Makerfabs MaUWB for Home Assistant เป็นโมดูล Ultra-Wideband (UWB) ที่ใช้ ESP32-S3 ออกแบบมาสำหรับงานระบุตำแหน่งภายในอาคาร และระบบ Real-Time Location System (RTLS) โดยรันเฟิร์มแวร์ ESPHome เพื่อเชื่อมต่อกับ Home Assistant ทำให้สามารถใช้งานเป็นส่วนหนึ่งของระบบระบุตำแหน่งด้วย UWB สำหรับติดตามอุปกรณ์ที่ติดแท็กภายในบ้าน สำนักงาน หรือพื้นที่ภายในอาคารอื่น ๆ ได้
ตัวโมดูลได้รวม ESP32-S3 เข้ากับโมดูล MaUWB UWB ที่ใช้ชิป Qorvo DW3000 พร้อมภาคขยายสัญญาณ PA/LNA เพื่อเพิ่มระยะการวัดตำแหน่งให้ไกลขึ้น เมื่อเทียบกับรุ่น ESP32-S3 ก่อนหน้านี้ รุ่นใหม่นี้ได้ตัดหน้าจอ OLED ออก และเพิ่มคอนโทรลเลอร์อีเทอร์เน็ต WIZnet W5500 ที่รองรับ Power over Ethernet (PoE) นอกจากนี้ยังรองรับการเชื่อมต่อ Wi-Fi 4 และ Bluetooth 5.0 และมาพร้อมตัวเครื่อง สำหรับการติดตั้งแบบถาวรในสถานที่ใช้งานจริง
สเปคขอว Makerfabs MaUWB for Home Assistant :
- โมดูลไร้สาย – ESP32-S3-WROOM-1
- SoC – Espressif Systems ESP32-S3
- ซีพียู – Dual-core Tensilica LX7 ความเร็วสูงสุด 240 MHz พร้อมชุดคำสั่ง Vector Extension สำหรับงาน AI/ML
- หน่วยความจำ – SRAM 512KB, PSRAM 8MB
- การเชื่อมต่อไร้สาย – Wi-Fi 4 และ Bluetooth LE 5
- หน่วยเก็บข้อมูล – แฟลช 16MB
- สายอากาศ – สายอากาศแบบ PCB
- SoC – Espressif Systems ESP32-S3
- การเชื่อมต่อ Ultra-Wideband (UWB)
- โมดูล Makerfabs MaUWB ที่รวมไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32 และชิปรับส่งสัญญาณ UWB Qorvo DW3000
- มี Power Amplifier (PA) และ Low-Noise Amplifier (LNA) ในตัว
- รองรับระยะการสื่อสารสูงสุด 500 เมตร
- รองรับการวัดระยะที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้, การตรวจจับตำแหน่งความแม่นยำสูงและระบบระบุตำแหน่งแบบเรียลไทม์
- สายอากาศ – รองรับการต่อสายอากาศภายนอกผ่านคอนเนกเตอร์ SMA
- ระบบเครือข่ายแบบใช้สาย – พอร์ต RJ45 Ethernet 10/100Mbps ผ่านคอนโทรลเลอร์ WIZnet W5500
- USB – พอร์ต USB Type-C สำหรับจ่ายไฟและโปรแกรมเฟิร์มแวร์
- อื่น ๆ – ปุ่ม Reset, ปุ่ม Configuration (ตั้งค่า)
- แหล่งจ่ายไฟ
- รองรับ Power over Ethernet (PoE)
- จ่ายไฟ 5V ผ่านพอร์ต USB Type-C
- ขนาด – ยังไม่ระบุ (TBD)
แม้ว่าอุปกรณ์นี้จะได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับ Home Assistant แต่ก็ยังสามารถพัฒนาโปรแกรมสำหรับงานเฉพาะทางได้ด้วย Arduino IDE หรือ ESP-IDF อย่างไรก็ตาม จุดเด่นหลักของอุปกรณ์รุ่นนี้คือการทำงานร่วมกับ Home Assistant โดยตรง Makerfabs ได้จัดทำคู่มืออย่างละเอียด สำหรับการตั้งค่าระบบระบุตำแหน่งภายในอาคารด้วย ESPHome นอกจากนี้ ยังมีข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม เช่น คอมโพเนนต์ ESPHome แบบกำหนดเอง และไฟล์ออกแบบฮาร์ดแวร์ให้ดาวน์โหลดผ่าน GitHub repository ของโครงการ
ระบบ Real-Time Location System (RTLS) ทั่วไปต้องใช้อุปกรณ์ทั้งหมด 4 โมดูล โดยแบ่งการทำงานดังนี้ 1 โมดูลทำหน้าที่เป็น Tag (อุปกรณ์ที่ต้องการติดตามตำแหน่ง), 2 โมดูล ทำหน้าที่เป็น Anchor (จุดอ้างอิง) และอีก 1 โมดูล ทำหน้าที่เป็น Main Home Assistant Anchor ผู้ใช้สามารถกำหนดบทบาทของแต่ละอุปกรณ์ (Tag หรือ Anchor) รวมถึงตั้งค่า ID ของอุปกรณ์ได้ผ่านโปรแกรม uwbtools.exe บนระบบปฏิบัติการ Windows โดยเชื่อมต่อผ่านพอร์ต USB Type-C หลังจากกำหนดบทบาทของแต่ละโมดูลแล้ว ให้นำ Main Anchor ไปผสานเข้ากับ ESPHome โดยอัปโหลด คอมโพเนนต์ C++ แบบกำหนดเอง และไฟล์กำหนดค่า YAML ที่ Makerfabs จัดเตรียมไว้ เมื่อคอมไพล์และแฟลชเฟิร์มแวร์ลงบน ESP32-S3 เรียบร้อยแล้ว Home Assistant จะตรวจพบอุปกรณ์โดยอัตโนมัติ เมื่อใช้งานร่วมกับส่วนเสริม Plotly Graph Card ผู้ใช้จะสามารถแสดงผลตำแหน่งของ Tag บนแผนที่แบบ 2 มิติ ได้แบบเรียลไทม์
ก่อนหน้านี้เราเคยนำเสนอบอร์ด UWB ที่มีลักษณะคล้ายกันมาแล้ว เช่น Challenger RP2040 UWB board และ ESP32 UWB Board ของ Makerfabs เอง นอกจากนี้ เมื่อไม่นานมานี้ STMicroelectronics ยังได้เปิดตัว ST64UWB ซึ่งเป็นชิป UWB SoC ที่ใช้ซีพียู Arm Cortex-M85 โดยรองรับมาตรฐาน IEEE 802.15.4z และมาตรฐาน IEEE 802.15.4ab ที่กำลังจะเปิดใช้งานในอนาคต
ปัจจุบัน Makerfabs MaUWB for Home Assistant วางจำหน่ายแล้วผ่านร้านค้าออนไลน์ของบริษัท ในราคา $59.80 (~2,000฿) ราคานี้ไม่รวมค่าจัดส่งและภาษีต่างๆ
แปลจากบทความ : Makerfabs MaUWB for Home Assistant – An ESP32-S3 UWB module with PoE and enclosure
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT