IA与NIA：架构选型指南 | Marvelmind

0:00 大家好。今天我要讲反向架构和非反向架构——也就是IA（反向架构）和NIA（非反向架构）之间的区别。区别在于由谁发射 信标。这是我们入门套件的一个非常典型的配置，也是3D跟踪的最小配置。该配置由四个固定信标、一个移动信标和一个 调制解调器组成。从这个角度看，IA和NIA是一样的。但两者有一个很大的区别：IA和NIA的区别在于由谁发射超声波。我再强调一次，在无线电方面，所有信标和 调制解调器

0:58 都既发射又接收。所以当我说发射或不发射时，指的始终是超声波。另外，在深入讲超声波之前还要说明一点：信标之间不通过无线电相互通信，它们都只与 调制解调器通信。所以我们采用的是星形架构，至少目前如此。回到超声波：在非反向架构中，移动信标发射超声波，固定信标接收超声波。这是系统已经正常工作时的模式。而在初始阶段，也就是构建固定信标地图的时候， 调制解调器 会控制每个信标，让它们发射超声波。例如，这个信标在发射声波。

1:57 这个信标在接收超声波。然后测量它们之间的距离， 调制解调器 收集距离表，从而自动构建固定信标地图。这意味着，即使在非反向架构中，如果使用的是Beacon HW v4.9或Super-Beacon等信标，固定信标也可能发射超声波。与此同时，你也可以使用 Mini-RX ，就像这个。而 Mini-RX 不能发射超声波。所以在这种情况下，对于非反向架构，需要手动提供固定信标之间的距离，或者手动提供固定信标的位置，因为它是RX专用的——只能接收，不能发射任何信号。但它更小，在超声波灵敏度方面与Super-

2:56 Beacon相当，而价格稍低。回到非反向与反向架构：在非反向架构中，移动信标发射超声波，固定信标接收超声波，它们都工作在同一频率，通常是40千赫。而在反向架构中——我认为其内部结构复杂大约10倍——固定信标发射超声波，移动信标接收。反向架构的一大优点正源于此：可以有很多接收信标，也就是很多移动信标，而位置更新率不会降低。这就像真正的GPS：卫星发射无线电信号，你的

3:54 接收机接收来自所有这些卫星的无线电脉冲，有数以百万计的接收机在同时接收。反向架构也是一样：可以有很多移动信标，而位置更新率不会降低。在IA和NIA两种情况下，Marvelmind都支持250个信标，这里的信标是指固定信标和移动信标的总和。两种情况都一样，但反向架构和非反向架构的区别尤其体现在位置更新率上。也就是说，在非反向架构的系统中，任何时刻只能定位一个移动信标。所以当仓库里只有一架无人机在飞时，这很好，因为只有一架无人机，每架无人机的位置更新率与每个

4:53 系统的更新率相同：8赫兹、10赫兹、12赫兹左右。但如果有10架无人机，就只能先测量一架无人机的位置，然后是第二架、第三架……第十架，再回到第一架。这意味着，在非反向架构中，如果系统的位置更新率是10赫兹，那么每架无人机只有1赫兹。而在反向架构中，如果跟踪一个人，例如使用 Mini-RX 、胸卡或头盔，就可以同时跟踪很多人，因为固定信标同时发射，而移动信标同时接收。但这里有一个很大的“但是”：固定信标必须发射不同的频率——不同的超声波频率。这

5:51 就是它们具有不同谐振频率的原因，例如19千赫、25千赫、21千赫、23千赫、45千赫等。目前我们有多达5种频率，同一个子地图中不能有相同的频率，否则移动信标无法区分超声波信号来自哪个固定信标。反向架构的一大优点是可以有很多移动信标而不降低更新率，这很好。但与此同时，系统的复杂性显著增加——再说一次，比非反向架构复杂10倍——因为移动信标必须能够同时接收彼此相当接近的不同超声波频率，对它们进行滤波、检测信号，并且在存在外部噪声和

6:50 干扰的情况下，仍然能够计算出自己的位置。因为在这种情况下，是移动信标自己计算位置，而不是调制解调器。这意味着反向架构的系统更具可扩展性：增加移动信标数量时，更新率下降很慢，或者根本不下降。反向架构的缺点是什么？由于移动信标接收超声波，不能把移动信标装在无人机这类噪声大的物体上，因为无人机会发出非常宽频的、近似白噪声的声音，从可听范围一直延伸到超声波范围，这会直接阻断对固定信标超声波的接收。这意味着，原本30米的

7:49 最大距离会降到20米、10米。如果无人机噪声非常大，例如可能降到5米。所以我们不建议在无人机或任何噪声大的移动对象上使用反向架构。而当有多个移动对象时，我们总是推荐使用它，例如跟踪人员，或者多个 机器人 或多台叉车。“多个”指的是超过5个、10个之类。而且更新率很重要：如果你可以接受每10秒更新一次，那么非反向架构也足够了；但如果需要例如每个移动信标10赫兹的更新率，那么反向架构就是你的解决方案。所以让我再重复一遍非反向与反向架构的区别、优点和

8:48 代价总结：我们支持这两种系统，两种系统都支持合计250个信标。反向架构主要用于有多个移动对象（如人员）并且更新率对你很重要的场合。非反向架构用于无人机这类噪声大的移动对象，这种情况下应选择非反向架构。接下来简单谈谈子地图。我们会单独做一个视频介绍，但在子地图和地图构建方面，两种架构是一样的。所以如果你想对 机器人 或人员进行2D跟踪，可以采用非反向架构，也可以采用反向架构，构建地图的方式相同。例如，对于2D跟踪，这是一个房间，另一个，第三个房间，依此类推。每个房间中都至少需要两个固定信标。

9:47 这样的配置，当然还有在房间之间移动的信标。在子地图方面的区别在于复杂性。在构建非反向架构时，每个信标都工作在相同频率，默认是31千赫。但在反向架构中，不能使用相同的频率，这意味着网络规划会稍微复杂一些。我们之后会更详细地介绍和讲解，但逻辑是一样的。例如，在一个房间里，有19千赫和25千赫的信标。相邻房间也必须使用不同的频率，而且不能再用19和25，而必须使用例如21和37，否则在两个子地图之间切换时，系统会因为频率相同而无法完成切换。所以在这种情况下，相邻子地图不能使用相同的超声波频率。

10:47 而非反向架构可以使用相同的频率，但存在另一种复杂性，我们会在另一个视频中更详细地讨论。请记住，无论是反向架构还是非反向架构，都可以构建子地图和更大的地图，最多可包含250个子地图。从容量和功能来看，两种系统总体上是一样的，但在超声波工作方式上有根本区别。所以，无论采用反向还是非反向架构，都可以构建大型、复杂的地图，最多包含250个子地图。和往常一样，如有其他问题，请提问或发邮件给Marvelmind，我们很乐意提供帮助。谢谢。