UWB-Positionierung: Die Kraft von ToF für Ihr Unternehmen!

Einführung

Verlieren Sie täglich wertvolle Güter und sind Sie frustriert über unnötige Verzögerungen in Ihren Abläufen? G-NiceRF löst dieses Problem mit UWB-Positionierungslösungen  zur Sendungsverfolgung . Das spart Ihnen wertvolle Zeit und steigert Ihren Gewinn. Wir unterstützen Sie beim Aufbau einer vertrauenswürdigen Marke und Ihrem Erfolg, indem wir die Unsicherheit bei der Sendungsverfolgung beseitigen.

Wie verbessert ToF die Geschäftspräzision?

Lassen Sie uns im Detail besprechen, wie sich die Messgenauigkeit Ihrer geschäftlichen Anforderungen an Positionierungssysteme durch UWB-Positionierungslösungen und ToF-Technologie verändern wird.

•  Nanosekundenimpulse

Bei der Übertragung extrem kurzer Datenimpulse nutzen Sie Nanosekundenpulse von nur 2 ns für unglaubliche Geschwindigkeiten. Dadurch erreichen Sie eine hohe Auflösung, die eine überragende UWB-Positionierungsgenauigkeit  für Ihre Geschäftsanforderungen ermöglicht. Wir verwenden stets breite Bandbreiten, um scharfe Signale zu gewährleisten und potenzielle Datenüberlappungen zu vermeiden. So bleibt Ihr System stabil, während Sie das Standardprotokoll IEEE 802.15.4-2020 für Ihre Anwendungen nutzen.

•  Lichtgeschwindigkeit

Damit unser System korrekt funktioniert, müssen unsere Signale mit Lichtgeschwindigkeit gesendet werden. Licht breitet sich mit einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 3 x 10⁸ Metern pro Sekunde aus, sodass wir eine präzise Positionsbestimmung gewährleisten können.

•  Signalflug

Sie verfolgen die Welle während des Signalflugs, während sie zum Tag gelangt und sofort zur Quelle zurückkehrt. Sie messen diese Hin- und Rücklaufzeit, da dies genau der Funktionsweise der UWB-Positionierung in der Praxis entspricht. Daher ignorieren Sie die Signalstärke und konzentrieren sich ausschließlich auf die Zeit, wodurch wir den exakten Weg des Signals nachvollziehen können.

•  Genaue Zeitmessung

Sie benötigen hochpräzise Uhren, sogenannte Exact Timing-Uhren, da wir synchronisierte Timer verwenden, die bis in den Pikosekundenbereich messen. Dies optimiert die UWB-Positionierung und reduziert zudem Timing-Fehler für stabile und zuverlässige Ergebnisse. Wir gleichen Taktabweichungen effizient aus, sodass Ihre Daten gültig bleiben und Sie der Laufzeitmessung vertrauen können.

Was zeichnet hochpräzise UWB-Positionierungssysteme aus?

Für die erfolgreiche Implementierung eines professionellen UWB-Positionierungssystems in Ihrem Betrieb benötigen Sie spezifische technische Anforderungen und zuverlässige Leistungskennzahlen. Ich erinnere mich an den Besuch eines Logistikzentrums, dessen Leiter fast in Tränen ausbrach, weil das alte Ortungssystem mitten in der Hochsaison versagte . Laut dem FiRa-Konsortium zeichnet sich UWB durch Genauigkeit und Sicherheit aus, wo andere Technologien versagen.  Sie benötigen ein UWB-Positionierungssystem mit einer Genauigkeit im Zentimeterbereich – wir bieten Ihnen eine Präzision von 10 cm.

Dies ist ein wesentliches Merkmal eines hochwertigen UWB-Positionierungssystems. Zudem benötigen Sie geringe Latenzzeiten für die Echtzeit-Ortung. Wir bieten Aktualisierungen mit minimaler Latenz im Millisekundenbereich – genau das, was Sie von einem UWB-basierten Echtzeit-Ortungssystem erwarten. Darüber hinaus ist eine hohe Kapazität erforderlich, da unser System bis zu 30 Tags gleichzeitig in einem Bereich verwalten kann. Dies macht es ideal für ein robustes UWB-Indoor-Positionierungssystem . Zusätzlich erhalten Sie wertvolle 3D-Daten für tiefere Einblicke.

Wir bieten präzise UWB-3D-Positionierungsfunktionen sowie Datenraten von 6,8 Mbit/s für schnelle Übertragung. So können Sie Ihre Objekte mithilfe der G-NiceRF-Technologie effektiv aus der Ferne verfolgen. Da Sie UWB-Positionierungslösungen benötigten, stellten wir Ihnen 500 mW Sendeleistung zur Verfügung.

Warum sollte man ToF gegenüber RSSI für die UWB-Positionierung wählen?

Dies ist einer der Gründe, warum Time-of-Flight (ToF) für die UWB-Positionierung wesentlich zuverlässiger ist als die unzuverlässigen Verfahren, die auf der Signalstärke basieren.

•  Signalenergie

Sie müssen keine unzuverlässigen Messgrößen verwenden, da RSSI  die Signalenergie nutzt, die als Messgröße recht unzuverlässig ist. RSSI ist eine sehr volatil und schnell abklingende Größe, was zu erheblichen Abweichungen bei der Positionsbestimmung zwischen UWB und Bluetooth führt. Wir verwenden eine Zeitmessung, sodass Sie die Signalstärke vernachlässigen können, die, wie bereits erwähnt, für die Zuverlässigkeit entscheidend ist. Dadurch erreichen Sie Stabilität, da wir keine schwachen Signale verwenden, und können sich auf den Puls verlassen.

•  Entfernungsberechnung

Die Entfernung muss exakt berechnet werden, aber RSSI schätzt die Entfernung mit einem Fehler von 1–5 m, was für präzise Messungen inakzeptabel ist. UWB bietet zwar eine zentimetergenaue Genauigkeit, die Entfernungsberechnung wird jedoch einfacher, wenn man der Laufzeitmessung vertraut. Daher geben wir eine Genauigkeit von 10 cm für die Entfernungsberechnung an, da die Messung linear und für Ihre Zwecke zuverlässig ist.

•  Phasendifferenz

Signalstörungen treten häufig auf, wenn sich Wellen überlagern und Phasenunterschiede verursachen – ein Bereich, in dem Bluetooth oft versagt. Bei der UWB-Indoor-Positionierung ist dies ein Vorteil, da wir kurze, präzise Impulse verwenden, um eine klare Signalübertragung zu gewährleisten. Dadurch erhalten Sie klare, logische Signale und vermeiden Phasenfehler, die typischerweise andere Schmalbandsysteme beeinträchtigen. Wir gleichen den Signalverlust aus, sodass die Verbindung auch in schwierigen Umgebungen stabil bleibt.

•  Millimeterebene

Sie benötigen höchste Präzision, da RSSI ungenau ist. Ultrabreitband-Positionierung hingegen ist deutlich feiner und zuverlässiger. Dank der Nanosekunden-Genauigkeit erreichen wir Millimetergenauigkeit – ein entscheidender Vorteil für Ihre Daten. Zudem erfassen wir kleinste Bewegungen und unterstützen so die Automatisierung, da uns eine Bandbreite von 500 MHz zur Verfügung steht. Dadurch können Sie selbst kleinste Veränderungen verfolgen, die anderen Systemen im Betrieb möglicherweise entgehen.

Wie lassen sich Algorithmen für die UWB-Positionierung optimieren?

Sie werden fortschrittliche algorithmische Methoden kennenlernen, mit denen Sie die Genauigkeit und Effizienz Ihrer industriellen UWB-Positionierungssysteme maximieren können. Haben Sie sich jemals gefragt, wie viel Effizienz Ihnen verloren geht, nur weil Ihre Tracking-Algorithmen veraltet sind?

DS  -TWR-Ranging: DS-TWR-Ranging minimiert Latenzzeiten und verbessert so die UWB-Positionierungsgenauigkeit Ihrer Geräte deutlich. Zudem automatisieren wir die Reaktionen, um einen reibungslosen Systembetrieb ohne ständige manuelle Eingriffe zu gewährleisten. 

-  TDoA-Synchronisierung: Sie müssen alle Uhren mithilfe der TDoA  -Synchronisierung ausrichten, da diese Ihr UWB-Echtzeit-Ortungssystem effektiv skaliert. 

-  AoA-Berechnung: Sie messen die Richtung empfangener Signale zur Berechnung des Einfallswinkels (AoA), um Ihre UWB-3D-Positionierungsfähigkeiten zu verbessern. Dies unterstützt auch die UWB-Drohnenpositionierung, die die Kenntnis des genauen Einfallswinkels des Signals erfordert. 

Triangulationsverfahren  : Durch die Verwendung des Triangulationsverfahrens werden drei Ankerpunkte positioniert, da dies die UWB-Positionsverfolgung in komplexen Umgebungen deutlich verbessert. So können Sie die Position von Tags zuverlässig verfolgen, da die Geometrie eine hohe Präzision ermöglicht. 

-  Taktabweichung: Sie können Zeitfehler, die als Taktabweichung bekannt sind, kontrollieren, da dies die Stabilität der Indoor-Positionierung des ESP32 UWB verbessert. Darüber hinaus unterstützen wir die Arduino UWB-Positionierung, um sowohl Hobbyisten als auch Ingenieuren optimale Ergebnisse zu ermöglichen. 

Vergleichende technische Spezifikationen von Optimierungsalgorithmen für die UWB-Positionierung!

Welche Modulspezifikation entspricht Ihren Anforderungen an die UWB-Positionierung?

Sie ermitteln die genauen Hardware-Spezifikationen des UWB3000F27-Moduls, die Ihre funktionalen Anforderungen an die UWB-Positionierung erfüllen. Branchenexperten von Allied Market Research stellen fest: „Die Nachfrage nach Echtzeit-Ortungssystemen wird durch hohe Genauigkeit und geringen Stromverbrauch bestimmt.“

•  500 mW Leistung

Sie benötigen stärkste Signale, daher unterstützen wir 500 mW Sendeleistung, was auch 27 dBm entspricht. Dadurch werden Signale über große Entfernungen übertragen, sodass Sie UWB-Positionierung im Außenbereich mit hoher Genauigkeit durchführen können. Dank der von uns eingesetzten Leistungsverstärker (PA) zur Signalverstärkung durchdringen Sie Hindernisse problemlos. So übersteht Ihr Signal auch schwierige Strecken und Sie decken zuverlässig große Bereiche ab. Wir unterstützen stabile Verbindungen, die eine stabile Verbindung selbst am Rande des Netzwerks gewährleisten.

•  UWB3000F27 Modul

Mit dem UWB3000F27-Modul treffen Sie die richtige Wahl,  denn es basiert auf dem bewährten DW3000-Chip. Dieses Modul ist das beste verfügbare UWB-Positionierungsmodul und verfügt zudem über einen LNA für besseren Empfang. Dies erhöht die Empfindlichkeit, und die vereinfachte Schaltungsintegration spart Ihnen Entwicklungszeit. So beschleunigen Sie die Markteinführung und bringen Ihre Produkte deutlich schneller auf den Markt als bisher.

•  1 km Reichweite

Sie benötigen eine große Reichweite, und genau das bieten wir Ihnen mit 1 km Reichweite für Ihre Projekte. Diese funktioniert in offenen Bereichen und definiert die maximale UWB-Positionierungsreichweite, die Sie erwarten können. Auch weit entfernte Objekte lassen sich mühelos verfolgen, wobei wir die niedrigere Datenrate von 850 kbps nutzen. Dies erhöht die Reichweite deutlich, sodass Sie große Bereiche ohne Signalverlust überwachen können.

•  UART-Schnittstelle

Dank unserer UART-Schnittstelle, die optimal mit Mikrocontrollern kommuniziert, profitieren Sie von einer einfachen Anbindung. Diese einfache Integration eignet sich ideal für UWB-Positionierungslösungen und ermöglicht zudem die problemlose Übertragung serieller Daten. Mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 115.200 bps haben Sie die volle Kontrolle über das Modul. So gelingt die Integration mühelos und die Komplexität Ihres Hardware-Designs wird deutlich reduziert.

•  AES-128-Verschlüsselung

Sie profitieren von der Sicherheit Ihrer Daten, da wir die AES-128-Verschlüsselung einsetzen  . Diese schützt Ihre Daten und verschlüsselt Ihre Übertragungen, was für die sichere UWB-Positionsverfolgung unerlässlich ist. Darüber hinaus bieten wir Schutz vor unbefugter Änderung, da wir die IEEE-Sicherheitsstandards erfüllen. Ihr Netzwerk ist somit geschützt, und Sie können sich auf die Netzwerksicherheit von G-NiceRF verlassen. Der Schutz Ihrer Daten ist unser oberstes Prinzip, damit Sie uns jederzeit vertrauen können.

Wie überwindet die UWB-Positionierung komplexe Mehrwegeinterferenzen?

Sie werden verstehen, wie die UWB-Positionierungstechnologie kurze Impulse nutzt, um reflektierte Signale in schwierigen Umgebungen herauszufiltern.

•  Nicht überlappende Impulse

Sie senden separate, kurze Impulse, die sich zeitlich nicht überlappen. Dies ist hilfreich für die präzise UWB-Positionierung, da Reflexionen zeitverzögert eintreffen. Dank der 2-ns-Impulse haben Sie den direkten Signalweg im Blick. Dadurch können Sie Signale trennen und Datenverwechslungen vermeiden. Die hohe Signalqualität gewährleistet präzise und zuverlässige Messungen.

•  Dichte Umgebungen

Sie arbeiten in Fabriken mit hoher Dichte, wo Sensoren häufig von Metalloberflächen reflektiert werden. Genau hier setzt unser Indoor-Positionierungssystem mit UWB an, da wir Reflexionen zusätzlich herausfiltern. Sie erhalten das Originalsignal, da wir die fehlerverursachenden späten Echos unterdrücken. So erhalten Sie saubere Daten und können digitale Objekte präzise und störungsfrei verfolgen.

•  Signalreflexion

Sie stoßen auf das Problem der Wandreflexionen, die wir vermeiden, da wir schmalbandige Störungen umgehen. UWB-basierte Positionierungssysteme sind immun dagegen, da wir die Signale zeitlich auflösen. Wir setzen darauf, dass Sie die Quelle identifizieren, und unterdrücken zudem effektiv Mehrwegeausbreitung. Wir nutzen breite Spektren, um höchste Messgenauigkeit zu gewährleisten. Dank der Technologie, die speziell für den Umgang mit diesen Reflexionen entwickelt wurde, können Sie sich auf Ihre Position verlassen.

•  Kanalkapazität

Sie übertragen Daten, die die Kanalkapazität definieren. Hierfür wird eine Bandbreite von 500 MHz bereitgestellt. Dies optimiert die Ultrabreitband-Indoor-Positionierung und ermöglicht Ihnen zudem, mit weniger Aufwand mehr Daten zu senden. Hohe Datenraten werden unterstützt, wodurch die Kommunikation für Ihr Team robuster und zuverlässiger wird. Sie gewährleisten einen konstanten Datenfluss, und wir sorgen jederzeit für stabile Verbindungen.

•  Zeitbereich

Sie messen die Zeit diskret im Zeitbereich, und wir ermitteln, auf welchem ​​Signal das Signal eintrifft. Dadurch wird die UWB-Positionierung möglich, da die Frequenz hier keine Rolle spielt. Sie konzentrieren sich auf das Timing, und wir erreichen Nanosekundenpräzision, um das Problem zu lösen. So nutzen Sie physikalische Prinzipien, um die Interferenzprobleme zu beheben, die andere drahtlose Technologien plagen.

Häufig gestellte Fragen!

Hier beantworten wir die häufigsten Fragen, die Sie möglicherweise im Zusammenhang mit dem Einsatz der UWB-Positionierungstechnologie und deren Verwendung in Ihren spezifischen Geschäftsanwendungen haben.

Ist eine Genauigkeit von 10 cm Standard für UWB?

Ja, 10 cm sind Standard, da die Zentimetergenauigkeit von UWB den von uns verwendeten Laufzeitmessverfahren inhärent ist. Zudem kalibrieren wir die Module sorgfältig, um präzise Daten zu erhalten, die eine zuverlässige UWB-Positionierung gewährleisten.

Erweitert eine Leistung von 500 mW die Reichweite auf 1 km?

Ja, die Reichweite wird erhöht, da mit 500 mW Leistung bis zu 1 km erreicht werden kann. Das System funktioniert im Freien, und die Durchdringung wird durch den Einsatz des UWB3000F27 zusätzlich verbessert.

Unterstützt der DW3000-Chip Kanal 5?

Ja, es unterstützt Kanal 5 mit 6489,6 MHz und verfügt über den integrierten DW3000. Außerdem entspricht es den Standards, da IEEE 802.15.4-2020 weltweit kompatibel ist.

Können UWB-Signale feste Wände durchdringen?

Ja, Wände werden durchdrungen, da eine Sendeleistung von 27 dBm verwendet wird, um Hindernisse effektiv zu überwinden. Die Reichweite nimmt dadurch etwas ab, daher empfehlen wir Sichtverbindung. Dennoch ist UWB in Innenräumen WLAN überlegen.

Wie viele Tags funktionieren mit einem Anker?

Viele Tags arbeiten zusammen, da bis zu 30 Tags miteinander verbunden werden und mit 3 Ankerpunkten kommunizieren können. Zudem wird eine hohe Kapazität erreicht, da Zeitschlitze genutzt werden, um die Verfolgung mehrerer Objekte zu gewährleisten.

Abschluss

Sie sollten nun den klaren Vorteil unserer bewährten Geschäftslösungen erkennen, die Ihnen helfen, Unsicherheiten zu vermeiden. Entscheiden Sie sich für zuverlässige UWB-Positionierungstechnologie  , um Ihre Arbeitsabläufe zu optimieren und kostspielige Fehler zu vermeiden. G-NiceRF  unterstützt Ihr gesamtes Team und trägt so zu Ihrer Produktivitätssteigerung bei. Besuchen Sie jetzt unsere Website, um unsere intelligenten Module zu erwerben und messbare Erfolge zu erzielen.