面向轨道交通精准定位的国产超低功耗传感系统的研究和应用

项目周期:

  2022.10-2023.9(在研)

项目来源:

   中科大“雏鹰”计划

合作单位

  北京泰可斯公司、中车浦镇阿尔斯通运输系统有限公司

项目简介:

  目前国内轨道交通领域可用于列车精准定位的传感系统几乎全部来自于美国、欧洲的物联网高科技公司,凭借技术垄断,他们面向国内的产品功能单一、价格高昂,以瑞典TagMaster公司提供的传感系统为例,普通的信标的价格竟达到3000/个。因此如何打破国外技术垄断,解决轨道交通领域“卡脖子”的问题,研发出面向轨道精准定位的、具有完全自主知识产权的传感系统成为了轨道交通行业的一个重大难题。本项目基于本实验室在无源物联网领域多年来的技术积累,和北京泰可斯公司、中车浦镇阿尔斯通运输系统有限公司以及清华大学通力合作,运用多项先进技术,旨在设计并制造出具有完全自主知识产权、性能优异、价格适中的面向轨道交通精准定位场景的传感系统产品。本项目致力于补齐国内该领域的技术短板和市场空白,对提高国内轨道交通信息化、自主化水平具有重要意义。

本项目开发的传感系统包含阅读器和定位信标两部分,结构如下图所示:



项目目标:

  开发一套具有完全自主知识产权、性能优异、价格适中的面向轨道交通精准定位场景的传感系统产品

项目方法:

  本项目以国际先进的TagMaster公司的传感系统作为研究对象,通过实施两步走战略,最终完全取代该公司的产品,实现在列车精准定位的传感系统领域的完全自主化、国产化。

  阶段一:研制适配TagMaster阅读器的“铁路星链”一代信标。该信标使用反向散射通信技术(Backscatter Communication),并结合TagMaster无线通信协议,实现与TagMaster阅读器的完美适配。通过能量收集系统的设计,信标可达到近10年的使用寿命。“铁路星链”一代信标性能优异、价格适中,可以完全取代国外同类产品。“铁路星链”一代信标的整体架构图如下:



  阶段二:自主研发整个传感系统,该系统拟使用蓝牙(Bluetooth)通信协议,并采用直接调制技术实现高可靠性无线传输。相对于TagMaster传感系统,我们自主研发的系统将具有更强的高速读取性能、更长的使用寿命以及相对适中的价格。



项目成果:

  目前处于项目研发阶段。