NIA、IA与MF NIA架构指南 | Marvelmind

0:01 各位同事好。我们继续讲基础知识。我们再一次意识到，大家并不看我们的 手册（中文），所以我们会更仔细、可以说更深入地给大家讲解。今天我们讨论MF NIA、NIA和IA。它们是什么？分别是多频非反向架构、反向架构（IA）和非反向架构。它们是什么？有什么区别？该选哪一种？现在您看到的是主页，进入“下载”，然后选择“架构对比”。

0:59 在“架构对比”中，您可以看到非反向架构、反向架构和多频非反向架构。它们之所以这样排列，是因为历史上就是按这个顺序开发的：先是这个，然后是这个，再然后是这个。这里有一段简短的概述可以阅读，但基本上整个视频都在比较这三种架构，以及在什么情况下该选哪一种。现在我们从基础的开始，这也是为什么在您不确定时，我们总是建议从非反向架构开始。为什么？因为在非反向架构中，您犯错的机会更少。这是因为它是三者中结构简单的一种。它是如何构成的？与我们所有的室内GPS系统一样，它有三个

1:56 主要部分。一是固定 信标，也就是这些固定 信标。二是移动 信标，安装在被跟踪对象上——可以是人、叉车、 机器人、无人机，任何移动的东西。三是 调制解调器. 调制解调器 ，它是系统的中央控制器。所有内容都在这里有说明，您可以看到所有这些节点。它是系统的中央控制器，基本上指挥一切：谁在什么时间通过无线电与谁通信。它从 信标收集数据，再把数据发送给 信标。它还连接到您的系统，可以是用来查看跟踪情况的Dashboard，也可以是您的 机器人，例如，它会从系统获取数据。我们可以连接您的 机器人 ，大多数人会把机器人直接连接到移动信标上，因为这样更好、更快，这一点我们稍后再讨论。总之，还是三个主要部分：

2:55 布置在建筑物、仓库、装配厂、工厂车间等任何区域周围的固定信标；移动信标；以及 调制解调器。为什么说它简单？为什么非反向架构是简单的？因为它只使用一种超声波频率。您可能记得也知道，我们通过无线电在信标之间进行非常精确的时钟同步，这要借助 调制解调器来完成。这就是为什么 调制解调器 相当于您的原子钟——当然它不是原子钟，但它起着与原子钟相同的作用，或者说相当于GPS的地面站和原子钟。GPS地面站不需要校正那些原子钟，但我们没有原子钟。我们的系统比GPS卫星便宜得多，但需要一直对信标进行同步。所以

3:53 调制解调器的职责就是同步所有信标。从这个角度看，非反向架构、反向架构和多频非反向架构在原理上是一样的。调制解调器负责同步、获取数据——格式可能略有不同，但这无关紧要，细节在这里不重要。它的作用就是同步。真正重要、真正不同的部分在这里用粉色标出。在非反向架构中，所有信标使用的频率都相同。默认使用31千赫，也可以是其他频率，但关键是它们相同。您可以和反向架构比较一下。反向架构在原理上就不同：根据定义，不同信标使用的频率各不相同。

4:51 也就是19、25、31、37、45千赫。可以看到，它们之间相隔6千赫。但由于我们需要同时接收所有这些频率并把它们彼此区分开——因为必须同时接收——这是一项相当困难的技术任务。不过由于我们内部有数字滤波器，所以能够做到。但这使反向架构复杂了大约10倍。不只是因为这一点，但仅这一点就已足够。因为在非反向架构中，您一次只接收一种频率；而在反向架构中，您一次至少接收五种频率，非常非常难以滤波，也非常非常难以分辨哪个是哪个，因为它们看起来都一样。当某个移动信标离某个固定信标非常近时，即使经过滤波，错误的频率

5:49 仍可能和远处正确的频率一样强，造成很大干扰，因为滤波器的动态范围也是有限的。长话短说：反向架构非常非常复杂。就实现而言，主要区别在于：非反向架构使用相同频率，反向架构使用不同频率。对您作为用户来说，主要区别则略有不同。是什么呢？谁在发射超声波。在非反向架构中，移动信标发射超声波，发出快速的咔哒声。您听不到超声波，但在安静的房间里，比如我现在所在的地方，可能会听到咔哒声。在反向架构中，固定信标发射超声波，移动信标接收。所以

6:47 无论从默认设置还是从设计上，反向架构中的移动信标都是完全无声的。这就是为什么推荐反向架构用于人员跟踪等场景。因为您知道，没有多少人希望肩上有东西在滴答作响。而如果用胸牌，它完全安静。胸牌完全无声。至于固定信标，它们相距10米、20米左右——首先在这样的距离上您根本听不到；其次，谁会在意呢？它们就在那里，特别是在工业应用中。所以，如果噪声、哪怕是轻微的噪声对您很重要，那么反向架构就是您的选择，而不是非反向架构。但由此产生的一个非常非常关键的区别如下：由于您有不止一个——当您

7:46 在非反向架构中有不止一个移动信标时——由于我们只使用一种频率，同一时刻只能服务一个移动信标，因为频率相同。无法根据频率来区分，遗憾的是我们也无法通过其他方式区分，比如码调制或其他特殊调制。不行。传感器是谐振式的，因此发射效率非常高，这就是信标功耗如此低、可以用电池运行的原因。但缺点是：无法对信号做太多调制。所以同一时刻只能跟踪一个移动信标，然后过几分之一秒——比如80赫兹，大约100毫秒甚至更短，50毫秒——但仍然不是同时。您可以跟踪另一个，再另一个，再另一个。但当您有大约100个移动信标时，就意味着一、二、三、四、五、

8:46 九十九、一百，然后又是一、二、三。所以在非反向架构中，每个移动信标的更新率会下降。因此，非反向架构的主要优势是非常非常简单，主要缺点是更新率与移动信标数量成比例下降。反向架构则不会这样。在反向架构中，固定信标同时发射不同频率的超声波，移动信标接收来自不同信标的信号，并自行计算位置。理论上您可以有上千个移动信标，它们都会同时计算，更新率不取决于移动信标的数量。这是反向架构的主要优势，您可以在YouTube上看我们的视频，

9:46 其中我们运行了大约100个移动信标，更新率和只有一个时一样。这是它的主要优势。但缺点是移动信标要接收超声波。比如您有一架无人机，而无人机噪声非常大，就不能把非常灵敏的超声波接收信标装在无人机上让它飞。不行，那样不能工作，因为噪声非常大——即使是可听噪声，也会延伸到超声波频段——会遮蔽来自远处固定信标的超声波信号接收。工作距离将不是通常的30米，而只有几米。具体多少？完全取决于条件、无人机的噪声大小以及很多其他因素。但会显著下降。所以对于

10:44 无人机这样噪声很大的物体，我们不建议使用反向架构。反向架构适用于人员跟踪。但还有一个折中的替代方案。如果移动信标使用不同的超声波频率——19、25、31、37等等——会怎样？这种情况下，由机器人发射超声波，我们可以把移动信标装在无人机这样有噪声的物体上。由于有五种不同的频率，我们的Super-Beacon能够区分不同的频率，从而区分不同的无人机。这意味着您可以同时飞行多达五架无人机而不降低更新率。这就是多频非反向架构（Multi-Frequency NIA）。它和NIA一样，完全就是NIA，但相当于用同样数量的信标同时运行五个不同的NIA。所以您不需要安装更多信标，信标还是那些，

11:43 只是使用五种不同的频率。您获取MF NIA 许可，启用它，就能享受更高的更新率。如果您有超过五架无人机，更新率确实会开始下降，但下降速度只有NIA的五分之一。例如，对于10架无人机，更新率只会降低一半；而使用NIA时，每架无人机的更新率会是整个系统的十分之一。比如系统是10赫兹，有10架无人机，使用NIA时每架只有1赫兹，而使用多频NIA时每架有5赫兹。希望我们讨论的内容对您有用。如有其他问题，请发邮件至 info@marvelmind.com ，我们随时乐意为您提供帮助。