Localizzazione tramite Ultra Wideband (UWB): cos'è e come funziona?

Ultra-Wideband (nota anche come UWB) è una tecnologia di comunicazione wireless a corto raggio che utilizza brevi sequenze di impulsi radio molto stretti per trasmettere dati su un'ampia gamma di frequenze. L'UWB è come il Bluetooth Low Energy (BLE) o il Wi-Fi?  Sì, tutte queste tecnologie operano attraverso le onde radio, ma in ambienti industriali complessi l'UWB può essere più preciso e affidabile di altre.

L'UWB è una tecnologia radio, nota per la sua precisione e il suo potenziale. Inizialmente sviluppata per scopi militari, è disponibile in commercio dalla fine degli anni Novanta.  UWB funziona utilizzando impulsi radio estremamente brevi e distribuisce l'energia radio su un'ampia banda di frequenza, mantenendo una bassa densità spettrale di potenza. Oggi l'UWB si è diffuso notevolmente, soprattutto per la localizzazione in ambienti interni e la trasmissione di dati. Apple, in particolare, è un forte sostenitore dell'UWB, avendo progettato il proprio chip UWB chiamato U1. Questo chip è integrato negli iPhone, negli AirTag e negli Apple Watch, consentendo funzioni come la localizzazione di oggetti, per individuare i portachiavi o gli Apple Watch dotati di AirTag.

I sistemi di localizzazione in tempo reale (RTLS) sono utilizzati per determinare la posizione delle risorse che si muovono all'interno di uno spazio fisico. Gli RTLS possono essere basati sulla tecnologia UWB che utilizza i segnali delle onde radio come base per calcolare la posizione delle risorse.

Immaginate di trovarvi in uno spazio di grandi dimensioni, come un impianto di produzione, un magazzino o una struttura sanitaria e di dover trovare una risorsa specifica in modo rapido ed efficiente. È qui che entra in gioco il posizionamento tramite UWB. 

Le risorse tracciate si muovono all'interno di uno spazio fisico e sono dotate di piccoli dispositivi UWB, i tag, che emettono un segnale radio UWB, utilizzato per la localizzazione. Negli RTLS basati su UWB, la configurazione dell'infrastruttura è simile a quella basata su BLE: lo spazio fisico è dotato di antenne, posizionate strategicamente in vari punti, di solito su pareti o soffitti. Utilizzando tecniche come la Time-difference of Arrival (TDoA), queste antenne sincronizzano i loro tempi per ottenere misurazioni precise. I tag UWB inviano dati alle antenne, che vengono poi trasmessi a un motore di posizionamento RTLS, ovvero il Position Engine (PE). Il PE elabora i dati e calcola la posizione precisa degli asset tracciati. Altre tecniche di posizionamento includono l'Angolo di Arrivo (AoA) e il Ranging bidirezionale (TWR). La posizione del tag viene poi trasmessa ad applicazioni software, come la piattaforma ThinkIN, che la utilizzano per fornire vari servizi.

I sistemi RTLS basati sulla tecnologia UWB offrono un'elevata precisione per la localizzazione di beni e il posizionamento in ambienti interni in ambienti complessi. Infatti, grazie alla tecnologia UWB, l'RTLS è in grado di fornire dati di localizzazione con un'accuratezza inferiore al metro, il che può rappresentare una svolta rispetto ad altre tecnologie. 

Oltre a un elevato livello di precisione, la tecnologia UWB presenta altre caratteristiche interessanti, quali:

• Elevata larghezza di banda: l'UWB è in grado di trasmettere grandi quantità di dati, il che la rende ideale per le applicazioni che richiedono una trasmissione di dati ad alta larghezza di banda.
• Consumo di energia limitato: i tag UWB sono dispositivi alimentati a batteria, progettati appositamente per durare più a lungo.
• Bassa interferenza: l'UWB opera a livelli di potenza molto bassi, il che significa che evita le interferenze con altre tecnologie di comunicazione wireless coesistenti.

La tecnologia UWB è ampiamente utilizzata per la fornitura di servizi di localizzazione indoor in molti settori diversi, come le strutture industriali e mediche. Grazie alla combinazione con il giusto software di localizzazione, i sistemi RTLS basati sulla tecnologia UWB offrono la possibilità di ottenere dati rilevanti in tempo reale su ciò che accade all'interno della struttura. Il software di location intelligence ThinkIN sfrutta questi dati per migliorare le prestazioni e raggiungere gli obiettivi aziendali. Vediamo alcuni casi d'uso:

Industry: 

• Tracciamento di asset 
• Monitoraggio di processi 
• Controllo degli accessi 
• Gestione degli strumenti di lavoro
• Gestione di magazzino

Healthcare: 

• Tracciamento delle apparecchiature mediche 
• Gestione automatica dell'inventario 
• Pianificazione delle attività di manutenzione 
• Digitalizzazione e ottimizzazione del flusso di lavoro 
• Monitoraggio della sicurezza dei pazienti 

L'UWB è una tecnologia di comunicazione wireless che trova numerose applicazioni in un'ampia gamma di settori. L'elevata larghezza di banda, il basso consumo energetico e i servizi di localizzazione di precisione ne fanno una tecnologia ideale per molte applicazioni, che vanno dal tracciamento delle risorse alla gestione dei processi e degli strumenti negli impianti industriali e dal tracciamento degli strumenti al monitoraggio della sicurezza dei pazienti nelle strutture sanitarie. Con la continua evoluzione della tecnologia UWB, essa ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui comunichiamo wireless. Se siete interessati a saperne di più sulla tecnologia UWB e su come può essere utilizzata nel vostro settore di applicazione, contattateci subito. Il nostro team di esperti vi aiuterà a comprendere i vantaggi e le potenzialità degli RTLS.