UWB vs BLE sisätilapaikannuksessa, kumpi on parempi?
Näinä päivinä, kun reaaliaikaiset paikannusjärjestelmät (RTLS, laskenta suoritetaan verkossa) tai sisätilojen paikannusjärjestelmät (IPS, laskenta mobiililaitteessa) ovat saamassa yhä enemmän huomiota, voidaan nähdä paljon vertailuja Bluetooth Low Energy:n (BLE) ja ultralaajakaistan (UWB) välillä. Nämä vertailut saavat usein hauskoja sävyjä abstraktiotasojen tai merkitysten termien sekoittumisen vuoksi. Seuraavassa pohdin muutamia aiheita tai jopa myyttejä hieman yksinkertaistetulla, mutta toivottavasti ymmärrettävällä tavalla.
Myytti 1. BLE- ja UWB-vertailu on kohtuullinen
Paikannusnäkökulmasta katseltuna, teknisesti tärkein ero näiden kahden teknologian välillä on käytetty radiotaajuus- ja liityntäteknologia. UWB:n avulla voit käyttää kaikkia kolmea yleisintä menetelmää paikannuksen laskemiseen, mukaan lukien signaalin voimakkuus RSSI, signaalikulmat AoA / AoD tai signaalin ajoitus TDoA / ToF. BLE:ssä käytetty radiotekniikka ei tarjoa riittävän laajaa kaistanleveyttä ja aikaresoluutiota, jota tarvitaan aikaperusteisiin laskenta-algoritmeihin. Paikannustekniikan vertailu itsessään on mielenkiintoinen, mutta se on vain pieni osa isoa kuvaa. Sovellusskenaario ja liiketapaus sanelevat, kuinka muita parametreja, kuten radion yhteensopivuutta, kolmansien osapuolten liitettävyyttä, asennustöitä ja muita vastaavien järjestelmien etuja tulisi korostaa, kun on valittava mahdollisimman toteutettavissa oleva paikannustekniikka.
Myytti 2. UWB ei tarjoa maailmanlaajuista radioyhteyttä
On totta, että BLE:n käyttämä 2,4 GHz: n ISM-taajuuskaista on maailmanlaajuisesti lähes kaikkialla käytettävissä. Kuitenkin myös UWB ja sen keskikaistat 6–8,5 GHz tekevät saman tempun maailmanlaajuisesti melkein missä tahansa maassa. Yleisesti käytetty 2,4 GHz:n kanava kääntyy monta kertaa itseään vastaan, kun joukkotapahtumissa, kuten messuilla tai urheilutapahtumissa, on satoja käyttäjiä ja laitteita samanaikaisesti verkossa.
Myytti 3. UWB-järjestelmän kokonaiskustannukset (TCO) ovat aina korkeammat
Sisätilapaikannusjärjestelmän TCO koostuu pääasiassa seuraavista komponenteista: laitteet ja niihin liittyvät laitteistot, asennuskustannukset, kalibrointikustannukset, paikannustunnisteet, ohjelmistot ja ylläpito. Jos laitteisto toimii kunnolla, asennus ja laitteet hallitsevat kustannusrakennetta. Yksi suurimmista eroista on kalibrointimenetelmässä. Kulmapohjaisia algoritmeja (BLE) käyttävät järjestelmät on kalibroitava ajan, kulman ja ankkuriasentojen näkökulmista verrattuna pakollisiin aika- ja sijaintinäkökohtiin aikaperusteisissa algoritmeissa (UWB). UWB-siru on tällä hetkellä muutaman euron kalliimpi kuin BLE-vaihtoehto, mikä tuo BLE:lle pienen edun tag- eli paikannustunnistepuolella.
Lue lisää Iiwarin paikannusjärjestelmän kustannustehokkuudesta »
Myytti 4. BLE-akun käyttöikä on parempi
Pienimmän keskimääräisen virrankulutuksen suorassa vertailussa BLE on yleensä voittaja. Tunnisteiden/tagien tyypillisessä käytössä UWB:n ja BLE:n virrankulutuksella ei käytännössä ole eroa. BLE AoA- tai UWB-pilvilaskutilassa tagi tyypillisesti laukaisee signaalin, verkko vastaanottaa sen ja suorittaa paikannuslaskennan. Muina aikoina tagi nukkuu, paitsi ehkä jonkin verran käyttää aikaa tagin päivitystietojen latauslinkin vastaanottamiseen. Molemmissa moodeissa tagille saavutetaan yli yhden vuoden käyttöikä valmiilla kolikkoparistolla. Ihan toinen juttu on BLE:n AoD tai laitteessa olevat UWB-laskentatilat, joissa tunnistelaitteiden on oltava hereillä tavallista enemmän, jolloin tunnisteen käyttöikä romahtaa pariin päivään tai viikkoon.
Myytti 5. BLE on ainoa, jota voidaan käyttää suoraan matkapuhelimella.
Tämä pätee toistaiseksi. Nimittäin BLE RSSI -merkkitekniikka on matkapuhelimen kanssa yhteensopiva, mutta RSSI paikannusmenetelmän lähtötasona on erittäin epätarkka. UWB ToF / TDoA ja myös BLE 5.2 AoD ovat tulossa nopeasti matkapuhelimiin, mikä tarjoaa paljon paremman sisätilapaikannuskokemuksen kuin ennen. Pian matkapuhelimen paikannuskokemus tulee olemaan saumaton, kun siirrytään sisätiloista ulkona ja päinvastoin.
Myytti 6. UWB on tarkempi kuin BLE
No, tämä riippuu olosuhteista. Laboratorioympäristössä UWB ToF / TDoA:n avulla voi saavuttaa 10 senttimetrin tai jopa paremman tarkkuuden. Mutta kuten me kaikki tiedämme, laboratorio on laboratorio, ja käytännön käyttötapauksissa UWB:llä voidaan tyypillisesti saavuttaa 0,5–1 metrin tarkkuus hyvällä todennäköisyydellä ja kohtuullisella ankkurimäärällä. Mutta tosiasiassa BLE-asennus saattaa saavuttaa saman suorituskyvyn, kun olosuhteet ovat samanlaiset.
Yhteenveto
RTLS /IPS-sovellusskenaarioissa ei ole hopealuotia tarjolla. Paras valinta paikannustekniikkaan määräytyy käyttötapauksen mukaan. Jos tarvitset parempaa kolmannen osapuolen liitettävyyttä, saatat suosia BLE:tä. Jos tarvitset yksinkertaisempaa asennustapaa, valinta voi olla UWB. Myös samaan paikannustekniikkaan luottavien teknologian tarjoajien kesken ratkaisut voidaan optimoida eri tarkoituksia varten korostamalla esimerkiksi asennuksen helppoutta, skaalautuvuutta tai reaaliaikaisia ominaisuuksia tms. Loppujen lopuksi, kun harkitaan sisätilapaikannukseen sijoittamista, paras tapa on käydä ensin läpi varsinainen liiketoiminnan tarve ja vasta sitten keskustella teknisestä toteutuksesta, joka sen mahdollistaa. Joka tapauksessa on joskus hauskaa verrata ”eri hedelmiä” kiinnostavan keskustelun vuoksi.
Lue lisää Iiwarin paikannusjärjestelmästä »
Iiwari Tracking Solutions
Sisätilapaikannuksen edelläkävijän Iiwari Tracking Solutions Oy:n juuret ovat VTT:llä ja sen pitkällisessä UWB:n tutkimuksessa. Iiwari innovoi UWB-teknologiaan perustuvia kustannustehokkaita verkkoratkaisuja ja tuotteita yhä tarkempaan ja luotettavampaan sisätilapaikannukseen.
