हाओरूटेक लोगोULA1 UWB विकास मॉड्यूल
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ULA1 UWB विकास मॉड्यूल

परिचय

ULA1 एक UWB विकास मॉड्यूल है जो Arduino को विकास के वातावरण के रूप में और Decawave के DWM1000 मॉड्यूल को कोर UWB मॉड्यूल के रूप में लेता है। ULA1 का उपयोग सटीक रेंजिंग, इनडोर पोजिशनिंग और अन्य हाई-स्पीड डेटा संचार अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है। एक टाईफिगरल हाई-प्रिसिजन पोजिशनिंग सिस्टम 4 एंकर और 1 द्वारा प्राप्त किया जा सकता है tag (ULA1 मॉड्यूल का उपयोग एंकर या के रूप में किया जा सकता है tag).
सिस्टम डिजाइन खुला स्रोत है। हम उपयोगकर्ताओं को एम्बेडेड स्रोत कोड, हार्डवेयर योजनाबद्ध, पीसी सॉफ़्टवेयर स्रोत कोड, वीडियो ट्यूटोरियल और अन्य सामग्री प्रदान करते हैं, जिससे उपयोगकर्ताओं को जल्दी से यह सीखने में मदद मिलती है कि UWB पोजिशनिंग कैसे काम करती है और इसके साथ काम करना है।
ULA1 मॉड्यूल का उपयोग एंकर या के रूप में किया जा सकता है tag.
HR-RTLS1 एक पूर्ण पोजिशनिंग सिस्टम है जिसमें 5 या अधिक ULA1 मॉड्यूल का संयोजन होता है।HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 1

तालिका 1-1 ULA1 मॉड्यूल पैरामीटर

वर्ग पैरामीटर
मॉड्यूल मॉडल यूएलए1
शक्ति DC5V (यूएसबी)
अधिकतम जांच रेंज 50 मीटर (खुला क्षेत्र)
एमसीयू ESP32
विकास पर्यावरण आर्डुइनो
मॉड्यूल आकार 40*25मिमी
रेंजिंग सटीकता 10सेमी
कार्य तापमान -20-80℃

पैरामीटर कॉन्फ़िगरेशन

HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 2

S4 (भूमिका) S5-S7 (डिवाइस का पता)
ON लंगर डिवाइस का पता 000-111
बंद Tag

टेबल 2-2 डीआईपी स्विच कॉन्फ़िगरेशन

4-बिट डिप स्विच का उपयोग एंकरों को जोड़ने के लिए किया जाता है और tags आरटीएलएस पोजिशनिंग सिस्टम की। 3डी पोजिशनिंग की न्यूनतम प्रणाली में 4 एंकर और 1 होते हैं tag. पहला अंक वर्तमान डिवाइस भूमिका का प्रतिनिधित्व करता है (ऑन का मतलब एंकर है, जबकि ऑफ का मतलब है tag), और डीआईपी स्विच के अंतिम तीन अंक वर्तमान डिवाइस पते का प्रतिनिधित्व करते हैं।

TWR संचार प्रोटोकॉल

3.1 पोजिशनिंग फ्रेम की संरचना
संचार डेटा IEEE 802.15.4 MAC लेयर फ़्रेम फ़ॉर्मेट का अनुपालन करता है। जैसा कि तालिका 3-1 में दिखाया गया है, एक डेटा फ्रेम में 3 भाग होते हैं-मैक हैडर (एमएचआर), मैक पेलोड और मैक फुटर (एमएफआर)। MHR में फ्रेम कंट्रोल बाइट्स, फ्रेम सीक्वेंस नंबर बाइट और एड्रेस बाइट्स होते हैं। मैक पेलोड की लंबाई परिवर्तनशील है और इसे उपयोगकर्ता-परिभाषित किया जा सकता है। MFR MHR और MAC पेलोड डेटा का 16-बिट CRC (FCS) चेक अनुक्रम है, जो DW1000 द्वारा स्वचालित रूप से उत्पन्न होता है।

तालिका 3-1 बीकन फ़्रेम प्रारूप

2 बाइट्स 1 बाइट 2 बाइट्स 2 बाइट्स 2 बाइट्स परिवर्तनीय लंबाई बाइट्स 2 बाइट्स
चौखटा
नियंत्रण (एफसी)
अनुक्रम
संख्या
पैन आईडी गंतव्य
पता
स्रोत
पता
लेकर
संदेश
एफसीएस
एमएचआर मैक पेलोड एमएफआर

3.1.1 फ़्रेम नियंत्रण
तालिका 3-2 फ़्रेम नियंत्रण प्रकार

फ्रेम नियंत्रण (एफसी)
बिट 0 बिट 1 बिट 2 बिट 3 बिट 4 बिट 5 बिट 6 बिट 7 बिट 8 बिट 9 बिट10 बिट11 बिट12 बिट13 बिट14 बिट15
1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1
फ्रेम का प्रकार सेकंड पेंड एसीके FIGU
RE
सुरक्षित डेस्टएडरमोड फ़्रेम संस्करण SrcAddrMode

तालिका 3-3 फ़्रेम प्रकार

फ़्रेम प्रकार फ़ील्ड (FC बिट 2 से 0) चौखटा
0, 0, 0 प्रकाश
0, 0, 1 डेटा
0, 1, 0 पावती
0, 1, 1 मैक कमांड
1, 0, 0 सुरक्षित
1, 0, 1 सुरक्षित
1, 1, 0 सुरक्षित
1, 1, 1 सुरक्षित

तालिका 3-4 DestAddrMode अर्थ

डेस्टिनेशन एड्रेसिंग मोड (FC बिट 11 और 10) अर्थ
0, 0 फ्रेम में कोई गंतव्य पता या गंतव्य पैन आईडी मौजूद नहीं है
0, 1 सुरक्षित
1, 0 गंतव्य पता फ़ील्ड एक छोटा (16-बिट) पता है।
1, 1 गंतव्य पता फ़ील्ड एक विस्तारित (64-बिट) पता है।

तालिका 3-5 SrcAddrMode अर्थ

डेस्टिनेशन एड्रेसिंग मोड (FC बिट 11 और 10) अर्थ
0, 0 कोई गंतव्य पता या गंतव्य नहीं
पैन आईडी फ्रेम में मौजूद है
0, 1 सुरक्षित
1, 0 गंतव्य पता फ़ील्ड छोटा है
(16-बिट) पता।
1, 1 गंतव्य पता फ़ील्ड एक है
विस्तारित (64-बिट) पता।

3.1.2 अनुक्रम संख्या
सूचना: प्रत्येक बार के लिए 1 की वृद्धि हुई।
3.1.3 पैन आईडी
सूचना: सफलतापूर्वक डेटा प्राप्त करने और भेजने के लिए डेटा प्राप्त करने वाला उपकरण और डेटा भेजने वाला उपकरण एक ही पैन आईडी होना चाहिए।
3.1.4 गंतव्य पता
नोटिस: एन / ए
3.1.5 स्रोत का पता
नोटिस: एन / ए
3.1.6 एफसीएस
फ़्रेम चेक अनुक्रम (FCS)
सूचना: डेटा जाँच, जिसकी स्वचालित रूप से DW1000 द्वारा गणना की जाती है।
3.1.7 रेंजिंग संदेश
3.1.7.1 पोल संदेश

1 बाइट
समारोह
कोड
0x80

3.1.7.2 प्रतिक्रिया संदेश

1 बाइट
समारोह
कोड
0x81

3.1.7.3 अंतिम संदेश

1 बाइट  5 बाइट्स  5 बाइट्स  5 बाइट्स 
समारोह
कोड
पोल TX
समय
उत्तर आरएक्स
समय
अंतिम टेक्सास
समय
0x82

3.1.7.4 रिपोर्ट संदेश

1 बाइट 2 बाइट्स
फ़ंक्शन कोड दूरी
0x83

3.1.7.5 रेंजडेटा संदेश

1 बाइट 2 बाइट्स 2 बाइट्स 2 बाइट्स 2 बाइट्स 1 बाइट
समारोह
कोड
दूरी
AO
दूरी
Al
दूरी
A2
दूरी
A3
श्रेणी
नकाब
0x84

सीरियल संचार प्रोटोकॉल

Exampले: एमसी 0f 00000663 000005a3 00000512 000004cb 095f c1 0 a0:0
तालिका 4-1 सीरियल कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल विवरण

सामग्री Example विवरण
सिर mc डेटा पैकेट के प्रमुख, निश्चित: "एमसी"
नकाब Of यदि परिणाम मान्य हैं।
उदाहरणार्थampपर:
मास्क = 0x07 (0000 0111) का अर्थ है रेंज 0,1,2 मान्य है।
रंगियो 663 से दूरी tag एंकर एओ के लिए, हेक्साडेसिमल नोटेशन,
इकाई: मिमी, पूर्व का परिणामampले 1.635 मी है।
रेंज1 000005a3 से दूरी tag लंगर डालने के लिए अल
रेंज2 512 से दूरी tag A2 को एंकर करने के लिए
रेंज3 000004सीबी से दूरी tag A3 को एंकर करने के लिए
नारंगेस 095फ़ संदेश प्रवाह, संचित, Ox0-Oxffff
आरएसईक्यू cl रेंज नंबर, संचित, ऑक्स0-ऑक्सफ
डीबग 0 डिबगिंग के लिए आरक्षित।
आरएलडीटी: आईडीए ए0:0 आर का अर्थ है भूमिका: ए-एंकर, टी-tag;
आईडीटी-tag पता, आईडीए-लंगर पता

rIDt:IDa के पूरक निर्देश:
यदि वर्तमान एंकर पीसी से जुड़ा है:
r=a इंगित करता है कि वर्तमान भूमिका एंकर है;
आईडीटी इंगित करता है tag आईडी, और यह दिखाता है कि कौन सा tag वर्तमान एंकर द्वारा रेंज किया गया है;
आईडीए एंकर आईडी को इंगित करता है, एंकर आईडी का प्रतिनिधित्व करता है जो पीसी से जुड़ता है
Exampपर:
1, एंकर A0 पीसी से जुड़ता है, और tag T0 [a0:0] 2 पर संचालित होता है, एंकर A0 पीसी से कनेक्ट होता है, और tag T1 [a1:0] 3 पर संचालित होता है, एंकर A1 पीसी से कनेक्ट होता है, और tag T1 [a1:1] पर संचालित है r=t इंगित करता है कि यह एक है tag पीसी से कनेक्ट करना;
आईडीटी इंगित करता है tag आईडी, और ":0" आईडीटी के पीछे तय किया गया है।
Exampपर:
Tag T0 पीसी से जुड़ता है, और एंकर A0 [t0:0] पर संचालित होता है, तो RANGE0 का आउटपुट मान होता है।

TWR रेंजिंग प्रक्रिया

HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 3

अगर रेंजिंगTag या RangingAnchor कार्यक्रम प्रक्रिया में है, T0 से A0 तक की TWR को एक बार निष्पादित करने के बाद संपूर्ण रेंजिंग चक्र पूरा हो गया है।
यदि आरटीएलएस_Tag या RTLS_Anchor प्रोग्राम प्रक्रिया में है, TWR को A0\A1\A2\A3 तक लगातार पूरा करने और एक रेंजडाटा संदेश प्रसारित करने के बाद संपूर्ण रेंजिंग चक्र पूरा हो गया है।

सिस्टम परिनियोजन

दो सिस्टम परिनियोजन मोड हैं: नेविगेशन मोड और मॉनिटरिंग मोड।
नेविगेशन मोड के दौरान, tag पीसी से कनेक्ट करने की जरूरत है जबकि अन्य एंकरों को केवल चालू करने की जरूरत है। वर्तमान में जुड़े स्थिति डेटा और वास्तविक समय ट्रैक tag पीसी सॉफ्टवेयर पर प्रदर्शित किया जा सकता है। मॉनिटरिंग मोड में, एक एंकर पीसी से जुड़ा होता है, जबकि अन्य एंकर और लेबल चालू होते हैं। वर्तमान एंकर के कवरेज क्षेत्र में सभी लेबलों की स्थिति डेटा और रीयल-टाइम ट्रैक पीसी सॉफ़्टवेयर में प्रदर्शित किए जा सकते हैं।

HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 4

प्रारंभिक उपयोग के लिए, CP2102 ड्राइवर को पहले स्थापित किया जाना चाहिए। पीसी पर सीरियल पोर्ट की पहचान करने के बाद, कृपया पीसी सॉफ्टवेयर खोलें, सीरियल पोर्ट का चयन करें और मॉड्यूल कनेक्शन और डेटा संचार को पूरा करने के लिए "कनेक्ट" बटन पर क्लिक करें। HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 5

सफलतापूर्वक कनेक्ट करने के बाद, उपयोगकर्ता एंकरों की सापेक्ष स्थिति के आधार पर एंकरों की स्थिति निर्देशांक को कॉन्फ़िगर करके और फिर उपकरण परिनियोजन को पूरा कर सकते हैं tags स्थित और प्रदर्शित किया जा सकता है।

HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल - चित्र 6

सिस्टम परिनियोजन के उपयोग के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया डाउनलोड करें अधिक जानकारी प्राप्त करने के लिए।
एचआर-आरटीएलएस1 यूजरमैनुअल डाउनलोड करें:http://rtls1.haorutech.com/download/HR-RTLS1_UserManual-EN.pdf

दस्तावेज़ / संसाधन

HaoruTech ULA1 UWB विकास मॉड्यूल [पीडीएफ] उपयोगकर्ता पुस्तिका
ULA1 UWB विकास मॉड्यूल, ULA1, UWB विकास मॉड्यूल, विकास मॉड्यूल, मॉड्यूल

संदर्भ

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