Ein umfassender Vergleich der Bluetooth- und UWB-Technologien (Ultra-Wideband): Ein Leitfaden zur präzisen Positionierung

Die rasante Entwicklung der Indoor-Positionierungsbranche und die schnelle Expansion des Marktes stehen in engem Zusammenhang mit der Diversifizierung von 

Positionierungstechnologien. Zu den gängigen Indoor-Ortungstechnologien gehören Bluetooth-Ortung, WiFi-Ortung, UWB-Ortung (Ultra-Wideband), 

und ZigBee-Positionierung, unter anderem. In den letzten Jahren sind Indoor-Navigation und -Ortung immer häufiger eingesetzt worden, beispielsweise im Untergrund 

Fahrzeugortung auf Parkplätzen, intelligente Leitsysteme in Krankenhäusern und Pflegeheimen sowie Vermögens- und Artikelverfolgung in Lagerhäusern. Derzeit am meisten

Gängige Positionierungstechnologien auf dem Markt sind Bluetooth-basierte und UWB-basierte (Ultra-Wideband) Technologien. Heute werden wir hauptsächlich das vorstellen 

Unterschiede zwischen der Bluetooth-Ortung von NiceRF und der UWB-Ortung.

Was sind die Unterschiede zwischen Bluetooth-Ortung und UWB-Ortung und was sind die Hauptunterschiede?

Unterstützte drahtlose Protokolle

Die Bluetooth-Ortung basiert auf den Standardprotokollen Bluetooth 4.0–5.2

Die UWB-Positionierung (Ultra-Wideband) nutzt die drahtlose UWB-Kommunikationstechnologie, die eine extrem große Bandbreite (typischerweise über 500 MHz) unterstützt. Das

Das Protokoll ist für hochpräzise Kommunikation mit geringer Latenz konzipiert und bietet zuverlässige Leistung in komplexen Umgebungen.

UWB3000F27 und UWB3000F00 entsprechen den Standards IEEE802.15.4-2015 und IEEE802.15.4z (BPRF-Modus), während UWB650 dem Standard IEEE 802.15.4-2020 folgt 

Protokoll.

Positionierungsprinzipien und Genauigkeit

Bluetooth-Positionierung : Die Bluetooth-Positionierung basiert hauptsächlich auf RSSI-Messungen (Received Signal Strength Indicator), um die Entfernung zwischen Geräten durch Messen des Signals abzuschätzen

Stärke. NiceRF verwendet fortschrittlichere Positionierungsmethoden und nutzt die Bluetooth-Technologien Angle of Arrival (AoA) und Angle of Departure (AoD), um die Positionierungsgenauigkeit zu verbessern. Die Genauigkeit der Bluetooth-Ortung liegt typischerweise zwischen 1 und 5 Metern, abhängig von der Umgebung, der Anzahl der Geräte und deren Konfiguration.

UWB-Positionierung : Bei der UWB-Positionierung werden typischerweise die Messprinzipien ToF (Time of Flight) und TDoA (Time Difference of Arrival) verwendet. Es bestimmt 

Entfernung durch genaue Messung der Signallaufzeit. Die UWB-Positionierungsgenauigkeit kann innerhalb von 10 Zentimetern liegen und unter idealen Bedingungen 

kann sogar eine Genauigkeit von wenigen Zentimetern erreichen. Diese hohe Präzision macht UWB zu einem großen Vorteil bei Anwendungen, die eine exakte Positionierung erfordern.

UWB3000F27 und UWB3000F00 : Diese Module werden für bidirektionale Fernbereichs-, TDoA- (Time Difference of Arrival) und PDoA- (Phase Difference of Arrival) Systeme verwendet 

Positionierungsgenauigkeit bis zu 10 Zentimeter.

UWB650-Modul : Dieses Modul integriert Datenkommunikation, doppelseitige Zwei-Wege-Ranging (DS-TWR) und planare Dreipunktpositionierungsfunktionen mithilfe der UWB-Technologie. Es 

unterstützt Kommunikationsentfernungen von über 1 km in offenen Umgebungen und eignet sich daher für Anwendungen mit großer Reichweite.

Anti-Interferenz-Fähigkeit

Bluetooth-Ortung : Die Bluetooth-Technologie arbeitet im 2,4-GHz-Frequenzband und ist daher anfällig für Störungen durch andere Geräte wie WLAN und Mikrowellenherde. 

Dies kann die Positionierungsgenauigkeit und -stabilität beeinträchtigen.

Das NiceRF Bluetooth 5.2-Protokoll nutzt den SOC-Chip EFR32BG22C224 von Silicon Labs. Es zeichnet sich durch geringen Stromverbrauch, geringe Größe und lange Übertragung aus  

Entfernung und starke Anti-Interferenz-Fähigkeiten.

UWB-Positionierung : Die UWB-Technologie nutzt ein ultrabreites Frequenzband und bietet starke Anti-Interferenz-Fähigkeiten. Es kann in komplexen Umgebungen stabile Ortungsdienste bereitstellen und wird weniger wahrscheinlich von anderen drahtlosen Geräten beeinflusst.

Datenübertragungsgeschwindigkeit

Bluetooth-Positionierung : Bluetooth Low Energy (BLE) ist in erster Linie auf einen geringen Stromverbrauch ausgelegt, was typischerweise zu einer geringeren Datenübertragung führt 

Tarife.

UWB-Positionierung : Die UWB-Technologie ermöglicht nicht nur eine hochpräzise Positionierung, sondern unterstützt auch hohe Datenübertragungsraten und eignet sich daher für Anwendungen, die die gleichzeitige Übertragung großer Datenmengen und eine präzise Standortverfolgung erfordern.

Synchronisationsmechanismus

Bluetooth-Positionierung : Die Synchronisierung zwischen Bluetooth-Geräten basiert normalerweise auf der Kommunikation zwischen Master- und Slave-Geräten 

eine gewisse Zeitverzögerung einführen.

UWB-Positionierung : UWB verwendet einen Zeitsynchronisationsmechanismus, der durch hochpräzise Zeitstempel eine präzise Synchronisierung zwischen Geräten erreicht 

Ultrabreitbandsignale.

Bereitstellungsdichte

Bluetooth-Positionierung : Da die Genauigkeit der Bluetooth-Positionierung erheblich durch Signalstärke und Interferenzen beeinträchtigt wird, ist eine große Anzahl von Bluetooth-Beacons (Beacons) erforderlich, um den Zielbereich abzudecken. Dies kann insbesondere in großen oder komplexen Umgebungen zu einer Bereitstellung mit hoher Dichte führen.

UWB-Positionierung : UWB-Positionierungssysteme erfordern in der Regel weniger Infrastruktur, um denselben Bereich abzudecken, da ihre hohe Präzision und ihre starken Anti-Interferenz-Fähigkeiten stabile Positionierungsdienste über einen größeren Bereich bereitstellen können. Dies macht UWB-Systeme für groß angelegte Bereitstellungen kostengünstiger.

Standby-Dauer

Bluetooth-Ortung : Ein wesentlicher Vorteil der Bluetooth-Technologie ist ihr geringer Stromverbrauch. Geräte, die BLE verwenden, können typischerweise über längere Zeiträume betrieben werden, wobei die Standby-Zeiten mehrere Monate oder sogar Jahre betragen können, wodurch sie sich gut für Szenarien eignen, die einen langfristigen Dauerbetrieb erfordern.

UWB-Positionierung : UWB erfordert im Allgemeinen einen hohen Stromverbrauch für Ultra-Langstrecken-Module, was es hinsichtlich der Standby-Dauer weniger vorteilhaft macht. UWB-Module eignen sich besser für hochpräzise Positionierungsaufgaben von kürzerer Dauer.

Anwendungsszenarien

Bluetooth-Positionierung : Weit verbreitet in der Indoor-Navigation, Personalverfolgung, Vermögensverwaltung, Smart Homes und Kundenverhaltensanalyse in Einzelhandelsgeschäften. Dies ist vor allem auf die geringen Kosten, den geringen Stromverbrauch und die praktischen Einsatzeigenschaften zurückzuführen.

UWB-Positionierung: Aufgrund seiner hohen Präzision und Zuverlässigkeit wird UWB häufig in der industriellen Automatisierung, Roboternavigation,  

Drohnenpositionierung, Sport- und medizinische Verfolgung sowie hochpräzises Asset-Management sind unter anderem Bereiche, die eine genaue Positionierung erfordern.