Žemyn nukreiptos atgalinės TDoA architektūra: autonominiai švyturiai perduoda signalus; klauso šalmo viduje esantis imtuvas.
Palydovinė navigacija baigiasi ties pastato perimetru. „Bluetooth“ ir „Wi-Fi“ tik nurodo, kuriame kambaryje darbuotojas yra — per daug netikslu pavojingoms pramoninėms zonoms. Žmogus, saugiai stovintis prie užtvaros, ir žmogus, žengiantis į draudžiamą zoną, yra iš esmės skirtingi veiklos įvykiai. Už tam tikros tikslumo ribos koordinatės iš paprastų žemėlapio žymeklių virsta patikrintais įvykiais: įėjimu į zoną, buvimo trukme ir tiksliomis judėjimo trajektorijomis.
UWB didelio tikslumo sekimą siūlo jau daugiau nei dešimtmetį, tačiau platus pramoninis įdiegimas stringa dėl komercinių realijų, o ne techninių apribojimų. Įprastose aukštynkryptėse TDoA sistemose fiksuoti inkarai turi priimti paketus iš kiekvienos žymos, palaikyti submilisekundinę laidinę laiko sinchronizaciją ir perduoti matavimus eternetu. Pramonės etalonai rodo, kad maždaug 85 % visų diegimo išlaidų sudaro vien kabelių infrastruktūra: kabelių loviai, PoE komutatoriai, pramoniniai keltuvai ir sertifikuoti elektrikų darbai.
Pralaidumas yra antrasis lemtingas kliuvinys. Reklamuojami žymų skaičiai dažnai yra tik teorinė aritmetika: esant atsitiktinei ALOHA kanalo prieigai ir vos 18 % apkrovai, maždaug trečdalis perdavimų susiduria. Didžiausios duomenų spartos radijo profiliai, reklamuojami dėl talpos, yra mažiausiai atsparūs konstrukciniam plienui ir daugiatakiams atspindžiams. Pramoninėje saugoje prarastas paketas yra nestebimas darbuotojas.
Techninė ataskaita TR-XENOM-2025-01, statinis testavimas DW1000 platformoje su keturiais švyturiais.
Fiksuoti švyturiai UWB paketus perduoda kas 300 ms; imtuvas šalme tik klauso ir siunčia laiko žymes į serverį paprastu telemetrijos kanalu. Švyturiai nieko negauna ir nesidalina laiko nuorodomis vienas su kitu – nei kabeliu, nei radiju, nei GPS. Visi kiti sistemos pranašumai tiesiogiai išplaukia iš šios architektūros.
Nėra laiko linijų, nėra PoE jungiklių, nėra kabelių maršrutų į tvirtinimo taškus. DW1000 konfigūracijoje esant 300 ms periodui, švyturys veikia maždaug šešias dienas su 10 000 mAh baterija. Tvirtinimo taškai parenkami iš pastato radijo geometrijos, o ne iš to, kur yra elektros lizdai.
Švyturiams, mobiliesiems UWB padėties nustatymo imtuvams ir RF takams prieš montuojant nereikia išlyginti stendo ir koregavimo lentelių. Diegimas nereikalauja brangios kalibravimo įrangos ir priklauso nuo elementaraus radijo planavimo: montavimo suprojektuotuose taškuose, jų koordinačių registravimo ir priėmimo patikros.
Šalmai veikia tik priėmimo (RX) režimu. Net pridėjus 10 000 darbuotojų prie svetainės sukuriama 0 baitų papildomo UWB srauto ir pašalinami radijo kanalų susidūrimai (ALOHA). Infrastruktūra keičiasi tik pagal aprėpties zoną, o ne pagal pamainoje dirbančių darbuotojų skaičių.
Mobilus UWB padėties nustatymo imtuvas yra integruotas į apsauginį šalmą, kuris yra privaloma apsauginė įranga. Tai pašalina trečiųjų šalių stebėjimo priemonių įsigijimą ir priežiūrą, įkrovimo spintelių poreikį ir riziką, kad žymos bus pamirštos arba pamestos.
Sąmoningai pasirinkome ilgą preambulę ir mažiausią paketinių duomenų perdavimo spartą. Tai užtikrina maksimalų radijo ryšio biudžetą ir atsparumą daugialypiam metalo atspindžiui, o ne siekti nominalios pralaidos.
Skaičiai gauti įrengtame kambaryje, o ne tuščioje laboratorijoje: ilgalaikis ne tiesioginio matomumo režimas, radijo keliai kertantys dvi gipso kartono sienas, du iš keturių švyturių stovintys šalia dervų spausdintuvų su metalinėmis kietinimo kameromis ir veidrodis tiesiai priešais trečiąjį. Nebuvo taikytas joks Kalmano filtras, slenkamasis vidurkis ar trajektorijos lyginimas.
Testavimui naudoti keturi švyturiai ir stacionarus imtuvas DW1000 platformoje. Architektūra taip pat įdiegta DW3000, tačiau šie kiekybiniai rezultatai jai neperkeliami — nei į pramoninę aikštelę su judančiu personalu — be atskiros matavimų kampanijos.
Sąmoningai nepalanki apkrovos serija yra paskelbtų duomenų dalis: koordinačių prieinamumas nukrito iki 15,79 %, o P95 radialinė paklaida išaugo iki 93,93 cm. Laidinės sinchronizacijos pašalinimas supaprastina diegimą. Tai nepanaikina poreikio aprėpties inžinerijai ir priėmimo testui.
Buvimas pavojingoje zonoje, aptiktas įėjimo momentu
Laikas, praleistas darbo, pavojaus, aptarnavimo ir laukimo zonose
Automatinis radijo kanalų perjungimas pagal zoną
Prieigos kontrolė konkrečioms patalpoms
Personalo buvimo vieta evakuacijos metu
Maršrutų ir incidentų analizė bei įvykių generavimas valdymo centrui
Ta pati architektūra tiktų vidaus navigacijai vartotojų telefonuose — pasyvus klausytojas, skaičiuojantis savo padėtį, su švyturiais, kurie pagal konstrukciją nežino, kas klauso. Būtent tokį scenarijų FiRa vadina nesekama vidaus navigacija. „Apple“ pristatė DL-TDoA API sistemoje iOS 26, o „Google“ pridėjo FiRa 4.0 palaikymą Android 17, tačiau mūsų paketų formatas yra patentuotas ir telefonų sistemų API jo nesupranta. Švyturių perjungimas į standartinį FiRa režimą reikštų grįžimą prie inkarų tinklo, kuris turi nuolat koordinuotis — taip prarandant nepriklausomybę, dėl kurios architektūra buvo sukurta. Tiesioginis kelias reikalauja, kad „Apple“ ir „Android“ gamintojai atvertų kūrėjams prieigą prie gaunamų UWB kadrų ir jų aparatinės įrangos laiko žymų. Kol tai neįvyks, tai yra tyrimų kryptis, o ne pristatoma funkcija, ir šį skirtumą sąmoningai išlaikome.