UWB-Ortungslösungen: Welche ist die richtige?

Die Ultra-Wideband-Technologie ist derzeit die leistungsfähigste am Markt, was Energieverbrauch, Genauigkeit und Zuverlässigkeit bei der Indoor-Ortung betrifft. Mehrere Unternehmen haben sich an die Entwicklung eines solchen Technologiebausteins gewagt: Blinksight, Decawave, Bespoon oder auch Ubisense.

Nicht alle sind gleich weit in der Entwicklung und erzielen nicht dieselben Ergebnisse. Ziel dieses Artikels ist es, die verschiedenen am Markt verfügbaren Technologiebausteine zu vergleichen, die teilweise auch von Unternehmen wie unserem, Zozio, eingesetzt werden.

Unser Artikel stützt sich größtenteils auf die Veröffentlichung von Antonio R. Jiménez und Fernando Seco im IEEE-Journal: Comparing Ubisense, Bespoon and Decawave UWB location systems: indoor performance analysis.

Die Zozio-Lösung auf Basis der Ultra-Wideband-Technologie

Bei Zozio integrieren wir die UWB-Technologie (Ultra Wideband) in unsere Ortungs-Tags. Wir haben daher die Lösung gesucht, die den Herausforderungen der Indoor-Ortung am besten gerecht wird. Dazu gehört, eine Lösung mit der besten Genauigkeit zu finden, die sich an alle industriellen Umgebungen anpassen lässt.

In dieser Hinsicht sind nicht alle UWB-Angebote gleichwertig. Auch wenn die Fähigkeiten von UWB mehr oder weniger dieselben bleiben, scheinen sich einige Marktteilnehmer sowohl durch ihre Genauigkeit als auch durch die Effizienz ihrer Technologie abzuheben.

Unterschiedliche Technologien

Zwar nutzen alle drei Anbieter die UWB-Technologie, ihr Ansatz unterscheidet sich jedoch. So vertreibt Ubisense als erstes Unternehmen am Markt ein Kit, bestehend aus einem Netz von Ankern, die an festen Orten zu platzieren sind, und einem UWB-Tag. Es nutzt sowohl AOA-Daten (Angle of Arrival) als auch TDOA-Daten (Time Difference of Arrival), um die Zuverlässigkeit seiner Lösung zu verbessern.

Dennoch reicht der Einsatz von AOA nicht aus, um den Rückstand der Ubisense-Lösung gegenüber den Ergebnissen der Decawave-Lösung aufzuholen.

So zeigt die statistische Studie von Jiménez und Seco bei der Messung der Abweichung von der tatsächlichen Position des Tags eine Standardabweichung von 10 Metern für Ubisense gegenüber nur 20 Zentimetern für Decawave.

BeSpoon wiederum bietet ein System von Tags, die mit einem Smartphone (Spoonphone) verbunden sind und die Position der Tags im Innenbereich in Echtzeit anzeigen. Wie Sie sehen können, erreicht BeSpoon heute nicht dieselbe Zuverlässigkeit wie die Decawave-Lösung.

Schließlich vertreibt Decawave eine modulare Lösung aus verschiedenen UWB-Chips. Sie ermöglichen die Auswahl mehrerer Frequenzen für die Signalübertragung und bieten eine Genauigkeit von etwa 30 cm bei einer Reichweite von 100 m im Außenbereich.

Unterschiede in der Genauigkeit

Außerdem erreichen die Sensoren von Ubisense, Bespoon und Decawave nicht dasselbe Leistungsniveau. Tatsächlich belegt die von Antonio R. Jiménez und Fernando Seco durchgeführte Studie die Überlegenheit von Decawave. Die in industriellen Umgebungen durchgeführten Tests zeigen, dass die Decawave-Lösung sowohl die genaueste als auch die zuverlässigste ist.

Befindet sich der Tag in der Mitte des Ortungsbereichs, sind die drei Lösungen mit Fehlermargen in der Größenordnung von 20 cm gleichwertig. Erst am Rand des Bereichs hebt sich die Decawave-Technologie besonders ab.

Die Leistung von Ubisense und Bespoon verschlechtert sich erheblich, je mehr man sich den Rändern des Testbereichs nähert – anders als bei den Decawave-Tags.

Eine solche Genauigkeit ist allerdings nicht in allen Anwendungsfällen erforderlich. Entscheidend ist sie jedoch in schwierigen Umgebungen wie der Industrie, in der Zuverlässigkeit gefragt ist.

Aus all diesen Gründen setzen wir die Decawave-Technologie in unseren Zozio-Tags ein, um unseren Mitarbeitenden die bestmögliche Genauigkeit zu garantieren.