Напредъкът в основните технологии и разпространението на Интернет помогнаха за ускоряване на растежа на Интернет на нещата (IoT). И с нарастването на Интернет на нещата, няколко ключови области забелязаха скок в системите за позициониране на закрито, особено в домовете, болниците и зоните с висока сигурност. Настоящата пандемия от COVID-19 вече принуди по-голямата част от световното население да работи от домовете си, което води до въпроса за сигурността на дома. Традиционните системи за позициониране на закрито не са толкова надеждни, що се отнася до точността на позициониране. Две повсеместни технологии, които са придобили значително влияние в контекста на вътрешното позициониране, са Ultra-Wideband (UWB) и Bluetooth Low Energy (BLE). Сравняваме двете технологии на различни основания, за да определим техния потенциал за вътрешно позициониране и други ключови области на приложение.

Какво е UWB?

Подобно на Bluetooth и Wi-Fi, ултра широколентовият (UWB) е радио технология, която използва радиовълни с къси импулси за постигане на връзки с висока честотна лента. Това е сравнително нов подход към комуникациите с къси разстояния, който работи на много високи честоти - той е в състояние да изпраща и получава данни при честотна лента над 500 мегахерца при много ниски плътности на спектрите на мощност, за разлика от своите аналози. Той има и други характеристики като намиране на обхват и висока енергийна ефективност, които го правят идеален за позициониране на закрито. Огромната честотна лента, широкият обхват на компромиса на скоростта на предаване на данни и обхвата и ниската цена на работа допринасят за по -голяма гъвкавост при използването на спектъра. Предаванията на UWB практически не се откриват от обикновените радиоприемници, така че те могат да съществуват едновременно със съществуващите безжични комуникации, без да се притеснявате за добавяне на изключителни честотни ленти. Това отваря множество случаи на използване на преносими устройства, като локация и позициониране на закрито, проследяване на активи, достъп до интелигентни автомобили, сигурно плащане и др.

Какво е BLE?

Bluetooth Low Energy (BLE) е радио технология с ниска мощност, която улеснява комуникацията между интелигентни устройства на кратко разстояние. BLE е Bluetooth стандарт за Интернет на нещата (IoT), разработен и пуснат на пазара от групата за специални интереси на Bluetooth (Bluetooth SIG). Ако използвате фитнес тракер или интелигентен часовник като Fitbit, Apple Watch или Nike Fuelband, най -вероятно използвате Bluetooth ниско енергийно устройство. И така, какво прави BLE различен от добрия стар Bluetooth? BLE е разработен специално за устройства с ниска мощност и ниска цена. BLE е като Bluetooth с ниска мощност, предназначен за Интернет на нещата. Докато Bluetooth Classic и BLE се основават на една и съща архитектура и двете се продават от Bluetooth SIG, двете технологии не взаимодействат, което означава, че устройство с Bluetooth Classic не може да комуникира с BLE устройство.

Разлика между UWB и BLE

Технология

  -И Ultra-Wideband (UWB), и Bluetooth Low Energy (BLE) са безжични комуникационни технологии с ниска мощност, широко използвани за проследяване на местоположението и системи за позициониране на закрито. UWB е радио технология, която използва радиовълни с къси импулси за постигане на връзки с висока честотна лента. BLE също е радио технология с ниска мощност, която улеснява комуникацията между интелигентни устройства на кратко разстояние и използва същата адаптивна честота на скачане (AFH) като Bluetooth Classic.

Честота

- Приложенията на UWB работят в разширени честотни ленти, което им позволява да предлагат капацитет много по -висок от сегашните теснолентови системи. Така че всяка радио технология, която произвежда сигнали с честотна лента по -голяма от 500 MHz, може да се счита за UWB. FCC уточнява честотата на работа за UWB сигнали между 3,1 и 10,6 GHz към 2002 г. Bluetooth Low Energy споделя много важни неща с класическата технология Bluetooth, като архитектура, и двете работят в един и същ 2.4 GHz ISM, без лиценз банда.

Точност на позициониране

- Точността на позициониране е често използваният параметър за оценка на ефективността на алгоритмите за позициониране. Докато UWB и BLE допринасят за широк спектър от случаи на използване, включително проследяване на местоположението и позициониране на закрито, разликата е в това кой прави най -добре и кой е по -точен. Докато и двете се характеризират с ниската си консумация на енергия, UWB осигурява много по -висока точност на позициониране, достигаща сантиметрово ниво. Ето защо вътрешната технология за позициониране, базирана на UWB, е по -популярна от вътрешното позициониране с BLE технология.

Принцип на измерване

- UWB измерва разстоянието и местоположението с точност до 10 см, докато BLE може да достигне точност от няколко метра. UWB измерва времето за разпространение, необходимо на радиовълните да преминат от предавателя, за да стигнат до приемника. Той измерва разстоянието и фазата между различните приемници за DoA (посока на пристигане). BLE, от друга страна, зависи от измерването на силата на сигнала, а не от времето за оценка на нивото на мощност в приемника.

UWB срещу BLE: Сравнителна диаграма

Резюме

Докато UWB и BLE са безжични комуникационни технологии с ниска мощност, които се използват в широк спектър от случаи на употреба, особено проследяване на местоположението и позициониране на закрито, безжичните системи UWB са насочени главно към изключително високи скорости на данни за вътрешни комуникации. Това води до желани възможности, включително висока точност на позициониране в много области на безжична комуникация, като WPAN, телемедицина, телеметрия и безжични сензорни мрежи. Благодарение на своите възможности за широка честотна лента, UWB има потенциала да предложи капацитет много по -висок от настоящите теснолентови системи за приложения с малък обхват. BLE е сравнително нова радио технология, която се е появила в почти всеки смартфон, който се разпространява. Apple беше един от първите внедряващи технологията BLE и по -късно към нея се присъединиха Samsung, Motorola, LG и т.н.