UWB-Tracking vs. Bluetooth: Was ist besser für die Datenübertragung?

Einführung

Gehen in Ihrem Lager häufig wertvolle Artikel verloren? Veraltete Trackingsysteme reichen heutzutage einfach nicht mehr aus. Wir bieten Ihnen die besten Lösungen für Echtzeitdaten. UWB-Tracking  ist die optimale Lösung für moderne Herausforderungen. Da wir bei G-NiceRF Chipsätze fertigen, können Sie auf unsere Expertise vertrauen und Ihr Team bei effizientem Arbeiten unterstützen.

Was unterscheidet UWB-Tracking von Standard-Bluetooth?

Stellen Sie sich einmal den finanziellen Verlust einer wichtigen Palette in einem geschäftigen Lager vor. Diese Situation ist heutzutage in der Branche leider keine Seltenheit. Ältere GPS-Systeme und Bluetooth-Beacons  versagen in Innenräumen oft, da die Signale blockiert werden. Das ist ein erhebliches Problem für Manager, die vollständige Transparenz benötigen. UWB-Tracking ist hierfür die beste Lösung, da es zuverlässig ist.

UWB-Trackingsysteme übertragen große Datenmengen, die in verschiedenen Bereichen genutzt werden können. G-NiceRF bietet Ihnen die Expertise in der Fertigung dieser komplexen UWB-Systeme. Wir verfügen über umfassendes Hardware-Know-how und garantieren Ihnen die Zuverlässigkeit und Genauigkeit unserer Lösung.

Die UWB-Tracking-Technologie und ihre Kernmechanismen verstehen!

•  6489,6 MHz

Sie nutzen die UWB-Tracking-Technologie in diesem speziellen Hochfrequenzbereich für höhere Geschwindigkeiten. Die Frequenz von 6489,6 MHz ist wie eine Überholspur auf der Autobahn. Sie umgeht die Engpässe im 2,4-GHz-Band, die WLAN verlangsamen. Ihre Daten fließen ungehindert und ohne Verzögerungen oder Paketverluste.

Dadurch werden die Daten schnell über den gewählten Kanal übertragen und eine stabile, störungsfreie Übertragung gewährleistet. Warum ist das wichtig? Weil manche Vorgänge extrem kritisch sind und höchste Zuverlässigkeit für die Sicherheit unerlässlich ist. Genau das ist der Kern der UWB-Tracking-Technologie: Sie ist schnell und störungsfrei.

•  Zeitbereich

UWB-Tracking basiert auf der Zeitmessung statt auf der Messung der Signalstärke. Die Berechnung der Lichtgeschwindigkeit anhand präziser Nanosekundenmessungen ermöglicht stets genaue Entfernungsmessungen und macht diesen Ansatz im Zeitbereich deutlich überlegen. Die Ergebnisse sind sofort verfügbar, wann immer Sie sie benötigen.

•  Pulsradio

Der Sender sendet jede Sekunde Milliarden von Radioimpulsen aus. Jeder dieser kurzen, knisternden Energieimpulse im Nanosekundenbereich ist effizient und trägt zur Schonung der Batterie bei. Obwohl keine Dauerwellen verwendet werden, durchdringen die scharfen Impulse das Umgebungsrauschen und gewährleisten so jederzeit klare Signale.

•  10 cm Präzision

Dank dieser Technologie ist die Genauigkeit des Systems im praktischen Einsatz wirklich erstaunlich. Das System bietet konstant eine Präzision von 10 cm und ist für die robotergestützte Prozessautomatisierung unerlässlich . Sie wissen genau, wohin Sie die Roboter bewegen müssen, um kostspielige Kollisionen zu vermeiden und gleichzeitig maximale Effizienz zu gewährleisten.

Im Vergleich dazu liefern Standardsysteme nur Daten auf Meterebene, während die hier bereitgestellten Daten auf Zentimeterebene ausreichen, um Ihre täglichen Abläufe grundlegend zu verändern. Ich habe einmal eine Fabrikhalle gesehen, in der Gabelstapler nicht mehr kollidierten, nur weil sie auf diese Präzision umgestellt hatten.

•  DW3000 Chipsatz

Sie profitieren von dem hochentwickelten DW3000-Chipsatz in unseren Modulen. G-NiceRF nutzt diese Qorvo-Technologie, um Ihnen optimale Ergebnisse zu liefern. Es handelt sich um die neueste Version des Qorvo-Chipsatzes, der global für den IEEE 802.15.4z-Standard optimiert ist und diesen unterstützt. 

Der Chip ist multifunktional, leistungsstark und energieeffizient für all Ihre Geräte. Er bewältigt komplexe Aufgaben mühelos und verarbeitet Daten blitzschnell. Er lässt sich problemlos in Designs integrieren und gilt als Goldstandard der Branche. Mit diesem Chip läuft Ihr Gerät optimal und effizienter.

Technische Spezifikationen und Vergleich der UWB-Tracking-Mechaniken!

UWB-Tracking vs. Bluetooth: Analyse der Positionsgenauigkeit!

•  Zentimeter-Niveau

Die UWB-Positionsbestimmungstechnologie ermöglicht eine millimetergenaue Positionsbestimmung für exakte Koordinaten. Im Gegensatz dazu ist die Genauigkeit bei ungenauen Ortungsmethoden wie Bluetooth auf den Meterbereich beschränkt, was zu ungenauen Werten führt. Die UWB-Tracking-Technologie erfasst Positionsdaten zentimetergenau während des gesamten Prozesses.

Der Unterschied ist erheblich und verändert die Spielregeln für Ihr Unternehmen. Sie können beispielsweise Kleinteile zuverlässig verfolgen und Gabelstapler steuern. Die hohe Genauigkeit der Ortung minimiert Fehlerquellen, wodurch sich die betriebliche Effizienz Ihrer Prozesse verbessert und der Prozess durch drahtlose Technologie erleichtert wird.

•  1-5 m Fehler

Bluetooth-Tracking-Technologie  weist üblicherweise eine Positionsgenauigkeit von 1–5 Metern auf. Dies ist äußerst problematisch und potenziell gefährlich für den Betrieb größerer, schwerer Maschinen. Ihre Automatisierungsprozesse werden dadurch erheblichen Sicherheitsrisiken ausgesetzt sein, da das Signal stark schwankt und die zulässigen Grenzwerte überschreitet. Dies führt häufig zu einem vollständigen Signalverlust beim Tracking, oft genau im entscheidenden Moment. UWB-Tracking-Technologie löst dieses Problem dauerhaft. Sie erhalten mehr Kontrolle und eine höhere Tracking-Präzision bei gleichzeitig drastisch erhöhter Sicherheit.

•  RSSI-Beschränkungen

Die Fingerprinting-Methode ist nie perfekt, und einer der Hauptgründe dafür ist der Versuch, jemanden mithilfe der Empfangssignalstärkeanzeige (RSSI) zu orten.  Diese Methode ist bei UWB-Ortungsalternativen äußerst fehleranfällig. Wände blockieren das RSSI-Signal leicht, und die Signalstärke sinkt unvorhersehbar. Dies führt zu Fehlmessungen, und die Daten werden sehr schwach und instabil.

In einem professionellen Umfeld ist darauf nicht ohne Weiteres Verlass. UWB umgeht jedoch das Problem der RSSI-basierten Positionsbestimmung vollständig. Wie die Branchenexperten von Qorvo erklären: „UWB bietet ein Maß an Präzision und Sicherheit, das andere Technologien nicht erreichen.“

•  Millimeterauflösung

In manchen Fällen lässt sich mit einem UWB-System eine Millimetergenauigkeit erzielen. Selbst dann muss das optimale UWB-Tracking-System jedoch von höchster Qualität sein. Die Technologie muss auf höchstem Niveau arbeiten, um einwandfrei zu funktionieren. Es werden extrem feine Bewegungen gemessen, und der damit verbundene Entwicklungsaufwand ist sehr hoch. Die Grenzen des Trackings werden deutlich erweitert, und keine andere drahtlose Technologie erreicht annähernd die Präzision von UWB. Sie wird bis ins kleinste Detail auf die jeweiligen Daten optimiert.

•  Signalstärke

Bei der Bluetooth-Übertragung wird variable Signalstärke verwendet, die im Gegensatz zur UWB-Technologie (Time-of-Flight) schwach ist. UWB ist eine sehr zuverlässige Methode der Signalübertragung und liefert konstant gute Ergebnisse ohne Signalverlust oder andere übliche Probleme. Die Daten bleiben korrekt und verlässlich, was insbesondere für Unternehmen wichtig ist.

Warum bietet UWB-Tracking überlegene Störfestigkeit?

Metallhallen verursachen aufgrund starker Signalreflexionen an den Wänden Mehrwegeausbreitung. WLAN hat in solchen Situationen oft Probleme, da die Signale reflektiert werden. UWB-Tracking-Lösungen  beheben diese Probleme, da sie kurze Impulse nutzen. Sie verwenden extrem schmale, zeitlich getrennte Impulse von nur 2 Nanosekunden Länge. Das direkte Signal kann von der Empfängerhardware problemlos identifiziert werden.

Der Empfänger filtert störende Echos von den Wänden heraus. Die Standortbestimmung erfolgt verzögerungsfrei und in Echtzeit. Dank dieser robusten Funktechnologie sind Störungen kein Problem. Die Bandbreite von 500 MHz trägt ebenfalls zu einem klaren Signal bei. Die Energieverteilung wird optimiert und eine stabile Verbindung gewährleistet. Selbst unter schwierigen Bedingungen ist die UWB-basierte Objektverfolgung möglich und effektiv. Das System ist zuverlässig, und Sie können den Daten vertrauen.

Wichtige Algorithmenarten, die in Positionierungssystemen verwendet werden!

•  TDoA-Algorithmus

Dieser spezielle Algorithmus dient der Skalierung Ihrer großen Operationen. Er steht für „Time Difference of Arrival“ (Ankunftszeitdifferenz). Die Basisstationen müssen synchronisiert sein, damit dies korrekt funktioniert. Der UWB-Tracker-Tag sendet einen einzelnen Impuls, der von allen Stationen gleichzeitig empfangen wird.

Dies spart Akku und ist ideal für die UWB-RTLS-Verfolgung in großen Fabriken. Mit dieser Methode lassen sich Tausende von Tags verfolgen. Ihr Netzwerk arbeitet effizient im Datenverkehr und verhindert Überlastungen.

•  ToF-Entfernungsmessung

Bei einfachen Entfernungsmessungen werden die Laufzeiten von Signalen genutzt, um die Distanz zwischen zwei Punkten zu bestimmen. Dazu wird ein Signal an ein Ziel gesendet, das mit einem Gegensignal antwortet. Durch die Messung der Gesamtzeit für den Hin- und Rückweg zwischen Ziel und Sensor lässt sich die Entfernung ermitteln und in präzise Beispieldaten zu den Koordinaten von Sensor und Ziel im Gelände umwandeln. Eine Taktsynchronisation ist nicht erforderlich, da die Zeitmessung entfallen kann. Die Einrichtung ist und bleibt für den Ranger einfach.

•  AoA-Berechnung

Der Einfallswinkel des Signals wird zur präzisen Richtungsbestimmung berechnet. Die Berechnung von Einfallswinkel und Phase des Signals erfordert sorgfältige Messungen. Die Richtung wird von der Empfangsstation in Echtzeit erfasst. Der von einer einzelnen Station gemessene Winkel wird zusammen mit anderen Koordinaten verwendet, um anschließend die Entfernung zu messen und daraus eine sofortige 2D-Position zu berechnen. Der Hardwarebedarf wird reduziert, was die Gesamtkosten des Einsatzes senkt.

•  Triangulationsmethode

Die von Ihnen verwendete Triangulationsmethode ist die am häufigsten angewandte. Dabei werden drei feste Ankerpunkte verwendet und Kreise um diese Punkte gezeichnet. Der Schnittpunkt der Kreise markiert den Zielpunkt, wobei eine präzise Geometrie erforderlich ist. Eine korrekte Installation ist für ein optimales Ergebnis unerlässlich. Sichtkontakt ist für eine zuverlässige Positionierung notwendig und bei der gegebenen Geometrie von größter Bedeutung.

•  PDoA-Programme

PDoA-Verfahren eignen sich aufgrund ihrer Vielseitigkeit für Ihre Anwendung. Dabei wird die Ankunftszeit eines Signals zusammen mit anderen Koordinaten gemessen, um mithilfe der Phasendifferenz den Zielort zuverlässig und schnell zu bestimmen. Zusammen mit anderen Koordinaten, die für die sichere Zutrittskontrolle verwendet werden, werden die verarbeiteten Daten verfeinert und präzisiert.

Praxisbeispiele für hochpräzises Anlagenmanagement!

-  Industrieautomation: Nutzen Sie UWB-Asset-Tracking für eine hochpräzise Steuerung der Industrieautomation in Fabriken. 

-  Personenüberwachung: Erhöhung der Sicherheit durch Echtzeit-Personenüberwachung in Produktionsanlagen. 

-  AGV-Navigation: Nutzen Sie präzise AGV-Navigationsdaten, um Roboter durch die Gänge zu führen. 

-  Anlagenlogistik: UWB-Indoor-Tracking  für die Anlagenlogistik trägt wesentlich zur Verbesserung des Lagerflusses bei. 

-  Intelligente Gesundheitsversorgung: Sofortige, punktgenaue Lokalisierung von Geräten in komplexen Gesundheitseinrichtungen. 

Wie wähle ich das richtige Modul für mich aus?

•  Stromverbrauch

Für einen UWB-Karten-Tracker ist ein sehr geringer Stromverbrauch entscheidend. Das Modul arbeitet im Mikroampere-Bereich, wodurch die Akkulaufzeit erheblich verlängert wird. Es hält monatelang, sodass Sie es nicht so oft aufladen müssen – ein wichtiger Vorteil bei Wearables. Sie sparen effizient Energie und das Gerät bleibt länger aktiv, was Ihre Nutzer zu schätzen wissen werden. Haben Sie sich jemals gefragt, wie viel Zeit durch das Aufladen von Geräten verloren geht?

•  Einfache Integration

Angenommen, Sie möchten einen Android-UWB-Tracker für Ihre Kunden entwickeln. Unsere Module sind benutzerfreundlich und einfach zu bedienen. Sie nutzen standardmäßige SPI-Schnittstellen für eine schnelle Anbindung, und die Firmware ist sofort einsatzbereit. Dadurch verkürzen Sie die Entwicklungszeit, können Ihr Produkt schneller auf den Markt bringen und es optimal in Ihr PCB-Design integrieren, was wiederum die Entwicklungsarbeit erleichtert.

•  Kommunikationsreichweite

Konkurrieren Sie mit einem Standard-UWB-Tracker von Samsung? Um sich gegen die Konkurrenz durchzusetzen, benötigen Sie eine größere Reichweite. Unsere Hochleistungsmodule erreichen im Freien bis zu 1,5 km – bei freier Sichtverbindung. Mit dieser Reichweite decken Sie problemlos große Bereiche ab. Durch den Einsatz weniger Ankerpunkte sparen Sie Infrastrukturkosten. Sie erhalten zuverlässige Verbindungen auf dem gesamten Gelände. Ihr Netzwerk deckt so effektiv mehr Fläche ab.

•  Netzwerkkapazität

Möglicherweise müssen Sie für einen Kunden ein Tile-UWB-Tracking-System implementieren. Um den Datenverkehr zu bewältigen, benötigen Sie eine hohe Netzwerkkapazität. TDoA ist die effizienteste Methode, um mehrere Tags gleichzeitig zu verarbeiten. Die Sendezeit ist sehr kurz, wodurch Signalüberschneidungen vermieden werden. Das Netzwerk skaliert problemlos, und Sie können jedes einzelne Objekt verfolgen. Das System wächst mit Ihrem Unternehmen und ermöglicht unbegrenzte Expansionsmöglichkeiten.

•  Kosteneffizienz

Sie benötigen einen UWB-Tracker mit optimalem Preis-Leistungs-Verhältnis und vergleichen die Komponentenkosten. Generische UWB-Tracker mit einfachen Komponenten wie der Google UWB Tracker oder der Motorola UWB Tracker scheinen eine Option zu sein. G-NiceRF ist jedoch die beste Wahl, da Sie leistungsstarke Hardware zu einem erschwinglichen Preis erhalten. Mit dem UWB-Wallet-Tracker-Design ist der Aufbau kinderleicht.

Wie MarketsandMarkets berichtet, wird für den UWB-Markt aufgrund der kosteneffektiven Implementierung im industriellen IoT ein signifikantes Wachstum prognostiziert.

Häufig gestellte Fragen!

Was ist die maximale Reichweite für UWB-Module ?

Mit dem von uns angebotenen Hochleistungsmodul erreichen Sie eine Reichweite von 1,5 km. Standardmodule erreichen üblicherweise 60 m. Bitte prüfen Sie die technischen Daten im Voraus, da die Umgebungsbedingungen eine wichtige Rolle spielen. Wände reduzieren die Reichweite erheblich, daher muss Ihr Netz sorgfältig geplant werden. Im Freien erzielen Sie die besten Ergebnisse und eine größere Reichweite.

Unterstützt UWB sichere Datenverschlüsselung?

Das System unterstützt AES128-Verschlüsselung für maximale Sicherheit. Welche Daten werden von UWB erfasst? Die Daten sind für die Nutzer sicher und privat. Sie schützen sich vor Spoofing-Angriffen durch Hacker. IEEE 802.15.4z bietet zusätzliche Sicherheitsebenen. Ihre Standortdaten sind geschützt. Hacker können das Signal nicht fälschen. Sie vertrauen der Verbindung – Ihre privaten Daten sind sicher.

Wie viele Tags können Basisstationen verarbeiten?

Sie können Tausende von Tags gleichzeitig verarbeiten. Die Aktualisierungsrate ist der entscheidende Faktor für die Kapazität. TDoA ist hierfür hocheffizient. Sie konfigurieren die Blinkrate selbst. Langsames Blinken ermöglicht mehr Tags, schnelles Blinken weniger. Passen Sie die Einstellungen Ihren Bedürfnissen an. Das System ist flexibel und skalierbar.

Wie hoch ist der Ruhestrom für Module?

Unsere Hardware arbeitet mit einem extrem niedrigen Ruhestrom im Mikroampere-Bereich. Dadurch hält Ihr Akku sehr lange. Das Gerät wacht bei Bedarf blitzschnell auf und sendet einen kurzen Impuls, bevor es wieder in den Ruhemodus wechselt. Das Energiemanagement ist optimal. Dieses hocheffiziente Design führt zu geringeren Wartungskosten.

Welchem ​​Standardprotokoll folgt UWB?

Sie befolgen den Industriestandard IEEE 802.15.4-2020, um die Kompatibilität sicherzustellen. Dies gewährleistet globale Kompatibilität mit anderen Geräten. Das FiRa-Konsortium legt Regeln fest, die Sie in Ihr Design einbeziehen, um die Standardisierung der Technologie zu gewährleisten und so eine zukunftssichere Lösung für Ihre Investition zu garantieren.

Abschluss

Sie müssen sich nicht länger den genauen Standort Ihrer wichtigen Objekte rätseln. Die UWB-Tracking-  Technologie liefert präzise Standortdaten, die jedes Mal für Klarheit sorgen. Wir bieten Ihnen die besten Chips für die Entwicklung optimierter Geräte. Besuchen Sie unsere Website G-NiceRF  , um Ihre Arbeit zu verbessern, und kontaktieren Sie uns noch heute.