen (RTLS), asset tracking en gebarenherkenning.
🧪 BU03-Kit Evaluatie: UWB Afstandskalibratie
Dit artikel beschrijft het kalibratieproces om de afstandsnauwkeurigheid van de Ai-Thinker BU03-Kit UWB-module te verbeteren.
🛠️ Kalibratieworkflow
🧭 Setup
-
Bevestig het basisstationbord op zijn plaats.
-
Verplaats het tagbord naar bekende afstanden met een meetlint.
-
Registreer UWB-lezingen en voer ze in een Excel kalibratieblad (Download Excel sjabloon) in.
📐 Lineaire fitting
-
Gebruik Excel om lineaire regressie uit te voeren op de verzamelde gegevens.
-
Haal de kalibratievergelijking af: y = 6.4624 x - 87.918（This is my data）
-
Pas de helling en interceptie toe op het apparaat met AT-commando's.
📊 Procedure voor gegevensverzameling
🧪 Stapsgewijze meting
-
Plaats het tagbord op 10 cm van het basisstation en registreer de UWB-lezing.
-
Verplaats naar 20 cm, registreer opnieuw.
-
Herhaal voor meerdere afstanden om een dataset op te bouwen.
📈 Curve Fitting
-
Voer de gegevens in Excel in.
-
Genereer een trendlijn en haal helling/interceptie eruit.
-
Gebruik deze waarden om apparaatparameters bij te werken via AT-commando's.
⚙️ AT Commando Kalibratie
🧾 Commandoformaat
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
| Parameter | Beschrijving |
|---|---|
| X1 | Tag vernieuwingsfrequentie |
| X2 | Antenne vertraging |
| X3 | Kalman-filter inschakelen |
| X4 | Kalman-filter Q waarde |
| X5 | Kalman-filter R waarde |
| X6 | Kalibratie helling (a) |
| X7 | Kalibratie intercept (b) |
| X8 | Positionering inschakelen |
| X9 | Instelling positioneringsdimensie |
🧪 Voorbeeldcommando
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
-
Verzend via seriële poort met Ai-Thinker’s debug-assistent.
-
Bevestig succes en sla op met
AT+SAVE.
📋 Originele parameters snapshot
🧾 Basisstation
-
Filter: Ingeschakeld
-
Kalman Q: 0,018
-
Kalman R: 0,642
-
Kalibratie a: 1,0000
-
Kalibratie b: 0,00
-
Antennevertraging: 16336
-
Snelheid: 6,8 Mbps
🧾 Tag-apparaat
Hetzelfde als het basisstation.
🔁 Post-calibratietest
📐 Meetresultaten
| Testen | Werkelijke afstand | UWB-lezing | Fout |
|---|---|---|---|
| 1e | 20 cm | 10 cm | 50% |
| 2e | 17 cm | 22 cm | 30% |
| 3e | 15 cm | 15 cm | 0% |
📊 Foutanalyse
-
Gemiddelde fout verminderd tot 26.67%, gedaald van 50%.
-
Kleine schommelingen kunnen te wijten zijn aan hoek- of oppervlakte-interferentie tijdens het fotograferen.
🚀 Optimalisatie Suggesties
-
Vergroot de steekproefgrootte voor betere regressienauwkeurigheid.
-
Verbeter de stabiliteit van de bevestiging voor basis-/tag-borden.
-
Gebruik schuifrails om consistente beweging en afstandscontrole te garanderen.
🧾 Conclusie
Deze evaluatie toont aan hoe de BU03-Kit UWB-module kan worden gekalibreerd voor verbeterde afstandsnauwkeurigheid. Door meerdere metingen te verzamelen, lineaire fitting toe te passen en apparaatparameters bij te werken via AT-commando's, werd een aanzienlijke foutreductie bereikt. Deze methoden bieden waardevolle richtlijnen voor ontwikkelaars die hoge precisie UWB-positionering nodig hebben.
