Aizmirstiet GPS telpās: šis jaunais dēlis meklēs ar centimetru precizitāti

Ievads: GPS bezspēcība telpās un risinājums

Cik bieži esat meklējuši nozaudētas atslēgas vai tālvadības pulti? Ārā varam paļauties uz GPS, bet telpās tas bieži vien ir bezspēcīgs. Tomēr tagad tirgū parādījies jauns risinājums, kas var mainīt spēles noteikumus - Makerfabs piedāvātais MaTouch ESP32-S3 MaUWB izstrādes dēlis, kas apvieno augstas precizitātes Ultra-Wideband (UWB) atrašanās vietas noteikšanu ar iebūvētu skārienekrānu un jaudīgu mikrokontrolieri.

Kas ir MaTouch ESP32-S3 MaUWB?

Šis inovatīvais izstrādes dēlis ir kompakta ierīce, kas paredzēta projektiem, kuriem nepieciešama precīza atrašanās vietas noteikšana telpās. Tā sirds ir populārais ESP32-S3 mikrokontrolieris ar 16 MB Flash atmiņu un 8 MB PSRAM, kas nodrošina pietiekamu jaudu sarežģītu uzdevumu veikšanai. Integrētais Wi-Fi un Bluetooth LE 5 atbalsts paver plašas savienojamības iespējas. Visredzamākā sastāvdaļa ir 3,95 collu TFT skārienekrāns ar 480×320 pikseļu izšķirtspēju, kas ļauj lietotājam ērti mijiedarboties ar ierīci un vizualizēt datus.

Kā tas darbojas? Precīza pozicionēšana ar trilaterāciju

Galvenā MaTouch ESP32-S3 MaUWB priekšrocība ir tā Ultra-Wideband (UWB) modulis. Tas izmanto Qorvo DW3000 transīveru un darbojas 5. kanālā (6,5 GHz frekvencē) ar datu pārraides ātrumu līdz 6,8 Mbit/s. UWB tehnoloģija, atšķirībā no Bluetooth, spēj noteikt attālumu ar precizitāti līdz 10-30 centimetriem, mērot signāla ceļošanas laiku. Izmantojot trīs vai vairāk fiksētus UWB enkura punktus, dēlis var aprēķināt savu atrašanās vietu, izmantojot trilaterāciju, un parādīt to reāllaikā uz skārienekrāna, kopā ar attālumiem līdz enkuriem. Lai uzsāktu darbu, enkuru koordinātes jāievada tieši ekrānā.

UWB - no nišas uz masām

Interesanti, ka UWB tehnoloģija nav jauna - ASV Federālā sakaru komisija (FCC) to komerciālai lietošanai atļāva jau 2002. gadā. Tomēr plašu atpazīstamību tā ieguva tikai 2019. gadā, kad Apple to integrēja savos iPhone 11 modeļos ar U1 mikroshēmu. Pēc tam sekoja arī citi giganti, piemēram, Samsung un Google. Pašlaik UWB tiek izmantots dažādās ierīcēs, sākot no Apple AirTag priekšmetu meklētājiem un automašīnu atslēgām, līdz pat sarežģītām industriālām reāllaika pozicionēšanas sistēmām. Nākotnes standarts IEEE 802.15.4ab sola vēl lielāku darbības rādiusu un precizitāti.

Praktiskie pielietojumi un projektu idejas

Šis izstrādes dēlis paver jaunas iespējas “makeriem” un tehnoloģiju entuziastiem. Iedomājieties robotus, kas precīzi pārvietojas pa telpām, instrumentu izsekošanu darbnīcā, lai vairs nekad nezaudētu savu skrūvgriezi, vai viedās mājas sistēmas, kas automātiski pielāgo apgaismojumu un temperatūru, balstoties uz jūsu atrašanās vietu telpā. Var izveidot arī interaktīvas instalācijas, kas reaģē uz cilvēku kustību ar centimetru precizitāti.

Cena un pieejamība

Pats MaTouch ESP32-S3 MaUWB dēlis maksā apmēram 60 ASV dolārus. Jāņem vērā, ka papildus būs jāiegādājas UWB enkuri - katrs Makerfabs MaUWB Direct enkurs maksā aptuveni 43 ASV dolārus. Dēli var programmēt, izmantojot Arduino IDE, un Makerfabs GitHub repozitorijā ir pieejami piemēri, kas balstīti uz LVGL grafiskās saskarnes bibliotēku. Enkuru un tagu konfigurēšanai tiek piedāvāts Windows rīks, kas darbojas caur seriālo saskarni.

Nobeigums

MaTouch ESP32-S3 MaUWB ir jaudīgs un pieejams rīks precīzai atrašanās vietas noteikšanai telpās. Ar to var atklāt daudzas jaunas iespējas un pārvērst ikdienas problēmas inovatīvos projektos. Vai esat gatavs saviem projektiem pievienot centimetru precizitāti?