Netzwerk-Kooperationsfähigkeit ist der Schlüssel zu zuverlässiger UWB-Indoor-Positionierung

Nov . 2025

Von sdga:

UWB-Indoor-Positionierung unterscheidet sich von Anwendungen in der Unterhaltungselektronik.

In den letzten Jahren hat sich die Ultrabreitband-Technologie (UWB) aufgrund ihrer zentimetergenauen Positionsbestimmung, geringen Latenz und hohen Störfestigkeit mit der rasanten Entwicklung des Internets der Dinge (IoT) und intelligenter Managementsysteme zu einem unverzichtbaren Bestandteil der Indoor-Positionierung in Unternehmen entwickelt. Laut aktuellen Forschungsdaten von MarketsandMarkets und Mordor Intelligence wächst der globale UWB-Markt jährlich um 15–20 % und wird bis 2030 voraussichtlich ein Volumen von über 3 Milliarden US-Dollar erreichen.

Illustration der UWB-Indoor-Positionierung zur Sicherheit von Feuerwehrleuten, die ihren Standort auf einem Gebäudeplan verfolgen.

Die UWB-Technologie wurde zunächst in großem Umfang in den Bereichen industrielle Positionierung, Lagerlogistik, intelligente Gesundheitsversorgung und öffentliche Sicherheit eingesetzt und hat sich erst vor kurzem auf die Märkte für Unterhaltungselektronik, Smart Home und Automobil ausgeweitet.

Bei UWB-basierten Indoor-Positionierungsanwendungen stehen Genauigkeit, Echtzeitfähigkeit, Netzwerkstabilität und Datenzuverlässigkeit im Vordergrund – ganz anders als bei den nutzerorientierten Zielen von Anwendungen für Endverbraucher. Daher ist der Systemeinsatz in Umgebungen mit hoher Dichte und vielen Hindernissen eine zentrale Anforderung für Unternehmen und öffentliche Einrichtungen.

Im Gegensatz zu UWB-Anwendungen für Endverbraucher (z. B. Smartphones oder Fahrzeugsysteme) legen Industrie und öffentliche Sicherheit Wert auf effizientes Management und wirtschaftliche Rentabilität. Zum Beispiel:

Bei Brandbekämpfung und Rettungseinsätzen ermöglicht UWB die präzise Positionsverfolgung der Feuerwehrleute;
In Krankenhäusern unterstützt UWB die dynamische Positionierung von Geräten, Patienten und medizinischem Personal;
In Fabriken oder Lagerhallen ermöglicht UWB die Echtzeitüberwachung und Optimierung des Personal- und Materialflusses.

Diagramm mit UWB-Tags und Basisstationen zur Anlagen- und Patientenverfolgung auf einer Krankenhausstation.

Diese Szenarien konzentrieren sich auf Sicherheit, Effizienz und Kostenkontrolle, weniger auf die Interaktion mit dem Nutzer. Daher stellen Indoor-Positionierungssysteme höhere Anforderungen an Kommunikationsstabilität, Reichweite, Knotenkoordination und Netzwerk-Selbstorganisation. Herkömmliche WLAN- oder Bluetooth-basierte Systeme leiden häufig unter Genauigkeitseinbußen oder Signalverlusten in mehrstöckigen Gebäuden, unterirdischen Anlagen oder komplexen Fabriklayouts. Im Gegensatz dazu ermöglicht UWB in Kombination mit Mesh-Netzwerktechnologie eine flächendeckende Abdeckung und stabile Übertragung durch die Zusammenarbeit mehrerer Knoten und bildet somit eine wichtige Grundlage für moderne intelligente Managementsysteme.

Markttreiber und typische Anwendungsszenarien

Das rasante Wachstum der UWB-Indoor-Positionierung wird primär durch die Anforderungen an Sicherheitsmanagement und Anlagentransparenz in dicht bebauten Umgebungen getrieben. Da Städte, Krankenhäuser, Fabriken und Bergwerke zunehmend Echtzeit-Positionierung und Notfallreaktion benötigen, stoßen herkömmliche WLAN-, RFID- und Bluetooth-Lösungen an ihre Grenzen – geringe Genauigkeit, hohe Latenz und hohe Störanfälligkeit.

Im Vergleich dazu bieten die Genauigkeit von 10–30 cm, die Latenz im Millisekundenbereich und die hohe Unempfindlichkeit gegenüber Hindernissen bei UWB erhebliche Vorteile bei Notfallrettungs-, medizinischen Management- und industriellen Überwachungsanwendungen.

Technischer Indikator	UWB-Vorteil	Nutzen für Brandbekämpfungs-/medizinische Szenarien
Genauigkeit	Zentimeter-/Dezimeter-Niveau	Brandbekämpfung: Präzise Lokalisierung eingeschlossener Personen; Medizin: Ortung auf Zimmer- oder Bettebene
Stabilität	Hohe Resistenz gegen Mehrwegeinterferenzen	Zuverlässige, driftfreie Positionierung in komplexen Innenraumumgebungen
Echtzeitleistung	Latenz im Millisekundenbereich	Unterstützt die sofortige Reaktion bei Notrufen und medizinischen Rettungseinsätzen.
Sicherheit	Schwer zu manipulieren oder zu fälschen	Gewährleistet zuverlässige, manipulationssichere Standortdaten

Trends in der UWB-Technologie für die Indoor-Positionierung

Aus Branchensicht entwickelt sich die UWB-Technologie von der Einzelpunktpositionierung hin zu Kommunikation, Sensorik und Netzwerkzusammenarbeit.

In der Unterhaltungselektronik lässt sich UWB mit Bluetooth-Beacon-Technologie kombinieren, um die effektive Reichweite durch hybride Bereitstellung zu erweitern. In Indoor-Positionierungssystemen ermöglicht UWB in Verbindung mit Mesh-Netzwerken die Zusammenarbeit mehrerer Knoten und erzielt so sowohl hochpräzise Positionierung als auch eine stabile Netzwerkabdeckung in komplexen Umgebungen – für eine gleichbleibende Systemleistung und effiziente Bereitstellung.

Mesh-Netzwerke ermöglichen UWB-Systemen verteilte Kommunikation: Jeder Knoten kann als Positionsanker, Datenrelais oder Netzwerkwartungsknoten fungieren. In realen Anwendungen können hohe Knotendichte, Signalblockaden, Mehrsprungkommunikation und Funkstörungen zu Datenverlust, Genauigkeitsabweichungen oder Latenz führen und die Zuverlässigkeit in Bereichen wie Brandbekämpfung, Medizin und Industrie beeinträchtigen.

Am Beispiel des UWB650-Moduls lässt sich zeigen , dass dieses Modul Mechanismen wie die automatische ACK-Bestätigung, das Low-Power-Sniffing und die Multi-Hop-Routing-Steuerung einsetzt, um häufig auftretende Probleme wie Signal-Blindzonen, Paketverluste und Positionsabweichungen effektiv zu mindern.

Technischer Mechanismus	Funktionsbeschreibung	Nutzen für die Systemleistung
Automatische Bestätigung (ACK)	Jede Datenübertragung enthält eine Bestätigungsanfrage; der Empfänger sendet eine Bestätigung (ACK); falls diese nicht empfangen wird, wird die Übertragung wiederholt.	Gewährleistet die zuverlässige Übertragung von Positionsdaten und Steuerbefehlen
CCA-Kanalerkennung	Erkennt freie Kanäle vor der Übertragung, um Signalkollisionen zu vermeiden.	Verbessert die Netzwerkstabilität und die Kommunikationseffizienz in Umgebungen mit mehreren Knoten.
Rahmenfilterung und Sicherheitsprüfung	Gleicht PAN-ID, Adresse und CRC nur für gültigen Datenempfang ab	Stärkt die Abwehrfähigkeit gegen Störungen und die Datensicherheit
SNIFF Niedrigleistungs-Hören	Wechselt zwischen Empfangs- und Leerlaufzustand; bleibt während der Positionierung aktiv	Ausgewogene Balance zwischen Echtzeit-Reaktionsfähigkeit und niedrigem Stromverbrauch – ideal für mobile Knoten.
Multi-Hop-Routing & Hop-Steuerung	Begrenzt die Anzahl der Relay-Hops, um Schleifen oder redundante Weiterleitungen zu verhindern.	Gewährleistet eine stabile Topologie und effiziente MESH-Übertragung

Bei der UWB-basierten Indoor-Positionierung ist die Netzwerk-Kooperationsfähigkeit die Grundlage für Kommunikationsstabilität und Systemzuverlässigkeit. Immer mehr UWB-Lösungsanbieter definieren ihren Marktfokus klar: Um wirklich wertvolle B2B-Lösungen zu liefern, müssen sie eng mit den jeweiligen Branchen zusammenarbeiten und gleichzeitig die Integration von UWB mit anderen drahtlosen Netzwerktechnologien vorantreiben – ein entscheidender Faktor für nachhaltiges Branchenwachstum.

Draufsicht und Unteransicht des drahtlosen Kommunikationsmoduls NiceRF UWB650.

Mit Blick auf die Zukunft und die ständige Weiterentwicklung der Technologie wird UWB die Genauigkeit der Positionierung, die Kommunikationsstabilität und die Echtzeitleistung weiter verbessern und so eine starke Unterstützung für ein effizientes Anlagenmanagement und die Echtzeitüberwachung in Unternehmen und im öffentlichen Sektor bieten.