Всестороннее сравнение технологий Bluetooth и UWB (сверхширокополосной связи): руководство по точному позиционированию

Быстрое развитие индустрии внутреннего позиционирования и быстрое расширение рынка тесно связаны с диверсификацией 

технологии позиционирования. Общие технологии позиционирования в помещении включают позиционирование по Bluetooth, позиционирование по Wi-Fi, позиционирование UWB (сверхширокополосное), 

и позиционирование ZigBee, среди прочего. В последние годы навигация и позиционирование внутри помещений становятся все более распространенными, например, в метро. 

определение местоположения транспортных средств на парковках, интеллектуальные системы навигации в больницах и домах престарелых, а также отслеживание активов и предметов на складах. В настоящее время наиболее

Распространенными технологиями позиционирования на рынке являются технологии на основе Bluetooth и UWB (сверхширокополосный доступ). Сегодня мы в основном представим 

различия между позиционированием Bluetooth NiceRF и позиционированием UWB.

Каковы различия между позиционированием Bluetooth и позиционированием UWB и каковы основные различия?

Поддерживаемые беспроводные протоколы

Позиционирование Bluetooth основано на стандартных протоколах Bluetooth 4.0-5.2.

Для позиционирования UWB (сверхширокополосного) используется технология беспроводной связи UWB, которая поддерживает чрезвычайно широкую полосу пропускания (обычно более 500 МГц). Этот

Протокол разработан для обеспечения связи с высокой точностью и низкой задержкой, обеспечивая надежную работу в сложных средах.

UWB3000F27 и UWB3000F00 соответствуют стандартам IEEE802.15.4-2015 и IEEE802.15.4z (режим BPRF), а UWB650 соответствует стандарту IEEE 802.15.4-2020. 

протокол.

Принципы позиционирования и точность

Позиционирование Bluetooth : позиционирование Bluetooth в основном основано на измерениях RSSI (индикатор мощности полученного сигнала) для оценки расстояния между устройствами путем измерения сигнала.

сила. NiceRF использует более совершенные методы позиционирования, используя технологии Bluetooth «Угол прибытия» (AoA) и «Угол отклонения» (AoD) для повышения точности позиционирования. Точность позиционирования Bluetooth обычно составляет от 1 до 5 метров в зависимости от окружающей среды, количества устройств и их конфигурации.

Позиционирование UWB . Для позиционирования UWB обычно используются принципы измерения ToF (время полета) и TDoA (разница во времени прибытия). Это определяет 

расстояние путем точного измерения времени распространения сигнала. Точность позиционирования UWB может достигать 10 сантиметров, а в идеальных условиях 

можно даже достичь точности в несколько сантиметров. Такая высокая точность делает UWB очень выгодным в приложениях, требующих точного позиционирования.

UWB3000F27 и UWB3000F00 : Эти модули используются для двусторонних систем дальнего действия, TDoA (разница во времени прибытия) и PDoA (разность фаз прибытия) с 

точность позиционирования до 10 сантиметров.

Модуль UWB650 : Этот модуль объединяет функции передачи данных, двустороннего двустороннего измерения диапазона (DS-TWR) и трехточечного плоского позиционирования с использованием технологии UWB. Это 

поддерживает расстояние связи более 1 км в открытой среде, что делает его пригодным для приложений на большие расстояния.

Защита от помех

Позиционирование Bluetooth : технология Bluetooth работает в диапазоне частот 2,4 ГГц, что делает ее чувствительной к помехам от других устройств, таких как Wi-Fi и микроволновые печи, 

что может повлиять на точность и стабильность позиционирования.

Протокол NiceRF Bluetooth 5.2 использует SOC-чип EFR32BG22C224 от Silicon Labs. Он отличается низким энергопотреблением, небольшим размером, длительной передачей.  

расстояние и сильные возможности защиты от помех.

Позиционирование UWB : технология UWB использует сверхширокую полосу частот, обеспечивая надежную защиту от помех. Он может предоставлять услуги стабильного позиционирования в сложных средах и с меньшей вероятностью будет подвержен влиянию других беспроводных устройств.

Скорость передачи данных

Позиционирование Bluetooth : Bluetooth Low Energy (BLE) в первую очередь предназначен для низкого энергопотребления, что обычно приводит к снижению скорости передачи данных. 

ставки.

Позиционирование UWB : технология UWB не только обеспечивает высокоточное позиционирование, но также поддерживает высокие скорости передачи данных, что делает ее подходящей для приложений, требующих одновременной передачи больших объемов данных и точного отслеживания местоположения.

Механизм синхронизации

Позиционирование Bluetooth : Синхронизация между устройствами Bluetooth обычно зависит от связи между главным и подчиненным устройствами, что может 

ввести некоторую задержку.

Позиционирование UWB : UWB использует механизм синхронизации времени, обеспечивая точную синхронизацию между устройствами посредством высокоточных временных меток 

сверхширокополосные сигналы.

Плотность развертывания

Позиционирование Bluetooth : поскольку на точность позиционирования Bluetooth существенно влияют мощность сигнала и помехи, для покрытия целевой области требуется большое количество маяков Bluetooth (маяков). Это может привести к высокой плотности развертывания, особенно в больших или сложных средах.

UWB-позиционирование : системы UWB-позиционирования обычно требуют меньше инфраструктуры для покрытия одной и той же области, поскольку их высокая точность и сильные возможности защиты от помех могут обеспечить услуги стабильного позиционирования в большем диапазоне. Это делает системы UWB более экономичными для крупномасштабного развертывания.

Продолжительность режима ожидания

Позиционирование Bluetooth : существенным преимуществом технологии Bluetooth является низкое энергопотребление. Устройства, использующие BLE, обычно могут работать в течение продолжительных периодов времени, при этом время ожидания достигает нескольких месяцев или даже лет, что делает их хорошо подходящими для сценариев, требующих длительной непрерывной работы.

Позиционирование UWB : UWB обычно требует высокого энергопотребления для модулей сверхдальнего расстояния, что делает его менее выгодным с точки зрения продолжительности режима ожидания. Модули UWB лучше подходят для задач высокоточного позиционирования и кратковременных операций.

Сценарии применения

Позиционирование Bluetooth : широко используется в навигации внутри помещений, отслеживании персонала, управлении активами, умных домах и анализе поведения покупателей в розничных магазинах. В основном это связано с его низкой стоимостью, низким энергопотреблением и удобными характеристиками развертывания.

Позиционирование СШП. Благодаря своей высокой точности и надежности СШП широко используется в промышленной автоматизации, роботизированной навигации,  

позиционирование дронов, спортивное и медицинское отслеживание, высокоточное управление активами, а также другие области, требующие точного позиционирования.