🔍 Vad är BU03 och vad är UWB?
BU03-Kit är en UWB (Ultra-Wideband) utvecklingsmodul skapad av Ai-Thinker, designad för högprecisions inomhuspositionering och avståndsmätningsapplikationer. Den integrerar DW3000-chippet och stödjer centimetersnoggrannhet, vilket gör den idealisk för robotik, smart infrastruktur och IoT-system.
UWB (Ultra-Wideband) är ett kortdistans trådlöst kommunikationsprotokoll som använder mycket låg energi över ett brett frekvensspektrum. Dess främsta fördel är exakt avståndsmätning och rumslig medvetenhet, ofta använt i realtidslokaliseringssystem (RTLS), tillgångsspårning och gestigenkänning.
🧪 BU03-Kit utvärdering: UWB-avståndskalibrering
Denna artikel beskriver kalibreringsprocessen för att förbättra avståndsmätningens noggrannhet för Ai-Thinker BU03-Kit UWB-modulen.
🛠️ Kalibreringsarbetsflöde
🧭 Uppställning
-
Fäst basstationskortet på plats.
-
Flytta taggbrädan till kända avstånd med ett måttband.
-
Spela in UWB-avläsningar och mata in dem i ett Excel-kalibreringsblad (Ladda ner Excel mall).
📐 Linjär anpassning
-
Använd Excel för att utföra linjär regression på den insamlade datan.
-
Härled kalibreringsformeln: y = 6.4624 x - 87.918（Det här är mina data）
-
Applicera lutningen och interceptet på enheten med AT-kommandon.
📊 Datainsamlingsprocedur
🧪 Steg-för-steg-mätning
-
Placera taggbrädan 10 cm från basstationen och spela in UWB-avläsningen.
-
Flytta till 20 cm, spela in igen.
-
Upprepa för flera avstånd för att bygga en datamängd.
📈 Kurvanpassning
-
Mata in data i Excel.
-
Generera en trendlinje och extrahera lutning/intercept.
-
Använd dessa värden för att uppdatera enhetsparametrar via AT-kommandon.
⚙️ AT-kommandokalibrering
🧾 Kommandformat
AT+SETDEV=X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9
| Parameter | Beskrivning |
|---|---|
| X1 | Tagg uppdateringsfrekvens |
| X2 | Antennfördröjning |
| X3 | Kalmanfilter aktivering |
| X4 | Kalmanfilter Q-värde |
| X5 | Kalmanfilter R-värde |
| X6 | Kalibreringslutning (a) |
| X7 | Kalibreringsavlyssning (b) |
| X8 | Positioneringsaktivering |
| X9 | Inställning för positionsdimension |
🧪 Exempelkommando
AT+SETDEV=5,16336,1,0.018,0.642,0.6386,-65.06,0,0
-
Skicka via seriell port med Ai-Thinkers debug-assistent.
-
Bekräfta framgång och spara med
AT+SAVE.
📋 Ursprungliga parameteröversikt
🧾 Basstation
-
Filter: Aktiverat
-
Kalman Q: 0,018
-
Kalman R: 0,642
-
Kalibrering a: 1,0000
-
Kalibrering b: 0,00
-
Antennfördröjning: 16336
-
Hastighet: 6,8 Mbps
🧾 Tagg-enhet
Samma som basstation.
🔁 Test efter kalibrering
📐 Mätresultat
| Testa | Faktiskt avstånd | UWB-avläsning | Fel |
|---|---|---|---|
| 1:a | 20 cm | 10 cm | 50% |
| 2:a | 17 cm | 22 cm | 30% |
| 3:e | 15 cm | 15 cm | 0% |
📊 Felanalys
-
Genomsnittligt fel minskat till 26.67%, ner från 50%.
-
Små fluktuationer kan bero på vinkel- eller ytpåverkan under fotografering.
🚀 Optimeringsförslag
-
Öka urvalsstorleken för bättre regressionsnoggrannhet.
-
Förbättra fixturens stabilitet för bas-/tag-kort.
-
Använd skenor för att säkerställa jämn rörelse och avståndskontroll.
🧾 Slutsats
Denna utvärdering visar hur man kalibrerar BU03-Kit UWB-modulen för förbättrad avståndsmätning. Genom att samla in flera mätningar, tillämpa linjär anpassning och uppdatera enhetsparametrar via AT-kommandon uppnåddes en betydande felreduktion. Dessa metoder erbjuder värdefulla riktlinjer för utvecklare som kräver högprecisions UWB-positionering.
