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

Transcript

1. UWBを使ってみた IoTLT Vol.88 2022/6/19 norippy @ rino products
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
3. 広州(中国) で海外赴任中︕ 3 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︕
4. UWB(Ultra Wide Band)について 4 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
5. UWBを試したい -⽇本編- 5 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。
6. UWBを試したい -中国編- 6 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
7. UWBのプロトコルの概念 7 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)
8. 動かしてみた 8 ・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︕
9. まとめ 9 ・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︕