UWB 대 블루투스: 더 나은 실내 포지셔닝 정확도를 제공하는 제품

우리는 실내 측위 시대에 본격적으로 진입했습니다. – 자산 추적 시스템을 통해서인지 여부, 위치 기반 서비스 또는 고급 탐색 도구, 실내 포지셔닝은 밀폐된 공간과 상호 작용하는 방식에 혁명을 일으키고 있습니다.. 정확한 실내 측위에 대한 요구는 더욱 강화될 것입니다. – Markets and Markets는 실내 측위 시장이 도달할 것으로 예상합니다. $31.4 ~에 의해 10 억 2029! 하지만 구현의 성공 여부는 올바른 기술을 선택하는 데 달려 있습니다. – 실내 위치 확인 시스템의 신뢰성은 기본 추적 방법만큼 우수합니다.. 이 기사에서, 우리는 이 분야의 두 주요 경쟁자를 비교합니다 – 초광대역 (UWB) 및 블루투스 저에너지 (BECAME) – 실내 위치 확인 요구 사항에 가장 적합한 기술을 결정하는 데 도움이 됩니다..

현재 사용 가능한 실내 측위 기술

외출할 때, 우리는 길을 찾기 위해 종종 GPS에 의존합니다.. 그것은 지구 궤도를 도는 위성으로부터 신호를 포착하고 대략 다음과 같은 결과를 얻습니다. 5 – 20 미터 수준의 정확도. 하나, GPS에는 한계가 있습니다 – 건물 안으로 들어가거나 지하로 가면, 그 위성 신호는 왜곡됩니다. 결과적으로, 실내에서는 GPS의 정확도가 훨씬 떨어집니다..

Bluetooth 및 Wi-Fi 위치 확인 시스템이 개입하는 곳입니다.. 수신된 신호 강도를 기반으로 하는 이러한 기술은 몇 미터 이내의 물체와 사람을 찾는 데 도움이 됩니다., 기본적인 실내 탐색에 적합하게 만듭니다.. 하지만 기술은 발전하고 있어요 – UWB 및 Bluetooth와 같은 신기술 5.1 단 몇 센티미터까지 더 높은 서브미터 정확도를 제공하는 것을 목표로 합니다.. 이를 통해 핸즈프리 액세스 제어와 같은 환경에서 다양한 행위자와 상호 작용할 수 있는 매우 정밀한 실내 애플리케이션이 잠금 해제됩니다., 자산 추적, 그리고 훨씬 더.

UWB란 무엇이며 위치를 제공하는 방법

UWB는 저전력 무선 주파수를 통해 작동하는 단거리 무선 기술입니다.. 최소한 이내에 작동합니다. 500 MHz 대역폭, ...에서 3.1 에 10.6 GHz. 이 범위가 다른 기술을 방해하는지 궁금할 수 있습니다.. 사실은, 아니요. 이유는 다음과 같습니다: UWB는 반송파 없이 나노초 펄스를 통해 데이터를 전송합니다., 엄청나게 낮은 전력 수준을 사용하여 – 단지 -41.3 dBm/MHz. 최근 몇 년 동안, IEEE 802.15.4z 수정안은 거리 측정 및 지역화 목적을 위해 MAC 및 PHY 계층을 개선했습니다..

UWB는 주로 물체와 사람의 위치를 ​​지정하는 네 가지 방법을 제공합니다.:

• ToA (도착 시간)
• TDO (도착 시차)
• TWR (양방향 범위)
• AoA (도착 각도)

자산 추적을 위해 UWB를 선택하는 대부분의 회사는 낮은 전력 소비로 인해 TDoA를 선호한다는 점은 주목할 가치가 있습니다., 태그 배터리 수명 연장.

UWB TDoA vs ToA vs TWR vs AoA

TDoA 기술은 ToA와 매우 유사합니다., 둘 다 신호 전파 시간 측정에 의존하기 때문입니다.. 하나, TDoA에는 영리한 이점이 있습니다.: 수신기 시간 동기화만 필요합니다., 절대적인 타이밍이 아닌. TDoA에서, 태그는 앵커에 신호를 방송합니다., 데이터를 중앙 서버로 중계하는 것. 그런 다음 서버의 포지셔닝 엔진은 도착 시간 차이를 계산하여 태그의 위치를 ​​결정합니다., 정확도 달성 10 에 30 센티미터. 이 계산을 수행하려면, 서버에는 최소 4개 앵커의 타임스탬프가 필요합니다..

TWR은 다르게 작동합니다, 개별 태그 앵커 범위 지정에 의존, 하지만 더 복잡해요 – 단일 위치 계산을 위해 9개의 왕복 이동 메시지 필요. AoA의 경우? 잘, 가격이 더 비싸고 정확도가 떨어집니다, UWB 포지셔닝에서 인기 있는 선택은 아닙니다..

Bluetooth가 위치를 활성화하는 방법

블루투스(Bluetooth)는 데이터를 패킷으로 전송하는 주파수 호핑 무선 기술입니다., 에서 운영되는 2.4 GHz 대역. 두 가지 주요 카테고리가 있습니다: 클래식 블루투스 (버전 1.0-3.0) 및 블루투스 저에너지 (BECAME, 버전 4.0 그리고 나중에). 주요 차이점? 전력 소비! BLE는 저전력 소비 애플리케이션을 위해 특별히 설계되었습니다..

블루투스 RSSI와 블루투스 AoA/AoD 비교

블루투스 이전 5.1, BLE는 RSSI를 이용한 실내 측위에 널리 사용되었습니다. (수신된 신호 강도 표시기) 경로 손실을 측정하고 송신기와 수신기 사이의 거리를 추정합니다.. 하나, 기존 BLE 자산 추적은 정확한 위치보다 근접성에 더 중점을 두었습니다. – 더 나은 정확성을 원한다면, 해당 지역에 더 많은 비컨을 배치해야 했습니다..

에 2019, Bluetooth SIG가 업데이트했습니다. 5.1 향상된 방향 찾기 기능을 갖춘 핵심 사양. 이 사양을 사용하면 도달 각도를 사용하여 자산 추적이 가능합니다. (AoA) 또는 출발 각도 (AoD) 신호 방향을 결정하기 위해 안테나 배열을 활용함으로써, 이내 위치 정확도 달성 1 미터. AoA에는 수신기에 여러 개의 안테나가 필요합니다., AoD는 송신기에서 구현해야 합니다..

현재, 대부분의 상용 구현은 단순성과 광범위한 하드웨어 지원으로 인해 여전히 RSSI에 의존합니다.. 하나, Bluetooth AoA는 BLE의 비용 효율성과 UWB 수준의 정밀도를 결합하여 포지셔닝 시장에서 상당한 화제를 불러일으키고 있습니다.. MOKO SMART는 이미 고정밀 Bluetooth AoA 포지셔닝을 지원하는 태그 및 게이트웨이를 출시했습니다..

이 글을 쓰는 시점에는, 블루투스 6.0 출시되었습니다, 블루투스 채널 사운딩을 중심으로. 위상 기반 범위 지정을 사용합니다. (PBR) 그리고 왕복 시간 (RTT) 장치 간 안전하고 정밀한 범위 지정을 위해. 더 많은 거리 인식 애플리케이션이 우리의 탐구를 기다리고 있습니다.!

UWB와 Bluetooth 포지셔닝 비교

우리는 실내 측위 기술의 흥미로운 전투를 목격하고 있습니다.. UWB와 Bluetooth는 모두 물결을 일으키고 있습니다., 하지만 그들은 각각 독특한 것을 가져옵니다. UWB와 Bluetooth AoA를 확대하여 서로 비교해 보겠습니다..

정확성과 적용 범위

UWB는 위치 정확도 측면에서 분명한 이점을 갖고 있습니다., 센티미터 수준의 정밀도 달성 (일반적으로 10-30 센티미터) 초광대역 특성으로 인해, 다른 협대역 시스템과 일치하기 어렵습니다.. 게다가, UWB 신호는 장애물을 통과할 수 있습니다., 벽/바닥 등, 그리고 기계, 따라서 복잡한 산업 환경에 이상적입니다..

이론적으로, UWB는 최대 1개까지 커버할 수 있습니다. 200 미터. 크게, 열린 공간, 동일한 영역을 커버하려면 더 적은 수의 장치가 필요합니다.. 대조적으로, Bluetooth AOA는 적용 범위가 더 작으며 설치 높이에 큰 영향을 받습니다..

이러한 솔루션이 실제로 작동하는 모습을 보고 싶습니다.? MOKO 공장에 Bluetooth AOA와 UWB 위치 확인 시스템을 모두 배포했습니다. – 우리에게 연락해서 데모 비디오!

간섭 저항

동일한 데이터 전송 속도에서, UWB는 간섭 저항 측면에서 Bluetooth보다 뛰어납니다.. 그만큼 2.4 Bluetooth에서 사용하는 GHz 주파수 대역이 점점 혼잡해지고 있습니다., 다양한 기기 및 네트워크의 간섭으로. UWB, 하나, 더 높은 주파수 대역과 고유한 신호 특성을 활용하여 복잡한 무선 환경에서도 견고한 성능을 유지합니다..

전력 소비

최소 평균 소비전력 비교, 일반적으로 BLE가 승리합니다., UWB보다 전력 소모가 적다. 그런데 여기서 흥미로운 부분이 있습니다 – 실제 응용 프로그램에서, 태그의 작동 모드로 인해 차이가 그다지 크지 않을 수 있습니다.! BLE AOA 또는 UWB 클라우드 컴퓨팅 모드, 태그는 대부분의 시간을 절전 모드에서 보냅니다., 네트워크가 위치 계산을 처리하는 동안에만 신호를 전송하기 위해 깨어납니다.. 그들의 삶은 최대로 지속될 수 있습니다 1-2 연령. 장치 측 컴퓨팅 모드를 사용하는 경우, 태그가 더 오래 깨어 있어야 하는 경우, 수명이 단 몇 주 또는 며칠로 급격히 줄어들 수 있습니다..

배포 과제

거의, 일반적으로 UWB TDoA를 구현하는 것이 더 쉽습니다.. 시간 기반 알고리즘은 비교적 간단합니다., Bluetooth AOA 시스템에는 여러 교정 지점이 필요합니다. – 시각, 각도, 앵커 위치는 모두 딱 맞아야 합니다..

게다가, UWB는 다양한 환경에서 높은 정확도를 유지합니다., 복잡한 건물 구조를 포함한. 하지만 블루투스 AOA의 경우? 환경 변화에 좀 더 민감해요. 때로는 추가 교정이 필요합니다., 또는 일부 까다로운 공간에서 최적의 성능을 유지하기 위해 추가 기지국이 필요할 수 있습니다..

비용 및 확장성

이제 비용이 발생합니다., Bluetooth AOA 및 UWB TDOA 기지국은 비슷한 가격대에 있습니다., 하지만 태그 비용에는 상당한 차이가 있습니다.. Bluetooth AOA 태그는 UWB 태그보다 예산 친화적입니다. – 대규모 배포에서 실제로 추가되는 차이점. Bluetooth AOA의 비용 효율적인 태그는 수많은 자산을 추적하려는 경우 상당한 비용을 절약할 수 있습니다..

UWB, BLE RSSI, BLE AoA 비교표

UWB 또는 BLE: 실내 포지셔닝을 위한 선택

올바른 실내 포지셔닝 솔루션을 선택하는 것은 모든 경우에 적용되는 일률적인 결정이 아닙니다.. 다양한 요소를 고려해야 합니다: 환경, 시스템 아키텍처, 기존 인프라, 예산, 그리고 물론, 포지셔닝 정밀도. 높은 정확도가 필요한 경우, UWB와 BLE AoA가 갈 길입니다. 정밀도가 최우선 사항이 아닌 경우, Bluetooth RSSI 포지셔닝이 최선의 방법일 수 있습니다. 실용적이고 비용 효율적입니다..

고정밀 위치 결정용, Bluetooth AOA와 UWB 사이의 선택은 실제로 특정 사용 사례에 따라 결정됩니다.. 매우 정밀하게 제한된 수의 고가치 자산을 추적하는 경우? UWB TDoA가 아마도 최선의 선택일 것입니다.. 다양한 자산을 추적하려는 경우 “꽤 좋아” 정확성? Bluetooth AOA의 낮은 태그 비용과 적절한 정밀도가 좋은 방법일 수 있습니다.. 시스템 호환성을 잊지 마세요 – Bluetooth 포지셔닝은 다양한 장치에서 더욱 광범위하게 지원됩니다.. 하나, UWB 통합에는 일반적으로 보다 전문적인 하드웨어와 소프트웨어가 필요합니다..

여기 MOKO SMART에서, 우리는 귀하의 요구에 맞는 IoT 장치를 제공하는 데 최선을 다하고 있습니다.. 우리의 제품 범위는 다양한 포함 블루투스 비콘, 센서, BLE AoA 태그, UWB 태그와 함께. 우리는 단순히 기술을 제공하는 것이 아니라 귀하의 특정 상황에 어떤 장치가 적합한지 정확히 파악하도록 도와드립니다..