Hemos entrado verdaderamente en la era del posicionamiento en interiores. – ya sea a través de sistemas de seguimiento de activos, servicios basados en la ubicación o herramientas de navegación avanzadas, El posicionamiento en interiores está revolucionando la forma en que interactuamos con espacios cerrados.. La demanda de un posicionamiento interior preciso no hará más que intensificarse – Mercados y Mercados proyecta el mercado de posicionamiento interior a alcanzar $31.4 mil millones por 2029! Pero el éxito de la implementación depende de la elección de la tecnología adecuada – La confiabilidad de cualquier sistema de posicionamiento en interiores es tan buena como su método de seguimiento subyacente.. En este articulo, comparamos dos contendientes líderes en el espacio – Ultra banda ancha (UWB) y Bluetooth de bajo consumo (CONVIRTIÓ) – para ayudarle a determinar qué tecnología se adapta mejor a sus necesidades de posicionamiento en interiores.
Tecnologías de posicionamiento en interiores disponibles en la actualidad
Cuando estás fuera de casa, A menudo confiamos en el GPS para orientarnos.. Recoge señales de satélites que orbitan la Tierra y logra aproximadamente una 5 – 20 nivel de precisión del medidor. sin embargo, El GPS tiene sus limitaciones – una vez que entramos a un edificio o nos dirigimos bajo tierra, esas señales de satélite se distorsionan. Como resultado, El GPS se vuelve mucho menos preciso en interiores.
Aquí es donde intervienen los sistemas de posicionamiento Bluetooth y Wi-Fi. Estas tecnologías basadas en la intensidad de la señal recibida pueden ayudarnos a localizar objetos y personas a pocos metros, haciéndolos adecuados para la navegación interior básica. Pero la tecnología avanza – Nuevas tecnologías como UWB y Bluetooth. 5.1 Su objetivo es ofrecer una precisión submétrica aún mayor, de tan solo unos pocos centímetros.. Esto desbloquea aplicaciones interiores de alta precisión para la interacción con diversos actores del entorno, como el control de acceso manos libres., seguimiento de activos, y mucho más.
¿Qué es UWB y cómo proporciona ubicación?
UWB es una tecnología inalámbrica de corto alcance que opera a través de frecuencias de radio de baja potencia.. Opera dentro de al menos 500 ancho de banda MHz, de 3.1 a 10.6 GHz. Quizás te preguntes si esta gama interfiere con otras tecnologías. Realmente, No. He aquí por qué: UWB transmite datos a través de pulsos de nanosegundos sin onda portadora, utilizando niveles de potencia increíblemente bajos – justo -41.3 dBm/MHz. En años recientes, La enmienda IEEE 802.15.4z ha mejorado las capas MAC y PHY para fines de localización y alcance..
UWB ofrece principalmente cuatro métodos para posicionar objetos y personas:
- paraa (Hora de llegada)
- TDO (Diferencia horaria de llegada)
- TWR (Rango bidireccional)
- AoA (Ángulo de llegada)
Vale la pena señalar que la mayoría de las empresas que eligen UWB para el seguimiento de activos prefieren TDoA debido a su bajo consumo de energía., que extiende la vida útil de la batería de la etiqueta.
UWB TDoA frente a ToA frente a TWR frente a AoA
La técnica TDoA es muy similar a ToA, ya que ambos dependen de la medición del tiempo de propagación de la señal. sin embargo, TDoA tiene una ventaja inteligente: sólo necesita sincronización horaria del receptor, no tiempo absoluto. En TDoA, Las etiquetas transmiten señales a los presentadores., que transmite los datos a un servidor central. Luego, el motor de posicionamiento en el servidor calcula las diferencias horarias de llegada para determinar la ubicación de la etiqueta., logrando una precisión de 10 a 30 centímetros. Para realizar este cálculo, el servidor necesita marcas de tiempo de un mínimo de cuatro anclajes.
TWR funciona diferente, confiando en el rango de anclaje de etiqueta individual, pero es mas complejo – Requiere nueve mensajes de viaje de ida y vuelta para un cálculo de posición única.. En cuanto al AA? Bien, es más caro y menos preciso, y no es la opción popular en el posicionamiento UWB.
¿Cómo habilita Bluetooth la ubicación?
Bluetooth es una tecnología de radio de salto de frecuencia que transmite datos en paquetes, que opera en el 2.4 Banda de GHz. Hay dos categorías principales.: Bluetooth clásico (versiones 1.0-3.0) y Bluetooth de bajo consumo (CONVIRTIÓ, versión 4.0 y después). La diferencia clave? El consumo de energía! BLE está diseñado específicamente para aplicaciones de bajo consumo de energía.
Bluetooth RSSI frente a Bluetooth AoA/AoD
Antes de Bluetooth 5.1, BLE se utilizó ampliamente para el posicionamiento en interiores mediante RSSI (Indicador de intensidad de la señal recibida) para medir la pérdida de trayectoria y estimar distancias entre transmisores y receptores. sin embargo, El seguimiento de activos BLE tradicional tenía más que ver con la proximidad que con la ubicación precisa. – si quisieras una mayor precisión, Tuviste que desplegar más balizas en el área..
En 2019, el Bluetooth SIG actualizó el 5.1 Especificación central con capacidades mejoradas de radiogoniometría.. Esta especificación permite el seguimiento de activos utilizando el ángulo de llegada (AoA) o ángulo de salida (AoD) utilizando conjuntos de antenas para determinar la dirección de la señal, logrando precisión de posicionamiento dentro 1 metro. AoA requiere múltiples antenas en el receptor, mientras que AoD necesita implementación en el transmisor.
Actualmente, la mayoría de las implementaciones comerciales todavía dependen de RSSI debido a su simplicidad y soporte generalizado de hardware.. sin embargo, Bluetooth AoA está generando un gran revuelo en el mercado de posicionamiento al combinar la rentabilidad de BLE con la precisión de nivel UWB.. MOKO SMART ya ha lanzado etiquetas y puertas de enlace que admiten este posicionamiento Bluetooth AoA de alta precisión.
Al momento de escribir este artículo, Bluetooth 6.0 ha sido liberado, con un enfoque en el sonido del canal Bluetooth. Utiliza rango basado en fases. (PBR) y tiempo de ida y vuelta (RTT) para un rango seguro y fino entre dispositivos. Más aplicaciones de conciencia a distancia nos esperan para explorar!
Comparación del posicionamiento UWB vs Bluetooth
Estamos siendo testigos de algunas batallas emocionantes en tecnologías de posicionamiento en interiores.. UWB y Bluetooth están causando sensación, pero cada uno aporta algo único. Acerquémonos a UWB y Bluetooth AoA para compararlos entre sí..
Precisión y cobertura
UWB tiene una clara ventaja en la precisión del posicionamiento, lograr una precisión de nivel centimétrico (típicamente 10-30 cm) debido a sus características de banda ultra ancha, que es difícil de igualar con otros sistemas de banda estrecha. Adicionalmente, Las señales UWB pueden atravesar obstáculos, como paredes/suelos, y maquinas, y por lo tanto son ideales para entornos industriales complejos.
Teóricamente, UWB puede cubrir hasta 200 metros. en grande, espacios abiertos, necesitarás menos dispositivos para cubrir la misma área. A diferencia de, Bluetooth AOA tiene un rango de cobertura más pequeño y se ve afectado significativamente por la altura de instalación.
¿Quiere ver estas soluciones en acción?? Hemos implementado sistemas de posicionamiento Bluetooth AOA y UWB en la fábrica de MOKO. – comuníquese con nosotros para una vídeo de demostración!
Resistencia a la interferencia
A la misma velocidad de transmisión de datos, UWB supera a Bluetooth en resistencia a interferencias. los 2.4 La banda de frecuencia de GHz utilizada por Bluetooth se está volviendo bastante concurrida, con interferencias de varios dispositivos y redes. UWB, sin embargo, aprovecha su banda de frecuencia más alta y sus características de señal únicas para mantener un rendimiento sólido incluso en entornos inalámbricos complejos.
El consumo de energía
En comparación con el consumo medio mínimo de energía, BLE normalmente se lleva la victoria, Consumiendo menos energía que UWB.. Pero aquí está la parte interesante. – en aplicaciones del mundo real, La diferencia puede no ser tan dramática debido al modo operativo de las etiquetas.! En modo de computación en la nube BLE AOA o UWB, Las etiquetas pasan la mayor parte del tiempo en modo de suspensión., solo se despierta para transmitir señales mientras la red maneja los cálculos de posicionamiento. Su vida puede durar hasta 1-2 años. Si utiliza un modo informático del lado del dispositivo, donde las etiquetas deben permanecer despiertas por más tiempo, su esperanza de vida puede reducirse drásticamente a sólo unas pocas semanas o días.
Desafíos de implementación
Prácticamente, suele ser más fácil implementar UWB TDoA. Sus algoritmos basados en el tiempo son relativamente simples., mientras que los sistemas Bluetooth AOA necesitan múltiples puntos de calibración – tiempo, ángulo, y las posiciones de anclaje deben ser las correctas.
Además, UWB mantiene una alta precisión en diversos entornos, incluyendo estructuras de construcción complejas. Pero para Bluetooth AOA? Es un poco más sensible a los cambios ambientales.. A veces requiere calibración adicional, o puede requerir estaciones base adicionales para mantener un rendimiento óptimo en algunos espacios desafiantes.
Costo y escalabilidad
Ahora llegamos a los costos., Las estaciones base Bluetooth AOA y UWB TDOA están en un rango de precios similar, pero hay una diferencia significativa en los costos de las etiquetas. Las etiquetas Bluetooth AOA son más económicas que sus homólogas UWB – una diferencia que realmente se suma en implementaciones a gran escala. Las etiquetas rentables de Bluetooth AOA podrían ahorrarle mucho dinero si planea rastrear numerosos activos.
Tabla comparativa de UWB vs BLE RSSI vs BLE AoA
| CISO DE TRIGO | BLE AoA | UWB | |
| Estándares/Protocolo | Bluetooth 4.0+ | Bluetooth 5.1+ | IEEE 802.15.4z |
| Precisión típica | 2-5metro | 0.5-1metro | O.1-0.3m |
| Consumo de energía de la etiqueta | Bajo | Bajo | Medio |
| Conectividad | Capacidad sin línea de visión | Línea de visión hacia 3+ anclajes necesarios | Línea de visión hacia 4 anclajes necesarios |
| Protección contra interferencias | Pobre | Moderado (mejor que RSSI) | Excelente |
| Facilidad de instalación | Colocación de baliza sencilla | Configuración y calibración complejas de conjuntos de antenas | Montaje de anclaje estándar con calibración |
| Escalabilidad | Alto (muchos dispositivos compatibles) | Medio | Difícil |
| Costo de la etiqueta | Bajo | Bajo | Alto |
| Costos de infraestructura | Bajo ($) | Medio ($$) | Alto ($$$) |
UWB o BLE: la elección para el posicionamiento en interiores
Elegir la solución de posicionamiento interior adecuada no es una decisión única para todos. Necesitamos tener en cuenta varios factores.: el medio ambiente, arquitectura del sistema, infraestructura existente, presupuesto, Los contratos deportivos dependen del mantenimiento de un cierto nivel de condición física por parte de los jugadores o se eliminan de los equipos deportivos., la precisión de posicionamiento. Si necesita alta precisión, UWB y BLE AoA son el camino a seguir. Si la precisión no es su principal prioridad, El posicionamiento Bluetooth RSSI podría ser su mejor opción: es práctico y rentable.
Para posicionamiento de alta precisión, La elección entre Bluetooth AOA y UWB realmente se reduce a su caso de uso específico.. Si está rastreando una cantidad limitada de activos de alto valor con extrema precisión? UWB TDoA es probablemente su mejor opción. Si está buscando realizar un seguimiento de numerosos activos con “bastante bien” precisión? Los costos de etiqueta más bajos y la precisión decente de Bluetooth AOA podrían ser el camino a seguir. No te olvides de la compatibilidad del sistema. – El posicionamiento por Bluetooth es más compatible con varios dispositivos. sin embargo, La integración UWB normalmente necesita hardware y software más especializados.
Aquí en MOKO SMART, Nuestro objetivo es conseguirle los dispositivos IoT que se adapten a sus necesidades.. Nuestra gama de productos incluye varios Balizas Bluetooth, sensores, Etiquetas BLE AoA, junto con nuestras etiquetas UWB. No solo le ofrecemos tecnología: lo ayudaremos a descubrir exactamente qué dispositivos tienen sentido para su situación específica..
