在科技飛速發(fā)展的當(dāng)下，配送中心作為物流體系的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，正積極尋求創(chuàng)新技術(shù)以提升運(yùn)營(yíng)效率和管理水平。UWB（Ultra Wide Band，超寬帶）技術(shù)，這一利用納秒至微米級(jí)非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正逐漸成為配送中心實(shí)現(xiàn)智能化轉(zhuǎn)型的有力助推器。
UWB 技術(shù)概述
UWB 技術(shù)的歷史可追溯到 20 世紀(jì) 40 年代，最初應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，如雷達(dá)、定位和通信系統(tǒng)。隨著技術(shù)的演進(jìn)與法規(guī)的完善，2002 年，UWB 技術(shù)首次獲得美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)批準(zhǔn)用于民用通信，此后開(kāi)始在民用領(lǐng)域嶄露頭角。
其工作原理基于發(fā)送和接收脈沖間隔嚴(yán)格受控的高斯單周期超短時(shí)脈沖。與傳統(tǒng)通信技術(shù)不同，UWB 不采用正弦載波，而是利用極短脈沖進(jìn)行通信，這使得信號(hào)帶寬極寬。接收機(jī)通過(guò)一級(jí)前端交叉相關(guān)器將脈沖序列直接轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)，省略了中頻級(jí)，極大降低了設(shè)備復(fù)雜性。UWB 無(wú)線(xiàn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)涵蓋脈沖信號(hào)串產(chǎn)生、調(diào)制、天線(xiàn)設(shè)計(jì)及接收機(jī)設(shè)計(jì)等方面。例如，產(chǎn)生納秒級(jí)脈沖信號(hào)源是 UWB 技術(shù)的基礎(chǔ)，可通過(guò)光電法或電子法實(shí)現(xiàn)，其中光電法前景廣闊，電子法應(yīng)用廣泛但存在一定精度限制。在調(diào)制方式上，脈沖幅值調(diào)制（PAM）、脈沖位置調(diào)制（PPM）等多種方式適用于 UWB 技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)信息傳遞。
UWB 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
高精度定位
UWB 技術(shù)能夠提供厘米級(jí)的定位精度，這是其區(qū)別于其他傳統(tǒng)定位技術(shù)如 GPS、藍(lán)牙等的顯著優(yōu)勢(shì)。在配送中心復(fù)雜的室內(nèi)環(huán)境中，GPS 信號(hào)易受遮擋而減弱或丟失，藍(lán)牙定位精度相對(duì)較低，而 UWB 技術(shù)可精確確定人員、車(chē)輛和貨物的位置。以某大型物流配送中心為例，部署 UWB 定位系統(tǒng)后，對(duì)叉車(chē)的定位精度可達(dá) 10 厘米以?xún)?nèi)，能有效避免叉車(chē)在狹窄通道行駛時(shí)的碰撞風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)大幅提升貨物裝卸的準(zhǔn)確性和效率。
抗干擾能力強(qiáng)
UWB 采用跳時(shí)擴(kuò)頻信號(hào)，系統(tǒng)處理增益大。在發(fā)射時(shí)，將微弱的無(wú)線(xiàn)電脈沖信號(hào)分散在寬闊頻帶中，輸出功率甚至低于普通設(shè)備產(chǎn)生的噪聲，接收時(shí)再還原信號(hào)能量。這使得 UWB 在復(fù)雜電磁環(huán)境中，如配送中心內(nèi)眾多電子設(shè)備同時(shí)運(yùn)行的情況下，仍能保持穩(wěn)定通信和定位，不易受到其他無(wú)線(xiàn)信號(hào)如 Wi-Fi、藍(lán)牙等的干擾，保障了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
系統(tǒng)復(fù)雜度低
UWB 技術(shù)的接收機(jī)省去了傳統(tǒng)通信設(shè)備中的中頻級(jí)，簡(jiǎn)化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。同時(shí)，其信號(hào)處理過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)需復(fù)雜的載波調(diào)制和解調(diào)過(guò)程，降低了硬件成本和軟件開(kāi)發(fā)難度。對(duì)于配送中心而言，這意味著更低的系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)成本，以及更便捷的系統(tǒng)部署和升級(jí)。
信號(hào)穿透能力強(qiáng)
UWB 信號(hào)能夠有效穿透墻體、貨架等障礙物，實(shí)現(xiàn)對(duì)被遮擋物體的定位和通信。在配送中心堆滿(mǎn)貨物的倉(cāng)庫(kù)中，即使貨物阻擋了視線(xiàn)，UWB 技術(shù)仍能準(zhǔn)確感知貨物背后的人員或設(shè)備位置，避免因視線(xiàn)受阻導(dǎo)致的管理盲區(qū)，提高了空間利用效率和管理的全面性。
UWB 技術(shù)在配送中心的應(yīng)用場(chǎng)景
人員管理
在配送中心，人員的高效調(diào)度和管理至關(guān)重要。通過(guò)為員工配備 UWB 定位標(biāo)簽，管理人員可在監(jiān)控平臺(tái)實(shí)時(shí)掌握員工位置及工作狀態(tài)。例如，在貨物分揀環(huán)節(jié)，能迅速找到距離目標(biāo)貨物最近的分揀員，合理分配任務(wù)，減少人員等待時(shí)間，提高分揀效率。同時(shí)，對(duì)于進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域或限制區(qū)域的人員，系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)出警報(bào)，保障人員安全。此外，利用 UWB 定位數(shù)據(jù)，還能對(duì)員工工作時(shí)長(zhǎng)、活動(dòng)軌跡等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為績(jī)效考核和工作流程優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。
車(chē)輛與設(shè)備調(diào)度
配送中心內(nèi)叉車(chē)、AGV（自動(dòng)導(dǎo)引車(chē)）等車(chē)輛設(shè)備眾多，合理調(diào)度這些設(shè)備對(duì)于提高物流效率至關(guān)重要。UWB 技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的實(shí)時(shí)定位和軌跡追蹤，根據(jù)車(chē)輛位置和任務(wù)需求，智能調(diào)度系統(tǒng)能夠優(yōu)化車(chē)輛行駛路線(xiàn)，避免車(chē)輛擁堵和碰撞，提高車(chē)輛運(yùn)行效率。如在貨物搬運(yùn)過(guò)程中，系統(tǒng)可根據(jù)叉車(chē)位置和貨物存放位置，規(guī)劃最佳搬運(yùn)路徑，減少叉車(chē)行駛距離和時(shí)間，提升整體搬運(yùn)效率。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置車(chē)輛間安全距離，當(dāng)車(chē)輛距離過(guò)近時(shí)，UWB 定位系統(tǒng)可及時(shí)發(fā)出預(yù)警，防止碰撞事故發(fā)生。
貨物追蹤與庫(kù)存管理
UWB 技術(shù)可用于貨物追蹤和庫(kù)存管理，實(shí)現(xiàn)貨物從入庫(kù)到出庫(kù)的全流程監(jiān)控。在貨物入庫(kù)時(shí)，將 UWB 標(biāo)簽與貨物綁定，標(biāo)簽記錄貨物信息并實(shí)時(shí)發(fā)送位置信號(hào)。倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)通過(guò)接收標(biāo)簽信號(hào)，可隨時(shí)掌握貨物位置，快速查找所需貨物，提高貨物出入庫(kù)效率。在庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)方面，UWB 定位系統(tǒng)可自動(dòng)識(shí)別貨物位置和數(shù)量，與庫(kù)存管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)比對(duì)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)庫(kù)存差異，確保庫(kù)存數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，減少人工盤(pán)點(diǎn)工作量和誤差。例如，某配送中心采用 UWB 貨物追蹤系統(tǒng)后，庫(kù)存盤(pán)點(diǎn)時(shí)間從原來(lái)的每周兩天縮短至半天，庫(kù)存準(zhǔn)確率從 85% 提升至 98%。
智能倉(cāng)儲(chǔ)布局優(yōu)化
借助 UWB 技術(shù)對(duì)人員、車(chē)輛和貨物的精準(zhǔn)定位數(shù)據(jù)，配送中心可對(duì)倉(cāng)儲(chǔ)布局進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)分析人員和車(chē)輛的頻繁活動(dòng)區(qū)域、貨物的存取頻率等數(shù)據(jù)，合理調(diào)整貨架布局和貨物存儲(chǔ)位置。將高頻存取貨物放置在靠近出入口或便于搬運(yùn)的位置，減少人員和車(chē)輛行走距離，提高倉(cāng)儲(chǔ)空間利用率和物流作業(yè)效率。同時(shí)，根據(jù)定位數(shù)據(jù)反饋，還可對(duì)通道寬度、作業(yè)區(qū)域劃分等進(jìn)行優(yōu)化，提升配送中心整體運(yùn)營(yíng)效能。
