UWB-Technologie: Sonderheiten und Anwendungsbeispiele

Navigine - UWB-Technologie: Sonderheiten und Anwendungsbeispiele
09 FEB 2022 · 10 min

Das UWB Indoor Positioning System erschien vor mehr als 20 Jahren, hat sich jedoch erst vor Kurzem auf Unternehmen ausgeweitet, die ein standardisiertes und einheitliches drahtloses Tool zum Anschließen von Computerhardware benötigen. Mit dem UWB-System können einige wirklich wichtige Aufgaben gelöst werden, darunter:

  • Zuverlässiger Datenschutz.
  • Unterstützung der Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung.
  • Objektlokalisierung.
  • Reduzierung des Energieverbrauchs.

Die Ultra-wideband-Technologie hat Potenzial. Dank der hohen Positioniergenauigkeit von 10 bis 30 cm wird die Ultra-wideband-Tracking weit verbreitet eingesetzt, um den Umfang der gefährlichen Orte des Unternehmens zu steuern und die Implementierung von KPIs an Arbeitsplätzen zu steuern.

Was ist die Ultra Breitband-Technologie?

Ultra-wideband ist eine Ultrabreitbandtechnologie, die zur Übertragung von Hochfrequenzimpulsen über kleine Entfernungen verwendet wird. UWB-Signale werden mit Frequenzen von bis zu mehreren GHz verteilt und erreichen eine relative Bandbreite von 25 bis 100 %.

Der Hauptnachteil solcher Protokolle ist die geringe Bandbreite (durchschnittlich bis zu 19 Mbit/s), die für Anwendungen, die hohe Übertragungsraten erfordern, irrational ist.

Technische Merkmale der UWB-Positionsbestimmung

UWB-Signale werden als beliebige andere Signale mit einer Spektralbreite von über 500 MHz und einem Bereich von 3,1 bis 10,6 GHz identifiziert. Sie sind recht schwach (41,5 dBm/MHz) und erfordern daher keine HKRH-Lizenz.

Die Implementierung der Technologie erfordert keine Einhaltung der Bedingung der geraden Sichtbarkeit, die es nur mit einigen externen Elementen durchgeführt wird. Das UWB RTLS (Real-Time Locating System) ist eine teure technische Lösung, die die Installation von UWB-Tracking-Geräten (Trackern) mit der Fähigkeit gewährleistet, den Standort bis zu 10 cm zu bestimmen.

Wie funktioniert UWB für Indoor Navigation und Tracking?

Bei der Implementierung der UWB-Standortverfolgung in die Unternehmensinfrastruktur wird jedes verfolgte Asset mit einem speziellen Tag mit integriertem oder angeschlossenem Akkumulator ausgestattet. Im Laufe seiner Arbeit nimmt der Tag Milliarden von Radioimpulsen auf, die im Abstand von Nanosekunden über ein breites Frequenzspektrum gesendet werden. Der Empfänger oder Transceiver empfängt diese Signale und wandelt sie in Informationen um, mit denen man die Position eines Objekts berechnen kann.

Vor- und Nachteile der UWB-Technologie

Gegenwärtig hat die Ultrabreitbandtechnologie hohe Entwicklungsperspektiven. Es soll in naher Zukunft auf dem Massenmarkt weit verbreitet sein und bei der Realisierung vieler Geschäftslösungen helfen. Der Grund dafür sind die vielen Vorteile, die dieses System vor dem Hintergrund von Analoga unterscheiden:

  • Keine Einschränkungen bei der Verfügbarkeit des HF-Spektrums.
  • Störfestigkeit.
  • Möglichkeit der gleichzeitigen Unterstützung von Hunderten von Kanälen.
  • Breite palette von skalierbarkeit durch Geschwindigkeit.
  • Gleichzeitige Arbeit als globales, lokales und persönliches Netzwerk.
  • Globale Vereinbarkeit von Geräten, die das Hochfrequenzspektrum verwenden.
  • Hoher Datenschutz durch die Signalleistung im Rauschpegel.
  • Spektrale Flexibilität.
  • Hochgenaue Ultrabreitband-Lokalisierung und Objektverfolgung.
  • Möglichkeit, ein individuelles Kommunikationsnetzwerk zu erstellen, das friedlich mit anderen Wi-Fi-Technologien im Büro koexistiert.

Die Technologie hat nicht nur Vorteile, sondern auch einige Nachteile. Aufgrund des Breitbandes und der hohen Leistung können Ultra-Breitband-Signale bereits bestehende Systeme und Kommunikationsleitungen behindern. Ultra-wideband-Technologie unterscheidet sich in der kurzen Signaldauer. Solche Signale können durch ein angepasstes Filter oder eine Autokorrelationsvorrichtung detektiert werden, aber in dieser Situation kann der Empfang schwierig zu synchronisieren sein.

Anwendungsbereiche der UWB-Technologie

Jedes Jahr wird die UWB-Positioning bei Wirtschaftsvertretern immer gefragter. Die Technologie wurde früher nur an militärischen Standorten eingesetzt, aber heute wird sie in Industrie, Gesundheitswesen, Handel, Kultur und Logistik eingesetzt.

Einzelhandel und Einkaufszentren

Im Handel sorgt UWB für die Klarheit des Waren- und Ausrüstungsstandorts. Es hilft, eine bequeme Navigation im Store zu organisieren, interaktive Karten mit Point-of-Interest-Visualisierung zu erstellen und die Überwachung der Mitarbeiter in Echtzeit durchzuführen. Dank dieses Systems können Einzelhändler die Mitarbeiterleistung leicht verbessern und die Kundenbindung zum jeweiligen Ort deutlich steigern.

Gesundheitsfürsorge

Da UWB-Signale nicht miteinander und mit anderen Hochfrequenzkomponenten interagieren, kann die Technologie erfolgreich eingesetzt werden, um rauschfeste Lösungen zu schaffen. So wird es im Gesundheitswesen zur Verfolgung von Beatmungsgeräten oder Röntgengeräten und zur schnellen Suche und Lokalisierung von anderen medizinischen Aktiven, einschließlich Rollstühlen oder teuren Maschinen, verwendet.

Logistik und Lagerhaltung

Die Implementierung des UWB-Systems in die Lagerinfrastruktur ermöglicht eine effektivere Verwaltung von Geschäftsprozessen. Es hat hohe Priorität bei der Verfolgung von Gütern, Lagerbeständen oder Fahrzeugen, insbesondere in Fällen, in denen es notwendig ist, den genauen Standort von Aktiven zu kennen. Unternehmen können das System zur Analyse des Gabelstapler- und Transportverkehrs nutzen und alltägliche Aufgaben anpassen, was eine effektive Geschäftsprozessoptimierung gewährleistet und hilft, sofort auf Notfälle zu reagieren.

Navigine Tracking

Eine Plattform für digitale Transformation von Unternehmen.

Mehr

Industrie

UWB-Tracking ist in der Industrie weit verbreitet. In die Fabrik-Infrastruktur implementiert, erfüllt das System mehrere Funktionen:

  • Erstellung interaktiver Karten mit Zugangszonen;
  • Personen- und Vermögensvisualisierung auf der Karte.
  • Verfolgen von Objekten in Echtzeit.
  • Schaffung optimales Fahrweg für Fahrzeuge.
  • Warnung bei einem möglichen Zusammenstoß mit einem Fahrzeug oder einem Mitarbeiter.
  • Steuerung der Ausfallzeiten der Ausrüstung.
  • Verfolgung von Mitarbeiterkontakten zur Einhaltung behördlicher Auflagen und Erhöhung der Arbeitssicherheit.

Transport

Das System kann zu einer effektiven Lösung für die Navigation und Positionierung auf dem Territorium von Flughäfen oder Bahnhöfen werden. Es hilft den Passagieren, die Karten des Verkehrsknotenpunkts zu erstellen, Routen zu den Sehenswürdigkeiten zu erstellen und sich leicht am Ort zu orientieren. Die Anordnung der Sender auf der Ausrüstung ermöglicht es dem Management, die Bewegung der Technik zu tracken. Mit ihnen kann man den genauen Standort von selbstfahrenden Fahrgastrampen, Begleitfahrzeugen, Zugmaschinen, Bahnsteigbussen bestimmen. Darüber hinaus ermöglicht die Technologie eine ständige Verfolgung der Personenströme und hilft, Staus an überfüllten Orten zu vermeiden.

Museen und Veranstaltungen

Ultra-wideband Positionierung kann in Museen verwendet werden, um einen intellektuellen mobilen Guide zu erstellen. Tags, die an den Exponaten angebracht sind, helfen den Besuchern, schnell die notwendigen Ausstellungen zu finden. Mit der Nutzung der Plattform ist es möglich, die Besucherströme auf Ausstellungen und verschiedenen Veranstaltungen zu überwachen. Es hilft, den Erfolg der aktuellen Veranstaltung zu bewerten und eine effektive Planung neuer zu übernehmen. Besuchertracking ermöglicht es, Sicherheit und Sicherheit zu erhöhen, Problembereiche rechtzeitig zu erkennen und die Anordnung von Exponaten unter Berücksichtigung der Interessen der Menschen zu optimieren.

Bekämpfung der Ausbreitung von Covid-19

Im Jahr 2020 hat sich die Technologie bewährt, um den Herausforderungen der sozialen Distanzierung und Kontrolle der Verbreitung von Covid-19 zu begegnen. UWB-System wird in tragbaren Geräten (Uhren, Badges usw.) verwendet, die bei näherer Entfernung zu einer anderen Person eine Benachrichtigung über die Notwendigkeit der Distanzierung senden. Das System ermöglicht die Verfolgung von Kontakten und im Falle einer Infektion einer Person kann es leicht diejenigen identifizieren, die ihn kontaktiert haben.

Navigine ist bereit, bei der Organisation der UWB-Verfolgung in einem Unternehmen zu helfen. Wir entwickeln effiziente Softwareprodukte, die eine Vielzahl von Aufgaben im Bereich der lokalisierten Positionierung und Navigation in Innenräumen lösen.

Published:
Vlad de Armas
KONTAKTIERE UNS