Een onderzoek naar ultrabreedband (UWB) voor positionering en locatietracking

Sinds de FCC in 2005 voor het eerst het ultrabreedband (UWB) radiospectrum openstelde voor commercieel gebruik zonder vergunning, hebben UWB-locatiesystemen veel opwinding gegenereerd als een van de "sexier" IoT-technologieën. Dit is grotendeels te danken aan het niveau van locatieprecisie dat wordt geboden door ultrabreedband-positioneringssystemen. UWB-positioneringssystemen voor binnenshuis kunnen de locatie in realtime tot op 20 centimeter of minder bepalen.

UWB kan deze nauwkeurigheid bereiken dankzij het grote spectrum - honderden megahertz - dat het gebruikt om berichten te verzenden. Omdat het vermogen om de "vliegtijd" van een radiogolf nauwkeurig te meten een functie is van de bandbreedte, kunnen signalen met een zeer brede frequentie nauwkeurig worden gemeten in termen van de tijd die een gecodeerd signaal nodig heeft om van een zender naar een ontvanger. Door het gebruik van een breed frequentiespectrum kan het signaal kort van lengte zijn. Met UWB wordt het signaal verzonden met een laag vermogen, waardoor interferentie met andere systemen die het radiospectrum gebruiken, zoals mobiele telefoons en politieradio's, wordt voorkomen.

Hoewel uiterste nauwkeurigheid voor sommige toepassingen van primair belang kan zijn, is dit niet de enige waardevolle maatstaf voor een realtime locatiesysteem (RTLS). Kosten en gemak van implementatie zijn andere factoren waarmee rekening moet worden gehouden bij het kiezen van een indoor volgsysteem. Hieronder worden de voor- en nadelen van ultrabreedband RTLS onderzocht.

Lees meer over het gebruik van nieuwe IoT-netwerktechnologieën voor goedkope, naadloze tracking en monitoring binnen en buiten in het gratis webinar van Link Labs, Beyond GPS:Next Generation Indoor/Outdoor Tracking and Monitoring.

Ultra-breedband locatiesystemen voor specifieke gebruikssituaties

Een van de gevallen waarin de locatienauwkeurigheid van een UWB-positioneringssysteem duidelijke voordelen biedt, is magazijnautomatisering. Bedrijven zoals Amazon hebben enorme magazijnen gevuld met honderdduizenden of zelfs miljoenen verschillende artikelen; winstgevendheid hangt af van het beheer van arbeidskosten, wat betekent dat werknemers een manier moeten krijgen om artikelen snel te lokaliseren wanneer ze door klanten worden besteld.

Met een UWB RTLS kunnen alle verschillende items in een groot magazijn eenvoudig in kaart worden gebracht. Scanners die zijn uitgerust met locatietags, verzenden informatie over de locatie van elk item terwijl het door werknemers naar de voorraad wordt gescand. Informatie over de locaties van artikelen in drie dimensies wordt vastgelegd, zodat ze gemakkelijk kunnen worden opgehaald om bestellingen van klanten te vullen.

Veiligheid is een ander gebied waar de nauwkeurigheid van ultrabreedbandpositionering gunstig kan zijn. In een fabriek waar werknemers bijvoorbeeld een minimale afstand tot een machine moeten bewaren, kan een UWB-locatiesysteem de machine aangeven om uit te schakelen als een werknemer in de gevarenzone terechtkomt.

Nadelen aan UWB-binnenpositioneringssystemen

Hoewel geen enkel ander bestaand indoor-trackingsysteem de locatienauwkeurigheid van UWB kan evenaren, brengt dat nauwkeurigheidsniveau een prijs met zich mee. De infrastructuur- en locatietags voor UWB-systemen zijn erg duur - tot 10 keer duurder dan tags en lezers voor een Bluetooth (BLE) -systeem zoals AirFinder, dat nauwkeurigheid kan bereiken binnen een bereik van één tot twee meter. In veel gevallen vinden gebruikers van UWB-systemen dat ze het echt niet nodig hebben lokaliseer de locatienauwkeurigheid en "verdoof hun systeem" om locatie binnen een zone te bieden, wat een BLE-systeem tegen veel lagere kosten kan bieden.

Bovendien hebben UWB-locatiesystemen ten minste drie ontvangers nodig om signalen van tags te ontvangen. Deze lezers zijn erg duur en ze moeten tot op de nanoseconde nauwkeurig worden gesynchroniseerd voordat het systeem de locatie nauwkeurig kan berekenen. In veel installaties zijn de lezers met kabels verbonden om ze synchroon te houden, wat de installatiekosten en -moeilijkheden verhoogt.

Er is ook een veel hogere mate van complexiteit bij de installatie van een UWB-systeem dan bij een BLE-systeem zoals AirFinder. Lezerslocaties voor UWB moeten nauwkeurig worden verankerd om het systeem te laten werken. Dit vereist een zorgvuldig ontwerp vóór installatie. AirFinder daarentegen is veel flexibeler in de positionering van ontvangers en kan indien nodig eenvoudig worden uitgebreid.

Voor toepassingen waarbij nauwkeurige locatienauwkeurigheid vereist is voor productiviteit of veiligheid, is ultrabreedband locatietechnologie de beste optie. Maar vanwege de kosten en complexiteit van het installeren van een UWB RTLS, moeten bedrijven overwegen of ze daadwerkelijk nodig om de locatie van activa, materialen en werknemers te kunnen lokaliseren - of als ze hun doelen kunnen bereiken met meer algemene locatie-informatie. Tenzij uiterste nauwkeurigheid vereist is, kan een BLE- of WiFi-locatiesysteem het werk doen tegen veel lagere kosten.

Vraagt ​​u zich af welk indoorvolgsysteem het beste past bij de behoeften van uw bedrijf?

Als u overweegt een realtime locatievolgsysteem te implementeren om activa, materialen of werknemers te volgen, bekijk dan het gratis webinar van Link Labs, Beyond GPS:Next Generation Indoor/Outdoor Tracking and Monitoring. Link Labs CTO Brian Ray en VP van de AirFinder Product Division, Dominic Marcellino, bespreken hoe nieuwe Internet of Things-netwerktechnologieën kunnen worden gebruikt voor goedkope, naadloze tracking en monitoring binnen en buiten.