Um exame de banda ultralarga (UWB) para posicionamento e rastreamento de localização

Desde que a FCC abriu o espectro de rádio de banda ultralarga (UWB) para uso comercial não licenciado em 2005, os sistemas de localização UWB geraram muita empolgação como uma das tecnologias IoT “mais sexy”. Isso se deve em grande parte ao nível de precisão de localização proporcionado pelos sistemas de posicionamento de banda ultralarga. Os sistemas de posicionamento interno UWB são capazes de apontar a localização em tempo real com uma precisão de 20 centímetros ou menos.

O UWB pode atingir essa precisão graças à grande faixa de espectro - centenas de megahertz - que ele usa para transmitir mensagens. Como a capacidade de medir com precisão o "tempo de vôo" de qualquer onda de rádio é uma função da largura de banda, os sinais que são muito amplos em frequência podem ser medidos com precisão em termos do tempo que leva para um sinal codificado viajar de um transmissor para um receptor. O uso de um amplo espectro de frequência significa que o sinal pode ter comprimento curto. Com o UWB o sinal é transmitido com baixa potência, evitando interferências com outros sistemas que utilizam o espectro de rádio como telefones celulares e rádios policiais.

Embora a precisão exata possa ser de primordial importância para algumas aplicações, não é a única métrica valiosa para um sistema de localização em tempo real (RTLS). Custo e facilidade de implementação são outros fatores que devem ser levados em consideração ao escolher um sistema de rastreamento interno. O seguinte examina os prós e os contras do RTLS de banda ultralarga.

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Sistemas de localização de banda ultralarga para casos de uso específicos

Um dos casos de uso em que a precisão da localização de um sistema de posicionamento UWB oferece benefícios óbvios é na automação do armazém. Empresas como a Amazon têm depósitos enormes com centenas de milhares ou até milhões de itens diferentes; a lucratividade depende do gerenciamento dos custos de mão-de-obra - o que significa dar aos funcionários uma maneira de localizar rapidamente os itens quando eles são pedidos pelos clientes.

Com um UWB RTLS, todos os vários itens em um grande depósito podem ser facilmente mapeados. Scanners equipados com etiquetas de localização transmitem informações sobre a localização de cada item à medida que são digitalizados para o estoque pelos trabalhadores. As informações sobre a localização dos itens em três dimensões são registradas para que possam ser facilmente recuperadas para atender aos pedidos dos clientes.

A segurança é outra área em que a precisão do posicionamento de banda ultralarga pode ser benéfica. Por exemplo, em uma fábrica onde os trabalhadores precisam manter uma distância mínima de uma peça do maquinário, um sistema de localização UWB pode sinalizar a máquina para desligar se um trabalhador se perder na zona de perigo.

Desvantagens dos sistemas de posicionamento interno UWB

Embora nenhum outro sistema de rastreamento interno existente possa corresponder à precisão de localização do UWB, esse nível de precisão tem um custo. A infraestrutura e as tags de localização para sistemas UWB são muito caras - até 10 vezes mais caras do que as tags e leitores para um sistema Bluetooth (BLE) como o AirFinder, que pode atingir precisão dentro de um intervalo de um a dois metros. Em muitos casos, os usuários de sistemas UWB descobrem que realmente não precisam identificar a precisão da localização e “emburrecer seu sistema” para fornecer localização dentro de uma zona, que um sistema BLE pode fornecer a um custo muito mais baixo.

Além disso, os sistemas de localização UWB requerem pelo menos três receptores para receber os sinais das etiquetas. Esses leitores são muito caros e devem ser sincronizados com precisão até o nanossegundo para que o sistema calcule a localização com precisão. Em muitas instalações, os leitores são conectados por cabos para mantê-los sincronizados, o que aumenta o custo e a dificuldade de instalação.

Também há um nível muito mais alto de complexidade na instalação de um sistema UWB do que em um sistema BLE como o AirFinder. As localizações do leitor para UWB devem ser precisamente ancoradas para que o sistema funcione. Isso requer um projeto cuidadoso antes da instalação. Em contraste, o AirFinder é muito mais flexível no posicionamento dos receptores e pode ser facilmente expandido conforme necessário.

Para aplicações em que a precisão da localização exata é necessária para produtividade ou segurança, a tecnologia de localização de banda ultralarga é a melhor opção. Porém, devido ao custo e à complexidade da instalação de um RTLS UWB, as empresas devem considerar se realmente precisam ser capaz de identificar a localização de ativos, materiais e trabalhadores - ou se eles podem realizar seus objetivos com informações de localização mais gerais. A menos que a precisão exata seja necessária, um sistema de localização BLE ou WiFi pode fazer o trabalho a um custo muito mais baixo.

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