EP4264311A2 - Uwb-ortungssystem mit parallel übermittelnder daten-netzwerk-verbindungskomponente - Google Patents

Uwb-ortungssystem mit parallel übermittelnder daten-netzwerk-verbindungskomponente

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EP4264311A2
EP4264311A2 EP21839086.2A EP21839086A EP4264311A2 EP 4264311 A2 EP4264311 A2 EP 4264311A2 EP 21839086 A EP21839086 A EP 21839086A EP 4264311 A2 EP4264311 A2 EP 4264311A2
Authority
EP
European Patent Office
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uwb
data
locating system
network connection
connection component
Prior art date
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Pending
Application number
EP21839086.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eberhard Wahl
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Trumpf Tracking Technologies GmbH
Original Assignee
Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG filed Critical Trumpf Werkzeugmaschinen SE and Co KG
Publication of EP4264311A2 publication Critical patent/EP4264311A2/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/0009—Transmission of position information to remote stations
    • G01S5/0081—Transmission between base stations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/0205—Details
    • G01S5/0221—Receivers
    • G01S5/02213—Receivers arranged in a network for determining the position of a transmitter

Definitions

  • the invention relates to a locating system for locating an object.
  • the invention also relates to a method for locating an object.
  • UWB ultrawideband
  • the object according to the invention is thus achieved by a positioning system for determining the position of an object with a UWB mobile unit (also called a “tag” or “tag device”).
  • the locating system has several UWB anchors (also called “beacons”) for locating the object.
  • the locating system uses a radio communication network with at least one data network connection component, which is designed for the parallel transmission of data streams from the UWB anchor.
  • Parallel transmission means in particular that the data streams from the UWB anchor are transmitted simultaneously to data streams that are independent of the positioning system via the radio communications network.
  • a radio communication network that is already available for other data streams can therefore be used.
  • the parallel data stream transmission of the UWB anchor eliminates the installation costs of the UWB anchor, in particular the data cabling. Installation and any modification of the positioning system are significantly simplified. In addition, the placement of the UWB anchors is more flexible. Since there is no competing communication radio network, there is no interference and the data streams can be managed efficiently.
  • WO 2020/212722 A1 entitled “Ultra-Wideband Location Systems and Methods” was filed on April 19, 2019 and published on October 22, 2020.
  • the radio communication network preferably has a number of connected data network connection components.
  • the UWB anchors are preferably designed as omlox anchors.
  • the object can be part of the positioning system.
  • Omlox is an open standard for an accurate real-time indoor location system. Omlox defines open interfaces for an interoperable localization system. With omlox, different industries can use a single infrastructure with different applications from different providers. Because the same infrastructure is used, total cost of ownership is reduced, allowing for easy integration of different applications. A key feature of Omlox is that it enables cyber-physical facilitation, combining the integration of industrial software and hardware solutions into a common ecosystem.
  • omlox-based anchors With omlox-based anchors, various types of software such as a Manufacturing Executive System (MES), asset tracking and navigation with anti-collision, as well as hardware such as drones, AGVs and loading vehicles can be integrated into the area of localization.
  • MES Manufacturing Executive System
  • Omlox enables interoperability and flexibility for different trackable providers within one or more tracking zones. Omlox achieves this through two core components: omlox hub and omlox core zone.
  • the Omlox hub allows for interoperability and flexibility within different tracking zones, while the Omlox core zone provides interoperability and flexibility within a single tracking zone.
  • the Omlox hub enables interoperability and flexibility across various complementary zones.
  • other tracking technologies such as R.FID, 5G, BLE, Wi-Fi and GPS are also used in production, delivery and storage.
  • R.FID, 5G, BLE, Wi-Fi and GPS are also used in production, delivery and storage.
  • With omlox it can be ensured that networks function smoothly and interoperably. This allows companies to easily connect applications such as production control systems, asset tracking and navigation across different site zones.
  • the Omlox hub is compatible with multiple tracking zones. Smart factories working with a UWB localization zone, a truck bed with GPS positioning and a warehouse with WIFI positioning can be monitored efficiently with the Omlox hub.
  • the Omlox hub enables maps to be transferred, synchronized and aligned from discrete local coordinates (mapping by SLAM and other techniques) to global geographic coordinates of the entire smart factory.
  • the Omlox core zone works together with open interfaces and guarantees interoperability in the ultra-wideband area (UWB).
  • UWB is a radio standard used over short distances and for location in factories. Ultra-wideband is particularly robust and ensures precise location of materials, orders and navigation of AGVs and drones - even with obstacles such as metal reflections.
  • Omlox creates an interoperable infrastructure that is plug-and-play. Companies can quickly and easily network all UWB products with the Omlox standard, regardless of the manufacturer. The characteristics of the omlox anchors are described in more detail in the omlox specification published at https://omlox.com.
  • a UWB anchor is arranged or formed on or in a data network connection component.
  • This compact design of the data network connection component or the UWB anchor further simplifies the installation of the positioning system.
  • the data network connection component and the UWB anchor can be arranged in a common housing. Alternatively or additionally, the data network connection component and the UWB anchor can have a common power supply.
  • a plurality of UWB anchors are each arranged or formed on or in a data network connection component.
  • the data network connection component is designed to use a separate bandwidth exclusively for the data communication of the attached UWB anchor for data stream transmission via multi-user-multiple-input-and-multiple-output (MU-MIMO ) and/or by orthogonal-frequency-division-multiple-access (OFDMA).
  • MU-MIMO multi-user-multiple-input-and-multiple-output
  • OFDMA orthogonal-frequency-division-multiple-access
  • data network connection components are preferably designed for data stream transmission using MU-MIMO and/or OFDMA.
  • the data network connection component(s) can be in the form of wifi6 gateways.
  • the radio communication network is based on the 802.1 lax standard. Wifi6 can manage competing data streams and specifically allocate bandwidths. WiFi channels are divided into so-called "resource units".
  • the data network connection component(s) can be connected to the radio communication network via ethernet. Alternatively or additionally, the data network connection component(s) can be connected via fiber optics and/or mobile communications, in particular via the 5G standard.
  • the positioning system can have a server, in particular one connected to the ethernet, which has UWB software and/or a UWB hub.
  • the server can be maintained remotely, especially over the Internet.
  • the server is preferably in the form of an edge server.
  • the locating system has a UWB anchor whose data can be transmitted wirelessly via wifi with parallel data stream transmission to the radio communication network. Due to the cable-free installation, the UWB anchor can be arranged particularly easily. The UWB armature therefore only requires a power supply. Due to the parallel transmission of its data streams, the UWB anchor can also be easily integrated into the positioning system without wired data transmission.
  • the locating system also preferably has a number of UWB anchors whose data can be transmitted wirelessly via wifi with parallel data stream transmission to the radio communication network.
  • Installation of the locating system is further simplified if the locating system has a light with a UWB anchor integrated into the light and/or a smoke detector with a UWB anchor integrated into the smoke detector.
  • the locating system can have multiple lights, each with a UWB anchor integrated in the lights, and/or multiple smoke detectors, each with a UWB anchor integrated in the smoke detectors.
  • a number of UWB anchors are preferably connected to a two-wire bus system.
  • the two-wire bus system can be designed as an actuator sensor interface (ASI). be that
  • ASI actuator sensor interface
  • the two-wire-bus system allows, in particular in addition to the power supply, the transmission of simple control commands such as on/off and/or can be used for the installation or maintenance of the UWB anchor.
  • All UWB anchors are preferably connected to a two-wire bus system.
  • UWB anchors and/or a data network connection component may share a common power supply.
  • all UWB anchors and/or all data network connection components are connected via the same power supply.
  • the object according to the invention is also achieved by a method for locating an object.
  • the method is preferably carried out with a locating system described here.
  • the process has the following process steps:
  • data streams that are preferably independent of the positioning system are transmitted by the radio communication network.
  • the data streams are transmitted by MU-MIMO and/or by OFDMA.
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of a locating system and a method for locating an object.
  • FIG. 2 schematically shows a second embodiment of a locating system and a method for locating an object.
  • the object 12 has an ultrawideband (UWB) mobile unit 14.
  • the position of the UWB mobile unit 14 can be determined by a number of UWB anchors 16a, 16b, 16c, 16d.
  • the UWB anchors 16a-d are arranged in housings of data network connection components 18a, 18b, 18c, 18d. By integrating the UWB anchors 16a-d in the data network connection components 18a-d, the UWB anchors 16a-d can be installed in a particularly space-saving and simple manner.
  • the data network connection components 18a-d are preferably designed for data stream transmission via multi-user-multiple-input-and-multiple-output (MU-MIMO) and/or via orthogonal-frequency-division-multiple-access (OFDMA).
  • MU-MIMO multi-user-multiple-input-and-multiple-output
  • OFDMA orthogonal-frequency-division-multiple-access
  • the data network connection components 18a-d can be in the form of wifi6 gateways.
  • the data network connection components 18a-d are part of a radio communication network 20.
  • the data network connection components 18a-d can be connected via ethernet 22.
  • the data network connection components 18a-d, in particular together with the UWB anchors 16a-d, can be operated via a common power supply 24 .
  • the data network connection components 18a-d can be connected to a server 26, in particular in the form of an edge server.
  • the server 26 can have UWB software and/or a UWB hub.
  • 2 shows a further embodiment of a locating system 10. In comparison to the locating system 10 shown in FIG.
  • These UWB anchors 16e-l are cordless. Your data streams are transmitted via the communication radio network 20. This is reliably possible because the data network connection components 18a-d are designed on the one hand to transmit data streams to and from the UWB anchors 16e-l and at the same time, ie parallel thereto, are designed to separately transmit other data streams.
  • the UWB anchors 16e-l are preferably tied to the power supply 24.
  • the UWB anchors 16e-l can be designed or arranged in lights and/or smoke detectors for further improved integration of the locating system 10 .
  • the locating system 10 has a radio communication network 20 with at least one data network connection component 18a-d.
  • the data network connection component(s) 18a-d is/are designed for data stream transmission via the communication radio network 20 with reserved resources or bandwidths to a plurality of UWB anchors 16a-l.
  • at least some UWB anchors 16a-l can be designed for wireless data stream transmission.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ortungssystem (10) und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ortungssystems (10). Das Ortungssystem (10) weist ein Kommunikationsfunknetz (20) mit zumindest einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d) auf. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente(n) (18a-d) ist/sind zur Datenstromübermittlung per Kommunikationsfunknetz (20) mit reservierten Ressourcen bzw. Bandbreiten zu mehreren UWB-Ankern (16a-l) ausgebildet. In diesem Fall können zumindest einige UWB-Anker (16a-l) zur kabelungebundenen Datenstromübermittlung ausgebildet sein.

Description

UWB-Ortunassvstem mit parallel übermittelnder Daten-Netzwerk-Ver- bindunqskom ponente
Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Ortungssystem zur Ortung eines Objekts. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Ortung eines Objekts.
Es ist bekannt, die Position eines Objekts mit einem auf ultrawideband (UWB) basierenden Ortungssystem zu bestimmen. Das Objekt weist dabei eine UWB-Mobi- leinheit auf, deren Position, insbesondere durch Bestimmung der Laufzeit von Signalen an mehrere UWB-Anker, ermittelbar ist.
Bei der Positionsbestimmung fallen jedoch große Datenmengen an den UWB-An- kern an. Problematisch an den bekannten Ortungssystemen ist somit der hohe Installationsaufwand zur zuverlässigen Übertragung der Datenmengen der UWB- Anker. Bekannt sind zudem Ausgestaltungen, bei denen die Anker über ein eigenes Funkkommunikationssystem angebunden sind. Diese Installationen reduzieren zwar die Installationskosten für das UWB-Ortungssystem, führen aber zu Interferenzen mit vorhandenen Funkkommunikationsdiensten (CCI = co-channel interference und ACI = adjacent channel-interference) und sind folglich unerwünscht.
Aufgabe der Erfindung
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein signifikant vereinfacht installierbares Ortungssystem zur Positionsbestimmung eines Objekts bereit zu stellen. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Ortung eines Objekts bereit zu stellen, das mit geringem Installationsaufwand betreibbar ist und vorzugsweise keine Interferenzen mit dem reinen Funkkommunikationsnetz aufweist
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ortungssystem gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren gemäß Patentanspruch 13. Die Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird somit gelöst durch ein Ortungssystem zur Positionsbestimmung eines Objekts mit einer UWB-Mobileinheit (auch genannt „tag" oder „tag-device"). Das Ortungssystem weist mehrere UWB-Anker (auch genannt „beacons") zur Ortung des Objekts auf. Weiterhin nutzt das Ortungssystem ein Kommunikationsfunknetz mit zumindest einer Daten-Netzwerk-Verbindungs- komponente, die zur parallelen Übertragung von Datenströmen der UWB-Anker ausgebildet ist.
Parallele Übertragung bedeutet insbesondere, dass die Datenströme der UWB-Anker gleichzeitig zu vom Ortungssystem unabhängigen Datenströmen über das Kommunikationsfunknetz übertragen werden. Es kann also ein Kommunikationsfunknetz genutzt werden, das bereits für andere Datenströme vorhanden ist. Durch die parallele Datenstromübermittlung der UWB-Anker entfallen die Installationsaufwendungen der UWB-Anker, insbesondere der Datenverkabelung. Die Installation und ein eventueller Umbau des Ortungssystems werden signifikant vereinfacht. Zudem ist die Platzierung der UWB-Anker flexibler möglich. Da es kein konkurrierendes Kommunikationsfunknetz gibt, fallen auch keine Interferenzen an und die Datenströme können effizient verwaltet werden.
Der Aufbau, die Ortung und /oder Kommunikation und/oder die Datenprotokolle auf dem UWB Kanal können insbesondere gemäß der Beschreibung in WO 2020/212722 Al erfolgen, die unter Verweis vollständig in diese Anmeldung mit aufgenommen wird. WO 2020/212722 Al mit dem Titel „Ultra-Wideband Location Systems and Methods", wurde angemeldet am 19.04.2019, und veröffentlicht am 22.10.2020.
Vorzugsweise weist das Kommunikationsfunknetz mehrere verbundene Daten- Netzwerk-Verbindungskomponenten auf. Die UWB-Anker sind vorzugsweise als omlox-Anker ausgebildet. Das Objekt kann Teil des Ortungssystems sein.
Omlox ist ein offener Standard für ein präzises Echtzeit-Lokalisierungssystem für Innenräume. Omlox definiert offene Schnittstellen für ein interoperables Lokalisierungssystem. Mit omlox können verschiedene Branchen eine einzige Infrastruktur mit unterschiedlichen Anwendungen von verschiedenen Anbietern verwenden. Da dieselbe Infrastruktur verwendet wird, werden die Gesamtbetriebskosten gesenkt, was die einfache Integration verschiedener Anwendungen ermöglicht. Ein wesentliches Merkmal von Omlox ist, dass es eine cyber-physische Erleichterung ermöglicht und die Integration industrieller Software- und Hardwarelösungen in ein gemeinsames Ökosystem kombiniert.
Mit omlox-basierten Ankern können verschiedene Arten von Software wie ein Manufacturing Executive System (MES), Asset Tracking und Navigation mit Antikollision sowie Hardware wie Drohnen, FTF und Ladefahrzeuge in den Bereich der Lokalisierung integriert werden. Omlox ermöglicht Interoperabilität und Flexibilität für verschiedene verfolgbare Anbieter innerhalb einer oder mehrerer Verfolgungszonen. Omlox erreicht dies durch zwei Kernkomponenten : omlox hub und omlox core zone. Der Omlox-Hub ermöglicht Interoperabilität und Flexibilität innerhalb verschiedener Verfolgungszonen, während die Omlox-Kernzone Interoperabilität und Flexibilität innerhalb einer einzelnen Verfolgungszone bietet.
Der Omlox-Hub ermöglicht Interoperabilität und Flexibilität über verschiedene komplementäre Zonen hinweg. Neben UWB werden bei der Produktion, Lieferung und Lagerung auch andere Ortungstechnologien wie R.FID, 5G, BLE, Wi-Fi und GPS eingesetzt. Mit omlox kann sichergestellt werden, dass Netzwerke reibungslos und interoperabel funktionieren. Auf diese Weise können Unternehmen auf einfache Weise Anwendungen wie Produktionssteuerungssysteme, Anlagenverfolgung und Navigation über verschiedene Standortzonen hinweg vernetzen.
Der Omlox-Hub ist mit mehreren Tracking-Zonen kompatibel. Intelligente Fabriken, die mit einer UWB-Lokalisierungszone, einer LKW-Ladefläche mit GPS-Positi- onierung und einem Lager mit WIFI-Positionierung arbeiten, können mit dem Omlox-Hub effizient überwacht werden. Der Omlox-Hub ermöglicht die Übertragung, Synchronisierung und Ausrichtung von Karten von diskreten lokalen Koordinaten (Zuordnung von SLAM und anderen Techniken) zu globalen geografischen Koordinaten der gesamten Smart Factory.
Die Omlox-Kernzone arbeitet mit offenen Schnittstellen zusammen und garantiert Interoperabilität im Ultra-Breitband-Bereich (UWB). UWB ist ein Funkstandard, der über kurze Entfernungen und zur Ortung in Fabriken verwendet wird. Ultra-Breitband ist besonders robust und gewährleistet eine präzise Ortung von Materialien, Bestellungen und Navigation von FTF und Drohnen - auch bei Hindernissen wie Metallreflexionen. Omlox erstellt eine interoperable Infrastruktur, die per Plug- and-Play funktioniert. Unternehmen können alle UWB-Produkte unabhängig vom Hersteller schnell und einfach mit dem Omlox-Standard vernetzen. Die Eigenschaften der Omlox-Anker sind ausführlicher in der omlox-Spezifikation beschrieben, die auf https://omlox.com veröffentlicht ist.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist ein UWB-Anker an oder in einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente angeordnet oder ausgebildet. Durch diese kompakte Ausbildung der Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente bzw. des UWB-Ankers wird die Installation des Ortungssystems weiter vereinfacht. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente und der UWB-Anker können in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente und der UWB-Anker eine gemeinsame Spannungsversorgung aufweisen.
Weiter bevorzugt sind mehrere UWB-Anker, insbesondere alle UWB-Anker, jeweils an oder in einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente angeordnet oder ausgebildet.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung des Ortungssystems ist die Daten-Netz- werk-Verbindungskomponente dazu ausgebildet, eine gesonderte Bandbreite ausschließlich für die Datenkommunikation der befestigten UWB-Anker zur Datenstromübermittlung per multi-user-multiple-input-and-multiple-output (MU-MIMO) und/oder per orthogonal-frequency-division-multiple-access (OFDMA) zu reservieren. Hierdurch findet diese Datenanbindung ohne Resourcenkonflikt mit anderen Nutzern des Kommunikationsfunknetzes statt.
Vorzugsweise sind mehrere, insbesondere alle, Daten-Netzwerk-Verbindungskom- ponenten zur Datenstromübermittlung per MU-MIMO und/oder OFDMA ausgebildet.
Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente(n) kann/können als wifi6-gateways ausgebildet sein. Das Kommunikationsfunknetz beruht dabei auf dem Standard 802.1 lax. Wifi6 kann konkurrierende Datenströme verwalten und dabei Bandbreiten spezifisch zuordnen. Dabei werden wifi-Kanäle in sogenannte „resource-units" unterteilt. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente(n) kann/können per ethernet an das Kommunikationsfunknetz angebunden sein. Alternativ oder zusätzlich dazu kann/können die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente(n) per Glasfaser und/oder Mobilfunk, insbesondere per 5G-Standard, angebunden sein.
Das Ortungssystem kann einen an, insbesondere an das ethernet angebundenen, server aufweisen, der eine UWB-software und/oder einen UWB-hub aufweist. Der server kann im Remote- Betrieb, insbesondere über das Internet, gewartet werden. Der server ist vorzugsweise in Form eines edge-servers ausgebildet.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist das Ortungssystem einen UWB-Anker auf, dessen Daten kabelfrei per wifi mit paralleler Datenstromübermittlung an das Kommunikationsfunknetz übertragbar sind. Durch die kabelfreie Installation kann der UWB-Anker besonders einfach angeordnet werden. Der UWB- Anker benötigt mithin lediglich eine Spannungsversorgung. Aufgrund der parallelen Übermittlung seiner Datenströme ist der UWB-Anker auch ohne kabelgebundene Datenübertragung leicht in das Ortungssystem integrierbar. Weiter bevorzugt weist das Ortungssystem mehrere UWB-Anker auf, deren Daten kabelfrei per wifi mit paralleler Datenstromübermittlung an das Kommunikationsfunknetz übertragbar sind.
Die Installation des Ortungssystems wird weiter vereinfacht, wenn das Ortungssystem eine Leuchte mit einem in der Leuchte integrierten UWB-Anker und/oder einen Rauchmelder mit einem im Rauchmelder integrierten UWB-Anker aufweist.
Das Ortungssystem kann mehrere Leuchten mit jeweils einem in den Leuchten integrierten UWB-Anker und/oder mehrere Rauchmelder mit jeweils einem in den Rauchmeldern integrierten UWB-Anker aufweisen.
Vorzugsweise sind mehrere UWB-Anker mit einem two-wire-bus-system verbunden. Das two-wire-bus-system kann als actuator-sensor-interface (ASI) ausgebil- det sein. Das two-wire-bus-system erlaubt, insbesondere zusätzlich zur Stromversorgung die Übermittlung einfacher Steuerbefehle wie An/Aus und/oder kann zur Installation bzw. Wartung der UWB-Anker eingesetzt werden. Vorzugsweise sind alle UWB-Anker mit einem two-wire-bus-system verbunden.
Mehrere UWB-Anker und/oder eine Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente kann/können eine gemeinsame Spannungsversorgung aufweisen. Vorzugsweise sind alle UWB-Anker und/oder alle Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten über dieselbe Spannungsversorgung verbunden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Ortung eines Objekts. Das Verfahren wird vorzugsweise mit einem hier beschriebenen Ortungssystem durchgeführt. Das Verfahren weist folgende Verfahrensschritte auf:
A) Bestimmen von Positionsdaten einer UWB-Mobileinheit durch mehrere UWB- Anker;
B) Übertragen der Datenströme zumindest eines UWB-Ankers, insbesondere mehrerer UWB-Anker, vorzugsweise aller UWB-Anker, per paralleler Datenübertragung, insbesondere per parallelem wifi, an ein Kommunikationsfunknetz mit einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente, insbesondere mit mehreren Daten- Netzwerk-Verbindungskomponenten.
Gleichzeitig mit der Übermittlung der Datenströme eines UWB-Ankers, insbesondere mehrerer UWB-Anker, vorzugsweise aller UWB-Anker, werden vorzugsweise vom Ortungssystem unabhängige Datenströme von dem Kommunikationsfunknetz übertragen.
Weiter bevorzugt erfolgt das Übermitteln der Datenströme per MU-MIMO und/oder per OFDMA.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines Ortungssystems und eines Verfahrens zum Orten eines Objekts.
Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform eines Ortungssystems und eines Verfahrens zum Orten eines Objekts.
Fig. 1 zeigt ein Ortungssystem 10 zur Positionsbestimmung eines Objekts 12. Das Objekt 12 weist eine ultrawideband (UWB) -Mobileinheit 14 auf. Die Position der UWB-Mobileinheit 14 ist durch mehrere UWB-Anker 16a, 16b, 16c, 16d bestimmbar. Die UWB-Anker 16a-d sind in Gehäusen von Daten-Netzwerk-Verbindungs- komponenten 18a, 18b, 18c, 18d angeordnet. Durch die Integration der UWB- Anker 16a-d in die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d können die UWB-Anker 16a-d besonders platzsparend und einfach installiert werden.
Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d sind vorzugsweise zur Datenstromübermittlung per multi-user-multiple-input-and-multiple-output (MU- MIMO) und/oder per orthogonal-frequency-division-multiple-access (OFDMA) ausgebildet. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d können dabei in Form von wifi6-gateways ausgebildet sein. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskom- ponenten 18a-d sind Teil eines Kommunikationsfunknetzes 20.
Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d können per ethernet 22 verbunden sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Daten-Netzwerk-Ver- bindungskomponenten 18a-d, insbesondere zusammen mit den UWB-Ankern 16a- d, über eine gemeinsame Spannungsversorgung 24 betrieben werden.
Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d können mit einem server 26, insbesondere in Form eines edge-servers, verbunden sein. Der server 26 kann eine UWB-software und/oder einen UWB-hub aufweisen. Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ortungssystems 10. Das Ortungssystem 10 weist im Vergleich zu dem in Fig. 1 gezeigten Ortungssystem 10 zusätzlich zumindest einen UWB-Anker 16e, 16f, 16g, 16h, 16i, 16j, 16k, 161 auf. Diese UWB-Anker 16e-l sind kabelungebunden. Ihre Datenströme werden über das Kommunikationsfunknetz 20 übermittelt. Dies ist zuverlässig möglich, da die Da- ten-Netzwerk-Verbindungskomponenten 18a-d einerseits zur Übermittlung von Datenströmen zu und von den UWB-Ankern 16e-l ausgebildet sind und gleichzeitig, mithin parallel dazu, zur gesonderten Übermittlung anderer Datenströme ausgebildet sind.
Die UWB-Anker 16e-l sind vorzugsweise an die Spannungsversorgung 24 angebunden. Die UWB-Anker 16e-l können zur weiter verbesserten Integration des Ortungssystems 10 in Leuchten und/oder Rauchmeldern ausgebildet oder angeordnet sein.
Unter Vornahme einer Zusammenschau aller Figuren der Zeichnung betrifft die Erfindung zusammenfassend ein Ortungssystem 10 und ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ortungssystems 10. Das Ortungssystem 10 weist ein Kommunikationsfunknetz 20 mit zumindest einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente 18a-d auf. Die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente(n) 18a-d ist/sind zur Datenstromübermittlung per Kommunikationsfunknetz 20 mit reservierten Ressourcen bzw. Bandbreiten zu mehreren UWB-Ankern 16a-l ausgebildet. In diesem Fall können zumindest einige UWB-Anker 16a-l zur kabelungebundenen Datenstromübermittlung ausgebildet sein.
Bezuaszeichenliste
10 Ortungssystem
12 Objekt
14 UWB-Mobileinheit
16a-l UWB-Anker
18a-d Daten- Netzwerk-Verbindungskomponente
20 Kommunikationsfunknetz
22 ethernet
24 Spannungsversorgung
26 server

Claims

Patentansprüche
1. Ortungssystem (10) zur Positionsbestimmung eines Objekts (12) mit einer ultra-wideband (UWB) -Mobileinheit (14), wobei das Ortungssystem (10) Folgendes aufweist: a) Mehrere UWB-Anker (16a-l) zur Ortung des Objekts (12); b) ein Kommunikationsfunknetz (20) mit einer Daten-Netzwerk-Verbin- dungskomponente(18a-d); wobei die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d) zur parallelen Übermittlung von Datenströmen der UWB-Anker (16a-l) ausgebildet ist.
2. Ortungssystem nach Anspruch 1, bei dem ein UWB-Anker (16a-l) an oder in einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d) angeordnet oder ausgebildet ist.
3. Ortungssystem nach Anspruch 2, bei dem mehrere UWB-Anker (16a-l) jeweils an oder in einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d) angeordnet oder ausgebildet sind.
4. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Kommunikationsfunknetz (20) dazu ausgebildet ist, eine gesonderte Bandbreite ausschließlich für die Datenkommunikation der UWB-Anker (16a-l) zur Datenstromübermittlung per multi-user-multiple-input-and-multiple- output (MU-MIMO) und/oder per orthogonal-frequency-division-multiple- access (OFDMA) zur Verfügung zu stellen.
5. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d) per ethernet (22) an das Kommunikationsfunknetz (20) angebunden ist.
6. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ortungssystem (10) einen server (26) aufweist, wobei der server (26) eine UWB-software und/oder einen UWB-hub aufweist. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ortungssystem (10) einen UWB-Anker ( 16a-l) aufweist, dessen Daten kabelfrei per wifi mit paralleler Datenstromübermittlung an das Kommunikationsfunknetz (20) übertragbar sind. Ortungssystem nach Anspruch 7, bei dem das Ortungssystem (10) mehrere UWB-Anker (16a-l) aufweist, deren Daten kabelfrei per wifi mit paralleler Datenstromübermittlung an das Kommunikationsfunknetz (20) übertragbar sind. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Ortungssystem (10) eine Leuchte mit einem in der Leuchte integrierten UWB-Anker (16a-l) und/oder einen Rauchmelder mit einem im Rauchmelder integrierten UWB-Anker (16a-l) aufweist. Ortungssystem nach Anspruch 9, bei dem das Ortungssystem (10) mehrere Leuchten mit jeweils einem in den Leuchten integrierten UWB-Anker (16a-l) und/oder mehrere Rauchmelder mit jeweils einem in den Rauchmeldern integrierten UWB-Anker (16a-l) aufweist. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere UWB-Anker (16a-l) mit einem two-wire-bus-system verbunden sind. Ortungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mehrere UWB-Anker (16a-l) und/oder eine Daten-Netzwerk-Verbindungskom- ponente (18a-d) eine gemeinsame Spannungsversorgung (24) aufweisen. Verfahren zur Ortung eines Objekts (12), insbesondere mit einem Ortungssystem (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Verfahrensschritten:
A) Ermitteln von Positionsdaten einer UWB-Mobileinheit (14) an einem Objekt (12) durch mehrere UWB-Anker (16a-l);
B) Übermitteln der Datenströme eines UWB-Ankers ( 16a-l) per paralleler Datenübertragung an ein Kommunikationsfunknetz (20) mit einer Daten-Netzwerk-Verbindungskomponente (18a-d). Verfahren nach Anspruch 13, bei dem parallel zur Übermittlung der Datenströme eines UWB-Ankers (16a-l) vom Ortungssystem (10) unabhängige Datenströme von dem Kommunikationsfunknetz (20) übertragen werden. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem das Übermitteln der Datenströme gesondert per MU-MIMO und/oder OFDMA erfolgt.
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