隧道、管廊、林区特殊地形通信常见问题解答Q&A

狭长的地下管廊、蜿蜒的公路隧道、以及地形复杂的野外林区，是无线信号传输的“天然克星”。在这些长距离场景中，常规设备往往面临信号衰减快、绕射能力差的困境，导致监控画面卡顿甚至失联。码讯将为您解锁“高精度定位”与“远距离传输”的技术奥秘，探讨如何利用UWB+WiFi融合技术、工业级无线网桥，在没有光纤覆盖的“通信孤岛”中，低成本、快部署地搭建起一条稳定可靠的数据传输链路。

Q：什么是UWB？为什么它是工业定位的最佳选择？

在探讨具体方案前，我们首先需要理解为什么UWB（Ultra-Wideband，超宽带）技术被公认为目前最先进的工业级高精度定位技术。

UWB（超宽带）技术是一种无线通信技术，使用频率带宽超过1GHz。它不适用传统的载波，通过发送纳秒级的非正弦波窄脉冲来传输数据。

通常，UWB定位有以下几种方式：

• 飞行时间法 (ToF, Time of Flight)

□原理：测量信号在标签与基站之间的飞行时间来计算距离
□特点
● 需要标签与基站之间进行双向通信
● 无需基站间时间同步
● 标签功耗较高
□应用场景
高精度定位场景

• 到达时间差法 (TDOA, Time Difference of Arrival)

□原理：通过测量信号到达不同基站的时间差来计算位置
□特点
● 标签只需单向发送信号（功耗低）
● 需要基站间高精度时间同步
● 适合大规模部署（单区域可支持1500个标签）
● 通常需要至少3个基站才能实现二维定位
□应用场景
医疗设备跟随、工业自动化等场景

• 到达角法 (AOA, Angle of Arrival)

□原理：通过测量信号到达基站的角度来确定位置
□特点
● 通常与ToF或TDOA融合使用以提高精度
● 远距离时角度分辨率下降
● 与ToF结合可减少所需基站数量
□应用场景
在复杂环境中提高定位精度

这与依赖信号强度（RSSI）进行估算的蓝牙和WiFi定位技术有本质区别，UWB技术在现代通信和定位系统中得到了广泛应用，尤其是在工业通信和物联网设备中。具有以下优点：

l 高精度定位：UWB技术可以实现厘米级甚至毫米级的定位精度，远高于GPS和蓝牙等技术。

l 强抗干扰能力：由于信号占用极宽的频带，UWB能够有效抵抗多径干扰和其他无线信号的干扰。

l 低功耗：适合电池供电的物联网设备。

l 适用场景广泛：特别适合室内等密集多径场所的高速无线接入。

多种定位技术精度对比

• UWB (超宽带)

□精度：10-30cm
□可靠性：抗干扰能力强
□覆盖范围：50-100m
□数据通信：最高27Mbps
□安全范围：非常安全，支持加密认证
□定位服务延迟：<1ms
□可拓展性：支持数万标签/不限量标签

• 蓝牙5.1

□精度：1-5m
□可靠性：对多路径、障碍物敏感
□覆盖范围：10-20m
□数据通信：最高2Mbps
□安全范围：易受中继攻击
□定位服务延迟：≤3ms
□可拓展性：几百到一千标签

• 蓝牙信标

□精度：3-5m (依赖于信标的密度)
□可靠性：易受遮挡和多径影响
□覆盖范围：6-8m
□数据通信：不适用
□安全范围：易受中继攻击
□定位服务延迟：≥3ms
□可拓展性：几百到一千标签

• Wi-Fi

□精度：5-15m
□可靠性：对多路径、障碍物敏感
□覆盖范围：40-50m
□数据通信：最高1Gbps
□安全范围：易受中继攻击
□定位服务延迟：≥3ms
□可拓展性：几百到一千标签

• RFID

□精度：15cm-1m
□可靠性：不易受干扰
□覆盖范围：1m
□数据通信：不适用
□安全范围：对多路径、障碍物敏感
□定位服务延迟：≥1s
□可拓展性：不限量标签

• Zigbee

□精度：3-10m
□可靠性：抗干扰能力弱
□覆盖范围：60-70m (主要应用一维)
□数据通信：20-250kbps
□安全范围：安全性比较低
□定位服务延迟：30ms
□可拓展性：最大60000个节点

从以上数据可以清晰地看到，UWB在精度、可靠性、安全性、实时性和可拓展性方面拥有压倒性优势，是工业环境中实现高精度人员和资产定位的最佳技术选择。

Q: 在狭长的地下综合管廊或隧道内，如何实现WiFi信号的全覆盖、人员的精确定位？

传统方案需要部署WiFi和定位两套系统，成本高、施工复杂。最佳方案是采用“通信+定位”融合的设备。

正如上文的对比表所示，UWB技术提供了其他技术无法比拟的厘米级定位精度。码讯光电创新性地将UWB与WiFi技术融合，推出“一机两用”的解决方案，同时发射WiFi信号用于日常通信，并发射UWB信号用于 30cm级 的高精度定位。在位置定位基础上实现历史轨迹、实时位置、智能考勤、电子围栏、视频联动、双向告警等，满足不同行业用户在零维、一维、二维、三维场景下的业务需求。只需部署一套基站，即可同时解决两大核心难题，为客户极大降低建设和运维成本。

码讯UWB+WiFi融合定位基站
MX5012A-MI6U

□无线技术：WiFi 5 (802.11ac)
□防护等级：IP68
□防爆等级：无防爆认证
□适用场景：工业园区、仓储物流的货物定位、AGV调度

MX6022A-ME8U

□无线技术：WiFi 6 (802.11ax)
□防护等级：IP68
□防爆等级：无防爆认证
□适用场景：智能工厂、能源电力的设备检测、巡检

MX811-1FU,MX821-1FU

□无线技术：WiFi 5 (802.11ac), Wi-Fi 6 (802.11ax)
□防护等级：IP68
□防爆等级：双防爆认证: Exd IIB T6 Gb, Ex tb IIIC T80°C Db
□适用场景：石油化工、综合管廊的乙烯、丙烷等中危区域的人员定位、巡检、电子围栏

MX911-1FU,MX921-1FU

□无线技术：WiFi 5 (802.11ac), Wi-Fi 6 (802.11ax)
□防护等级：IP68
□防爆等级：双防爆认证: Exd IIB T6 Gb, Ex tb IIIC T80°C Db
□适用场景：石油化工行业、综合管廊的氢气、乙炔生产等高危化工反应区的人员定位、巡检、电子围栏

Q ：如何保障进入管廊或隧道内作业人员的安全，并在发生危险时及时告警和救援？

A: 为作业人员配备带SOS一键呼救功能的定位标签是保障其安全的关键措施。

产品推荐:码讯人员定位标签系列 ，包含MX270C(WiFi定位标签），UB100安全帽式、UB101胸牌式、UB102腕式。

核心优势:管理中心可通过定位平台实时查看每个人员的精确位置，设置电子围栏防止人员进入危险区域。一旦发生紧急情况，人员可按下标签上的 SOS按钮，中心会立即收到告警并联动视频，快速组织救援。

Q: 如何在偏远林区、水利河道、野外高压输电实现视频监控和高效无线组网？

A: 对于这类监控点分散、地形复杂、有线网络无法到达的场景，最高效的解决方案是采用大功率、远距离的工业无线网桥进行“点对多点”组网。

核心优势:无需沿途铺设昂贵的光缆，只需在监控中心和各个监控点之间建立无线链路，即可将多路高清视频信号稳定回传。

方案价值:该系列网桥传输距离从3公里到 50公里适配各种场景，并具备强大的抗干扰性能和 IP68 防护等级，足以应对户外恶劣天气。相比传统方案，无线网桥方案可将项目成本降低50%以上，施工周期缩短80%。我们已在全国多个森林防火和水利监控项目成功应用，欢迎索取详细方案。

产品推荐:

码讯工业无线网桥系列

MX4011B-DE29

□无线标准：WiFi 4 (802.11a/n)
□核心优势：50km超远距传输，适配长距离外组网
□防护等级：IP68
□部署优势：替代长距离光纤、管道布线；节省基建、施工、维护成本
□典型场景：电网高压输电监测；高速公路铁路的无线通信；自然保护区数据采集与监控；水利河道视频联网

MX5011B-DE29

□无线标准：WiFi 5 (802.11ac)
□核心优势：20km中远距传输，最高速率可达867Mbps，平衡距离与带宽
□防护等级：IP68
□部署优势：快速组网免去跨区域、跨道路的复杂布线；节省车间/厂区线缆铺设的时间成本和经济成本
□典型场景：工业园区跨区互联；港口码头集中管控；公路安防视频监控

MX6021B-DI19

□无线标准：WiFi 6 (802.11ax)
□核心优势：3km短距+2400Mbps超高速率，低时延高并发
□防护等级：IP68
□部署优势：单设备多终端连接；减少设备采购数量；降低硬件成本和运维成本
□典型场景：智能工厂厂房数据传输；智能制造生产网与办公网隔离

南京码讯光电特高压直流输电工程