在智能工厂中实现无盲区、精确位置追踪的技术,已在国内首次在全球范围内被成功开发。
KAIST表示,电气及电子工程系研究团队在5日称,由Kim Seongmin教授团队开发出一项技术,只需在目标物上贴附无电源标签,即可在被障碍物遮挡的情况下,以厘米以下的精度进行三维位置追踪。
研究团队首次开发的无线标签,利用与现有超宽带技术(Ultra Wide Band,UWB)相比反射率高出10倍以上的毫米波(mmWave),获取绕过障碍物的反射信号,从而实现无盲区的位置追踪。
其原理是:标签会根据反射方向产生各自独特的信号,通过掌握各信号的传播路径来追踪目标物的位置。毫米波是频率在30GHz至300GHz之间的电磁波,将被用于第五代移动通信技术和第六代移动通信技术等下一代通信标准频段。
尤其是此次开发的无线标签,并非自身产生无线信号,而是通过反射周围信号的方式运作。就像镜子反射周围光线一样,这种方式节省了信号产生所需电力,从而实现超低功耗运行。研究团队解释称,例如可以仅依靠太阳能电池等无电源方式运作,或者只用一颗纽扣电池就能驱动超过40年,非常适合大规模部署。
同时,该技术还解决了由于家具和家电等多种室内障碍物导致工作范围受限的既有技术难题,并具备高出15倍以上的三维位置精度(8.3毫米),这一点也是其优势所在。
这些优势有望提升其未来在智能工厂和增强现实(Augmented Reality,AR)等广泛位置基服务中的应用可能性。与频繁出现连接中断的既有技术相比,该技术能够更加稳定地追踪室内目标物的精确位置,因此在应用领域和使用频率方面都将有望得到扩大。
Kim Sungmin 教授(左起第二位)与博士研究生 Bae Kangmin(共同第一作者)、博士研究生 Moon Hangyeol(共同第一作者)在获得 “ACM MobiSys 2024 最佳论文奖” 后合影留念。KAIST 提供
View original image研究团队基于本次研究成果,在移动计算领域公认最具权威性的国际学术会议“ACM MobiSys”上,于2022年和2024年分别获得了最佳论文奖。KAIST介绍称,在该学会上获得两次以上最佳论文奖的研究团队(以第一作者为基准),目前只有Kim Seongmin教授研究团队、美国密歇根大学以及耶鲁大学。
Kim Seongmin教授表示:“该标签利用天花板板材或电脑主机等周围物体作为反射体,可在任意室内环境中实现无盲区运作。通过解决室内位置追踪的稳定性问题,期待能够推动全面性位置基服务的扩大与普及。”
此次研究得到信息通信企划评价院信息通信技术研究中心创新飞跃型课题以及三星未来技术培育项目的资助。
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