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UWBを使ってみた

Norippy
June 19, 2022

 UWBを使ってみた

IoTLT vol.88で発表した資料になります。
中国に来てUWB通信を試す事ができたので、M5Stackから出ているUWB Unitを使ってみた話をします

Norippy

June 19, 2022
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Transcript

  1. UWBを使ってみた
    IoTLT Vol.88 2022/6/19
    norippy @ rino products

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  2. norippy (Norio Ikedo)
    ○平日は某自動車の会社でコネクティッドカーの開発エンジニア
    ○余暇の時間はrino products代表(副業)
    ガジェットの筐体、電子回路、組み込みFW等の設計・開発・販売
    (スイッチサイエンス様でオリジナル商品を販売中です)
    Twitter:norippy Web page note

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  3. 広州(中国) で海外赴任中︕
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    5⽉の終わりから海外出向で、広州に来ました︕
    やっと隔離⽣活が終わり、現在1週間の⾏動⾃粛期間中です。
    中国に住んでいることを⽣かして、個⼈で⼀歩踏み込んだモノづくりをしていきます︕

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  4. UWB(Ultra Wide Band)について
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    20年くらい前からある技術だが、iPhoneにUWBが搭載されたことで再び
    脚光を浴びている技術。しかし、⽇本では利⽤されている機器がほとんどないかと思います
    できること
    TOA (Time of Arrival)という、送信機から発信される信号が、受信機に到着するまでの時間を
    利⽤して、⾼い精度で2点間の距離(ベクトル&絶対距離)が取得できる技術
    XiaomiのBluetooth スピーカー UWBを搭載している
    BMW iX
    iPhone限定ですが、スマートフォンキーと⾞の
    距離測定技術にUWBが利⽤されている

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  5. UWBを試したい -⽇本編-
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    ⽇本ではまだUWBモジュールが利⽤できません(技適未取得のため)が、
    UWB搭載の iPhoneが2台あれば試すことが可能です
    https://developer.apple.com/nearby-interaction/
    https://github.com/aniltaskiran/iOSNearbyInteraction
    Sample :
    UWBは近距離では精度が全く出ない。
    利⽤した感覚では20 cmくらいまでは
    あまり精度が出ません。

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  6. UWBを試したい -中国編-
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    中国では問題なく利⽤できるようになっている。UWBモジュールも買うことも可能
    今回、M5Stackが販売しているUWB Unitを2つ購⼊して試してみました
    BU01という
    モジュールが使われている
    https://docs.m5stack.com/en/unit/uwb

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  7. UWBのプロトコルの概念
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    UWBには固定された“BASE ( ANCHOR)”と動き回る”TAG”の2つの役割から構成されております。
    複数のBASEでTAGの距離を測定することで、TAGが空間的にどこにいるのかを探すことができます
    UWB UnitもBASEが3つにTAG1つという構成を前提にサンプルコードが開発されています。
    TAG側でそれぞれのBASEまでの距離を⾒ることができるようになっています
    (他のモジュールではBASE側でTAGの距離を⾒ることができるようです)

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  8. 動かしてみた
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    ・応答性に関してはもう少し欲しいなと感じますが、
    精度は⾼いです。(誤差 数cm )
    ・かなり広い範囲で精度良く取れる。50mまで
    測定する事ができる。
    ・モジュール間の距離が10cmと近距離になると
    正確に測定ができなくなる
    Bluetooth Low Energyのビーコンの代わりになるかも︖
    遠距離センシング x ⾼精度が必要なシステムにはもってこい︕

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  9. まとめ
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    ・M5 Stack UWB Unit でUWBを試してみました
    ・UWB UnitはATコマンドだけで動くので
    とても簡単に使えるようになっています
    ・UWBはデータ通信をするものではなく、距離を測定するセンサー
    (調べると任意のデータ通信も技術的にはできるようです)
    ⽇本でも気軽に利⽤できるようになる⽇を楽しみにしましょう︕

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