基于唤醒无线电的超低功耗、精确且按需使用的实时定位系统 WakeLoc
网络与互联网体系结构
2025-04-30 v1
摘要
对于未来的大规模月球机器人任务，基础设施-less、经济且低功耗的实时定位系统（RTLS）至关重要。传统 RTLS 在功耗与定位延迟之间面临显著权衡，往往需要锚定点连接到电网，或为实现能源效率牺牲速度。本文提出 WakeLoc，一种基于超宽带（UWB）的按需 RTLS， 通过利用 UWB 唤醒无线电（WuRs）实现低延迟和超低功耗。WakeLoc 中，标签独立发送唤醒呼叫（WuC）至锚点后，执行实际定位。配备 WuRs 的分布式标签监听 WuC，并使用被动监听 UWB 消息来确定自身位置。实验测量显示，在二维环境中，定位精度小于 12.9cm，适用于主动标签和被动标签。此外，基于真实世界测量的功耗仿真在真实环境中进行，结果显示锚点在每分钟进行一次按需定位（5 个标签）时，功耗可低至 15.53μW，从而可在单个硬币电池（690mWh）上运行 5.01 年。
引用
@article{arxiv.2504.20545,
title = {WakeLoc: An Ultra-Low Power, Accurate and Scalable On-Demand RTLS using Wake-Up Radios},
author = {Silvano Cortesi and Christian Vogt and Michele Magno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.20545},
year = {2025}
}
备注
This work has been accepted for presentation and publication at the 2025 IEEE International Conference on Computer Communications Workshops (INFOCOM WKSHPS), specifically the NetRobiCS 2025 workshop