মূল: ইউলিঙ্ক মিডিয়া
লেখক: 旸谷
সম্প্রতি, ডাচ সেমিকন্ডাক্টর কোম্পানি NXP, জার্মান কোম্পানি Lateration XYZ-এর সহযোগিতায়, আল্ট্রা-ওয়াইডব্যান্ড প্রযুক্তি ব্যবহার করে অন্যান্য UWB আইটেম ও ডিভাইসগুলোর মিলিমিটার-স্তরের নির্ভুল অবস্থান নির্ণয়ের সক্ষমতা অর্জন করেছে। এই নতুন সমাধানটি নির্ভুল অবস্থান নির্ণয় ও ট্র্যাকিং প্রয়োজন এমন বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রে নতুন সম্ভাবনা নিয়ে এসেছে, যা UWB প্রযুক্তি উন্নয়নের ইতিহাসে একটি অপরিহার্য অগ্রগতি হিসেবে চিহ্নিত।
প্রকৃতপক্ষে, পজিশনিংয়ের ক্ষেত্রে বর্তমান UWB সেন্টিমিটার-স্তরের নির্ভুলতা দ্রুত অর্জন করা হয়েছে, এবং হার্ডওয়্যারের উচ্চ মূল্য ব্যবহারকারী ও সমাধান প্রদানকারীদের জন্য খরচ ও স্থাপনের অসুবিধাগুলো সমাধান করা নিয়ে মাথাব্যথার কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে। এই সময়ে মিলিমিটার স্তরে উন্নীত হওয়ার কি কোনো প্রয়োজন আছে? এবং মিলিমিটার-স্তরের UWB কী ধরনের বাজার সুযোগ নিয়ে আসবে?
মিলিমিটার-স্কেল UWB কেন সহজে পাওয়া যায় না?
একটি উচ্চ-নির্ভুল, উচ্চ-সঠিকতা সম্পন্ন, উচ্চ-নিরাপত্তামূলক পজিশনিং এবং রেঞ্জিং পদ্ধতি হিসেবে, UWB ইনডোর পজিশনিং তাত্ত্বিকভাবে মিলিমিটার বা এমনকি মাইক্রোমিটার নির্ভুলতায় পৌঁছাতে পারে, কিন্তু বাস্তব প্রয়োগে এটি দীর্ঘদিন ধরে সেন্টিমিটার-স্তরেই রয়ে গেছে। এর প্রধান কারণ হলো নিম্নলিখিত বিষয়গুলো, যা UWB পজিশনিং-এর প্রকৃত নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে:
১. অবস্থান নির্ণয়ের নির্ভুলতার উপর সেন্সর স্থাপনের পদ্ধতির প্রভাব
প্রকৃত পজিশনিং নির্ভুলতা-নির্ধারণ প্রক্রিয়ায়, সেন্সরের সংখ্যা বৃদ্ধির অর্থ হলো অপ্রয়োজনীয় তথ্যের বৃদ্ধি, এবং এই সমৃদ্ধ অপ্রয়োজনীয় তথ্য পজিশনিং ত্রুটিকে আরও কমাতে পারে। তবে, সেরা সেন্সর ব্যবহার করলেও পজিশনিং নির্ভুলতা বাড়ে না, এবং যখন সেন্সরের সংখ্যা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণে বাড়ানো হয়, তখন সেন্সরের সংখ্যা বৃদ্ধির সাথে সাথে পজিশনিং নির্ভুলতার উপর এর অবদান খুব বেশি থাকে না। আর সেন্সরের সংখ্যা বৃদ্ধির অর্থ হলো যন্ত্রপাতির খরচও বৃদ্ধি পাওয়া। সুতরাং, সেন্সরের সংখ্যা এবং পজিশনিং নির্ভুলতার মধ্যে কীভাবে একটি ভারসাম্য খুঁজে বের করা যায় এবং এর মাধ্যমে UWB সেন্সরগুলোর যুক্তিসঙ্গত স্থাপন নিশ্চিত করা যায়, সেটাই হলো পজিশনিং নির্ভুলতার উপর সেন্সর স্থাপনের প্রভাব বিষয়ক গবেষণার মূল কেন্দ্রবিন্দু।
২. মাল্টিপাথ প্রভাবের প্রভাব
UWB আল্ট্রা-ওয়াইডব্যান্ড পজিশনিং সিগন্যালগুলো সঞ্চালন প্রক্রিয়ার সময় দেয়াল, কাচ এবং ডেস্কটপের মতো ঘরের ভেতরের বিভিন্ন বস্তুর দ্বারা প্রতিফলিত ও প্রতিসরিত হয়, যার ফলে মাল্টিপাথ এফেক্ট তৈরি হয়। সিগন্যালের ডিলে, অ্যামপ্লিচিউড এবং ফেজে পরিবর্তন আসে, যার ফলে শক্তির ক্ষয় হয় এবং সিগন্যাল-টু-নয়েজ রেশিও কমে যায়। এর ফলে প্রথম প্রাপ্ত সিগন্যালটি সরাসরি থাকে না, যা রেঞ্জিং-এ ত্রুটি ঘটায় এবং পজিশনিং-এর নির্ভুলতা কমিয়ে দেয়। তাই, মাল্টিপাথ এফেক্ট কার্যকরভাবে দমন করলে পজিশনিং-এর নির্ভুলতা উন্নত করা যায়, এবং মাল্টিপাথ দমনের বর্তমান পদ্ধতিগুলোর মধ্যে প্রধানত MUSIC, ESPRIT এবং এজ ডিটেকশন কৌশল অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
৩. এনএলওএস প্রভাব
সিগন্যাল পরিমাপের ফলাফলের নির্ভুলতা নিশ্চিত করার জন্য লাইন-অফ-সাইট প্রোপাগেশন (LOS) হলো প্রথম এবং পূর্বশর্ত। যখন মোবাইল পজিশনিং টার্গেট এবং বেস স্টেশনের মধ্যে এই শর্তগুলো পূরণ করা যায় না, তখন সিগন্যালের প্রোপাগেশন শুধুমাত্র প্রতিসরণ এবং অপবর্তনের মতো নন-লাইন-অফ-সাইট পরিস্থিতিতেই সম্পন্ন হতে পারে। এই সময়ে, প্রথম আগত পালসের সময় TOA-এর প্রকৃত মানকে প্রতিনিধিত্ব করে না এবং প্রথম আগত পালসের দিক AOA-এর প্রকৃত মান হয় না, যা একটি নির্দিষ্ট পজিশনিং ত্রুটির কারণ হয়। বর্তমানে, নন-লাইন-অফ-সাইট ত্রুটি দূর করার প্রধান পদ্ধতিগুলো হলো ওয়াইলি পদ্ধতি এবং কোরিলেশন এলিমিনেশন পদ্ধতি।
৪. অবস্থান নির্ণয়ের নির্ভুলতার উপর মানবদেহের প্রভাব
মানবদেহের প্রধান উপাদান হলো পানি, এবং UWB ওয়্যারলেস পালস সিগন্যালের উপর পানির একটি শক্তিশালী শোষণ প্রভাব রয়েছে। এর ফলে সিগন্যালের শক্তি হ্রাস পায়, রেঞ্জিং তথ্যের বিচ্যুতি ঘটে এবং চূড়ান্ত অবস্থান নির্ণয়ের ফলাফল প্রভাবিত হয়।
৫. সংকেত ভেদন দুর্বল হওয়ার প্রভাব
দেয়াল এবং অন্যান্য প্রতিবন্ধকতা ভেদ করে যেকোনো সিগন্যাল দুর্বল হয়ে যায়, UWB-ও এর ব্যতিক্রম নয়। যখন UWB পজিশনিং একটি সাধারণ ইটের দেয়াল ভেদ করে, তখন সিগন্যালটি প্রায় অর্ধেক দুর্বল হয়ে যায়। দেয়াল ভেদ করার কারণে সিগন্যাল প্রেরণের সময়ে যে পরিবর্তন আসে, তা পজিশনিংয়ের নির্ভুলতাকেও প্রভাবিত করে।
মানবদেহের কারণে, আঘাতের নির্ভুলতার ফলে সৃষ্ট সংকেত ভেদকে এড়ানো কঠিন। NXP এবং জার্মান কোম্পানি LaterationXYZ উদ্ভাবনী সেন্সর বিন্যাস সমাধানের মাধ্যমে UWB প্রযুক্তিকে উন্নত করবে, যদিও এর উদ্ভাবনী ফলাফলের কোনো নির্দিষ্ট প্রদর্শন করা হয়নি। এ বিষয়ে প্রাসঙ্গিক অনুমান করার জন্য শুধুমাত্র NXP-এর অফিসিয়াল ওয়েবসাইটে প্রকাশিত অতীতের প্রযুক্তিগত নিবন্ধগুলোই যথেষ্ট।
UWB-এর নির্ভুলতা উন্নত করার অনুপ্রেরণার বিষয়ে বলতে গেলে, আমি মনে করি এর মূল কারণ হলো, বিশ্বের শীর্ষস্থানীয় UWB নির্মাতা হিসেবে NXP-এর বর্তমান দেশীয় নির্মাতাদের ব্যাপক উদ্ভাবন এবং প্রযুক্তিগত প্রতিরক্ষার পরিস্থিতি মোকাবেলা করা। সর্বোপরি, বর্তমান UWB প্রযুক্তি এখনও বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে রয়েছে এবং এর সাথে সম্পর্কিত খরচ, প্রয়োগ এবং পরিধি এখনও স্থিতিশীল হয়নি। এই সময়ে, দেশীয় নির্মাতারা যত তাড়াতাড়ি সম্ভব UWB পণ্য বাজারে এনে তা ছড়িয়ে দেওয়া এবং বাজার দখল করার বিষয়ে বেশি উদ্বিগ্ন, তাই UWB-এর নির্ভুলতা উন্নত করার উদ্ভাবন নিয়ে ভাবার সময় তাদের নেই। UWB ক্ষেত্রে অন্যতম শীর্ষস্থানীয় হিসেবে NXP-এর একটি সম্পূর্ণ পণ্য ইকোসিস্টেম এবং বহু বছরের গভীর গবেষণার মাধ্যমে অর্জিত প্রযুক্তিগত শক্তি রয়েছে, যা UWB উদ্ভাবন বাস্তবায়নে আরও বেশি সহায়ক।
দ্বিতীয়ত, NXP এবার মিলিমিটার-স্তরের UWB-এর দিকে অগ্রসর হওয়ার পাশাপাশি এর ভবিষ্যৎ উন্নয়নের অসীম সম্ভাবনাও দেখতে পাচ্ছে এবং তারা নিশ্চিত যে এর নির্ভুলতার উন্নতি বাজারে নতুন নতুন অ্যাপ্লিকেশন নিয়ে আসবে।
আমার মতে, 5G "নতুন পরিকাঠামো"-র অগ্রগতির সাথে UWB-এর সম্ভাবনা ক্রমাগত উন্নত হতে থাকবে এবং 5G স্মার্ট ক্ষমতায়নের শিল্পোন্নয়ন প্রক্রিয়ায় এর মূল্যমান আরও প্রসারিত হবে।
পূর্বে, 2G/3G/4G নেটওয়ার্কে, মোবাইল পজিশনিং মূলত জরুরি কল, আইনি অবস্থান অ্যাক্সেস এবং অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনের মধ্যেই সীমাবদ্ধ ছিল। এক্ষেত্রে পজিশনিং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা খুব বেশি ছিল না এবং সেল আইডি-ভিত্তিক স্থূল পজিশনিং নির্ভুলতা ছিল কয়েক দশ মিটার থেকে কয়েকশ মিটারের মধ্যে। অন্যদিকে, 5G নতুন কোডিং পদ্ধতি, বিম ফিউশন, বৃহৎ আকারের অ্যান্টেনা অ্যারে, মিলিমিটার ওয়েভ স্পেকট্রাম এবং অন্যান্য প্রযুক্তি ব্যবহার করে। এর বৃহৎ ব্যান্ডউইথ এবং অ্যান্টেনা অ্যারে প্রযুক্তি উচ্চ-নির্ভুল দূরত্ব পরিমাপ এবং উচ্চ-নির্ভুল কোণ পরিমাপের ভিত্তি প্রদান করে। অতএব, নির্ভুলতার ক্ষেত্রে UWB স্প্রিন্টের আরেকটি পর্যায়টি সংশ্লিষ্ট যুগের প্রেক্ষাপট, প্রযুক্তিগত ভিত্তি এবং পর্যাপ্ত প্রয়োগের সম্ভাবনা দ্বারা সমর্থিত। এই UWB নির্ভুলতা স্প্রিন্টকে ডিজিটাল বুদ্ধিমত্তার আপগ্রেড পূরণের জন্য একটি পূর্ব-পরিকল্পনা হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে।
মিলিমিটার ইউডব্লিউ কোন কোন বাজার উন্মুক্ত করবে?
বর্তমানে, UWB-এর বাজার বণ্টন প্রধানত বি-এন্ডের বিক্ষিপ্ততা এবং সি-এন্ডের কেন্দ্রীভবন দ্বারা চিহ্নিত। প্রয়োগের ক্ষেত্রে, বি-এন্ডের ব্যবহার বেশি এবং সি-এন্ডে কর্মক্ষমতা অন্বেষণের জন্য আরও বেশি সম্ভাবনা রয়েছে। আমার মতে, পজিশনিং কর্মক্ষমতার উপর কেন্দ্র করে এই উদ্ভাবনটি নির্ভুল পজিশনিং-এ UWB-এর সুবিধাগুলোকে সুসংহত করে, যা কেবল বিদ্যমান অ্যাপ্লিকেশনগুলোর জন্য যুগান্তকারী কর্মক্ষমতাই নিয়ে আসে না, বরং UWB-এর জন্য নতুন প্রয়োগের ক্ষেত্র উন্মোচনের সুযোগও তৈরি করে।
বি-এন্ড মার্কেটে, পার্ক, কারখানা, প্রতিষ্ঠান এবং অন্যান্য ক্ষেত্রের জন্য, এর নির্দিষ্ট এলাকার ওয়্যারলেস পরিবেশ তুলনামূলকভাবে নিশ্চিত থাকে এবং পজিশনিং নির্ভুলতা ধারাবাহিকভাবে নিশ্চিত করা যায়। একই সাথে, এই ধরনের দৃশ্যগুলিতে নির্ভুল পজিশনিং উপলব্ধির জন্য একটি স্থিতিশীল চাহিদাও বজায় থাকে, অথবা শীঘ্রই মিলিমিটার-স্তরের UWB এই বাজারের সুবিধা নেওয়ার লক্ষ্যে বাজারে আসবে।
খনির ক্ষেত্রে, বুদ্ধিমান খনি নির্মাণের অগ্রগতির সাথে, "5G+UWB পজিশনিং"-এর সমন্বিত সমাধান বুদ্ধিমান খনি ব্যবস্থাকে খুব অল্প সময়ের মধ্যে পজিশনিং সম্পন্ন করতে, নির্ভুল পজিশনিং এবং কম বিদ্যুৎ খরচের নিখুঁত সমন্বয় সাধন করতে এবং উচ্চ নির্ভুলতা, বৃহৎ ক্ষমতা ও দীর্ঘ স্ট্যান্ডবাই সময়ের মতো বৈশিষ্ট্যগুলো বাস্তবায়ন করতে সক্ষম করে। একই সাথে, খনির নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনার উপর ভিত্তি করে, এটি খনির নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে এবং খনির নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। একই সময়ে, খনি নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনার কঠোর চাহিদার উপর ভিত্তি করে, UWB কর্মীদের দৈনন্দিন ব্যবস্থাপনা এবং গাড়ির ট্র্যাকের জন্যও ব্যবহৃত হবে। বর্তমানে, দেশে প্রায় ৪০০০-এর মতো নির্দিষ্ট আকারের কয়লা খনি রয়েছে এবং প্রতিটি কয়লা খনির বেস স্টেশনের গড় চাহিদা প্রায় ১০০-এর মতো, যা থেকে অনুমান করা যায় যে কয়লা খনি বেস স্টেশনের মোট চাহিদা প্রায় ৪,০০,০০০ এবং কয়লা খনি শ্রমিকের মোট সংখ্যা প্রায় ৪০ লক্ষ। 'এক জন এক লেবেল' নীতি অনুসারে, UWB ট্যাগের চাহিদা প্রায় ৪০ লক্ষ। বর্তমান শেষ ব্যবহারকারীর একক বাজারমূল্য অনুযায়ী, UWB-এর "বেস স্টেশন + ট্যাগ" হার্ডওয়্যার বাজারে কয়লার উৎপাদন মূল্য প্রায় ৪ বিলিয়ন।
খনি ও খনি-সদৃশ উচ্চ-ঝুঁকিপূর্ণ পরিস্থিতি এবং তেল উত্তোলন, বিদ্যুৎ কেন্দ্র, রাসায়নিক কারখানা ইত্যাদিতে নিরাপত্তা ব্যবস্থাপনার জন্য পজিশনিং নির্ভুলতার প্রয়োজনীয়তা অনেক বেশি, UWB-এর পজিশনিং নির্ভুলতাকে মিলিমিটার-স্তরে উন্নীত করা এই ধরনের ক্ষেত্রগুলিতে এর সুবিধাকে আরও সুসংহত করতে সাহায্য করবে।
শিল্প উৎপাদন, গুদামজাতকরণ এবং লজিস্টিকস ক্ষেত্রে, UWB খরচ কমানো এবং কার্যকারিতা বৃদ্ধির একটি হাতিয়ারে পরিণত হয়েছে। UWB প্রযুক্তিযুক্ত হ্যান্ডহেল্ড ডিভাইস ব্যবহার করে কর্মীরা আরও নির্ভুলভাবে বিভিন্ন যন্ত্রাংশের অবস্থান নির্ণয় ও স্থাপন করতে পারেন; গুদাম ব্যবস্থাপনায় UWB প্রযুক্তিকে একীভূত করে একটি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম তৈরি করা হলে, গুদামের সমস্ত ধরণের উপকরণ এবং কর্মীদের রিয়েল-টাইমে নির্ভুলভাবে পর্যবেক্ষণ করা যায় এবং ইনভেন্টরি নিয়ন্ত্রণ ও কর্মী ব্যবস্থাপনা অর্জন করা সম্ভব হয়। একই সাথে, AGV সরঞ্জামের মাধ্যমে দক্ষ ও ত্রুটিমুক্ত চালকবিহীন উপকরণ হস্তান্তরও অর্জন করা যায়, যা উৎপাদন দক্ষতা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করতে পারে।
এছাড়াও, UWB-এর এই ক্ষুদ্র অগ্রগতি রেল পরিবহনের ক্ষেত্রে নতুন নতুন প্রয়োগের পথ খুলে দিতে পারে। বর্তমানে, ট্রেনের সক্রিয় নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা মূলত স্যাটেলাইট পজিশনিং-এর উপর নির্ভর করে চলে। ভূগর্ভস্থ টানেলের পরিবেশ, শহরের উঁচু ভবন, গিরিখাত এবং অন্যান্য স্থানে স্যাটেলাইট পজিশনিং ব্যর্থ হওয়ার প্রবণতা থাকে। ট্রেনের CBTC পজিশনিং ও নেভিগেশন, কলামে ধাক্কা এড়ানো ও সংঘর্ষের আগাম সতর্কতা, ট্রেনের নির্ভুলভাবে থামানো ইত্যাদিতে UWB প্রযুক্তি রেল পরিবহনের নিরাপত্তা ও নিয়ন্ত্রণের জন্য আরও নির্ভরযোগ্য প্রযুক্তিগত সহায়তা প্রদান করতে পারে। বর্তমানে, ইউরোপ এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে এই ধরনের প্রয়োগের কিছু বিক্ষিপ্ত উদাহরণ রয়েছে।
সি-টার্মিনাল বাজারে, UWB-এর মিলিমিটার-স্তরের নির্ভুলতা বৃদ্ধি যানবাহনের ক্ষেত্রে ডিজিটাল চাবি ছাড়াও নতুন নতুন প্রয়োগের সুযোগ তৈরি করবে। উদাহরণস্বরূপ, স্বয়ংক্রিয় ভ্যালেট পার্কিং, স্বয়ংক্রিয় পেমেন্ট ইত্যাদি। একই সাথে, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, এটি ব্যবহারকারীর চলাচলের ধরণ ও অভ্যাস "শিখতে" এবং স্বয়ংক্রিয় ড্রাইভিং প্রযুক্তির কার্যকারিতা উন্নত করতেও সক্ষম হবে।
ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের ক্ষেত্রে, ডিজিটাল কার কী-এর গাড়ি-যন্ত্রাংশ মিথস্ক্রিয়ার জোয়ারে UWB স্মার্টফোনের জন্য একটি আদর্শ প্রযুক্তি হয়ে উঠতে পারে। পণ্যের অবস্থান নির্ণয় ও অনুসন্ধানের জন্য একটি বিস্তৃত প্রয়োগক্ষেত্র উন্মোচনের পাশাপাশি, UWB-এর নির্ভুলতার উন্নতি বিভিন্ন যন্ত্রের পারস্পরিক মিথস্ক্রিয়ার ক্ষেত্রেও নতুন প্রয়োগক্ষেত্র তৈরি করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, UWB-এর নির্ভুল পরিসর ডিভাইসগুলোর মধ্যকার দূরত্বকে সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে পারে, যা অগমেন্টেড রিয়ালিটি দৃশ্যের নির্মাণকে সমন্বয় করে গেম, অডিও এবং ভিডিওর জন্য একটি উন্নততর সংবেদনশীল অভিজ্ঞতা প্রদান করে।
পোস্ট করার সময়: ০৪-সেপ্টেম্বর-২০২৩