Uma comparação abrangente das tecnologias Bluetooth e UWB (banda ultralarga): um guia para posicionamento preciso

O rápido desenvolvimento da indústria de posicionamento interno e a rápida expansão do mercado estão intimamente relacionados à diversificação de 

tecnologias de posicionamento. As tecnologias comuns de posicionamento interno incluem posicionamento Bluetooth, posicionamento WiFi, posicionamento UWB (banda ultralarga), 

e posicionamento ZigBee, entre outros. Nos últimos anos, a navegação e o posicionamento indoor tornaram-se cada vez mais comuns, como em ambientes subterrâneos. 

localização de veículos em estacionamentos, sistemas de guia inteligentes em hospitais e lares de idosos e rastreamento de ativos e itens em armazéns. Atualmente, o mais

tecnologias de posicionamento comuns no mercado são tecnologias baseadas em Bluetooth e UWB (banda ultralarga). Hoje, apresentaremos principalmente o 

diferenças entre o posicionamento Bluetooth da NiceRF e o posicionamento UWB.

Quais são as diferenças entre o posicionamento Bluetooth e o posicionamento UWB e quais são as principais distinções?

Protocolos sem fio suportados

O posicionamento do Bluetooth é baseado nos protocolos padrão Bluetooth 4.0-5.2

O posicionamento UWB (banda ultralarga) usa tecnologia de comunicação sem fio UWB, que suporta largura de banda extremamente ampla (normalmente acima de 500 MHz). Esse

O protocolo foi projetado para comunicação de alta precisão e baixa latência, proporcionando desempenho confiável em ambientes complexos.

UWB3000F27 e UWB3000F00 aderem aos padrões IEEE802.15.4-2015 e IEEE802.15.4z (modo BPRF), enquanto UWB650 segue o padrão IEEE 802.15.4-2020 

protocolo.

Princípios e Precisão de Posicionamento

Posicionamento Bluetooth : O posicionamento Bluetooth depende principalmente de medições RSSI (Received Signal Strength Indicator) para estimar a distância entre dispositivos medindo o sinal

força. NiceRF usa métodos de posicionamento mais avançados, empregando tecnologias Bluetooth de ângulo de chegada (AoA) e ângulo de partida (AoD) para aumentar a precisão do posicionamento. A precisão do posicionamento do Bluetooth normalmente varia de 1 a 5 metros, dependendo do ambiente, do número de dispositivos e de sua configuração.

Posicionamento UWB : O posicionamento UWB normalmente usa os princípios de medição ToF (Time of Flight) e TDoA (Time Difference of Arrival). Isso determina 

distância medindo com precisão o tempo de propagação do sinal. A precisão do posicionamento UWB pode chegar a 10 centímetros e, em condições ideais, 

pode até atingir uma precisão de alguns centímetros. Essa alta precisão torna o UWB altamente vantajoso em aplicações que exigem posicionamento exato.

UWB3000F27 e UWB3000F00 : Esses módulos são usados ​​para sistemas bidirecionais de alcance de longa distância, TDoA (Diferença de Tempo de Chegada) e PDoA (Diferença de Fase de Chegada), com 

precisão de posicionamento de até 10 centímetros.

Módulo UWB650 : Este módulo integra comunicação de dados, alcance bidirecional dupla face (DS-TWR) e funções de posicionamento planar de três pontos usando tecnologia UWB. Isto 

suporta distâncias de comunicação de mais de 1 km em ambientes abertos, tornando-o adequado para aplicações de longa distância.

Capacidade anti-interferência

Posicionamento Bluetooth : A tecnologia Bluetooth opera na banda de frequência de 2,4 GHz, tornando-a suscetível a interferências de outros dispositivos, como Wi-Fi e fornos de micro-ondas, 

o que pode afetar a precisão e a estabilidade do posicionamento.

O protocolo NiceRF Bluetooth 5.2 utiliza o chip SOC EFR32BG22C224 da Silicon Labs. Possui baixo consumo de energia, tamanho pequeno, transmissão longa  

distância e fortes capacidades anti-interferência.

Posicionamento UWB : A tecnologia UWB usa uma banda de frequência ultralarga, oferecendo fortes recursos anti-interferência. Ele pode fornecer serviços de posicionamento estáveis ​​em ambientes complexos e é menos provável que seja afetado por outros dispositivos sem fio.

Velocidade de transmissão de dados

Posicionamento Bluetooth : Bluetooth Low Energy (BLE) foi projetado principalmente para baixo consumo de energia, normalmente resultando em menor transmissão de dados 

taxas.

Posicionamento UWB : A tecnologia UWB não apenas fornece posicionamento de alta precisão, mas também suporta altas taxas de transmissão de dados, tornando-a adequada para aplicações que exigem a transmissão simultânea de grandes quantidades de dados e rastreamento preciso de localização.

Mecanismo de sincronização

Posicionamento Bluetooth : A sincronização entre dispositivos Bluetooth normalmente depende da comunicação entre os dispositivos mestre e escravo, o que pode 

introduzir algum atraso de tempo.

Posicionamento UWB : UWB usa um mecanismo de sincronização de tempo, alcançando sincronização precisa entre dispositivos por meio de carimbos de data e hora de alta precisão de 

sinais de banda ultralarga.

Densidade de implantação

Posicionamento Bluetooth : Devido à precisão do posicionamento Bluetooth ser significativamente afetada pela intensidade do sinal e interferência, um grande número de beacons Bluetooth (Beacons) são necessários para cobrir a área alvo. Isto pode levar à implantação de alta densidade, especialmente em ambientes grandes ou complexos.

Posicionamento UWB : Os sistemas de posicionamento UWB normalmente requerem menos infraestrutura para cobrir a mesma área porque sua alta precisão e fortes capacidades anti-interferência podem fornecer serviços de posicionamento estáveis ​​em um alcance maior. Isso torna os sistemas UWB mais econômicos para implantações em larga escala.

Duração em espera

Posicionamento Bluetooth : Uma vantagem significativa da tecnologia Bluetooth é o seu baixo consumo de energia. Os dispositivos que usam BLE normalmente podem operar por longos períodos, com tempos de espera que chegam a vários meses ou até anos, tornando-os adequados para cenários que exigem operação contínua de longo prazo.

Posicionamento UWB : UWB geralmente envolve alto consumo de energia para módulos de distância ultralonga, tornando-o menos vantajoso em termos de duração de espera. Os módulos UWB são mais adequados para tarefas de posicionamento de alta precisão e duração mais curta.

Cenários de aplicação

Posicionamento Bluetooth : Amplamente utilizado em navegação interna, rastreamento de pessoal, gerenciamento de ativos, casas inteligentes e análise do comportamento do cliente em lojas de varejo. Isto se deve principalmente ao seu baixo custo, baixo consumo de energia e características de implantação convenientes.

Posicionamento UWB: Devido à sua alta precisão e confiabilidade, o UWB é amplamente utilizado em automação industrial, navegação robótica,  

posicionamento de drones, rastreamento esportivo e médico e gerenciamento de ativos de alta precisão, entre outros campos que exigem posicionamento preciso.