Różnica między UWB a BLE

Postępy w głównych technologiach i rozprzestrzenianie się Internetu pomogły przyspieszyć rozwój Internetu rzeczy (IoT). A wraz z rozwojem Internetu rzeczy, kilka kluczowych obszarów odnotowano wzrost w systemach pozycjonowania w pomieszczeniach, szczególnie w domach, szpitalach i strefach bezpieczeństwa. Obecna pandemia Covid-19 zmusiła już większość światowej populacji do pracy z domów, co wnosi kwestię bezpieczeństwa domu. Tradycyjne systemy pozycjonowania wewnętrznego nie były tak niezawodne, jeśli chodzi o dokładność pozycjonowania. Dwie wszechobecne technologie, które zyskały znaczną przyczepność w kontekście pozycjonowania w pomieszczeniach, to ultra szerokopasmowa (UWB) i Bluetooth Low Energy (BLE). Porównujemy dwie technologie z różnych powodów, aby określić ich potencjał do pozycjonowania w pomieszczeniach i innych kluczowych obszarów aplikacji.

Co to jest UWB?

Podobnie jak Bluetooth i Wi-Fi, Ultra-szerokośćband (UWB) to technologia radiowa, która wykorzystuje fale radiowe krótkiego pulsu. Jest to stosunkowo nowe podejście do komunikacji z krótkim zasięgiem, które działa na bardzo wysokich częstotliwościach - jest w stanie wysyłać i odbierać dane o przepustowościach ponad 500 megahertz przy bardzo niskiej gęstości widm mocy, w przeciwieństwie do jej odpowiedników. Ma inne atrybuty, takie jak znalezienie zasięgu i wysoka wydajność energetyczna, co czyni go idealnym do pozycjonowania w pomieszczeniach. Ogromne przepustowości, szeroki zakres kompromisu transmisji danych/zasięgu i niskie koszty, wszystkie przyczyniają się do większej elastyczności wykorzystania widma. Transmisje UWB są praktycznie niewykrywalne przez zwykłe odbiorniki radiowe, dlatego mogą istnieć jednocześnie z istniejącą komunikacją bezprzewodową, nie martwiąc się o dodanie wyłącznych pasm częstotliwości. Otwiera to bogactwo przypadków użycia urządzeń przenośnych, takich jak lokalizacja i pozycjonowanie w pomieszczeniach, śledzenie aktywów, dostęp do inteligentnego samochodu, bezpieczna płatność itp.

Co to jest Ble?

Bluetooth Low Energy (BLE) to technologia radiowa o niskiej mocy, która ułatwia komunikację między urządzeniami inteligentnymi. BLE to standard Bluetooth dla Internetu rzeczy (IoT) opracowany i sprzedawany przez Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG). Jeśli używasz urządzenia do śledzenia fitness lub smartwatch, takiego jak Fitbit, Apple Watch lub Nike Fuelband, najprawdopodobniej używasz urządzenia Bluetooth Low Energy. Więc co wyróżnia Ble od dobrego dobrego, dobrego Bluetooth? BLE został opracowany specjalnie dla urządzeń o niskich wymaganiach mocy i niskich kosztach. Ble jest jak niski bluetooth zaprojektowany do Internetu rzeczy. Podczas gdy zarówno Bluetooth Classic, jak i BLE są oparte na tej samej architekturze i oba są sprzedawane przez Bluetooth SIG, obie technologie nie są interakte.

Różnica między UWB a BLE

Technologia

- Zarówno ultra szerokopasmowy (UWB), jak i Bluetooth Low Energy (BLE) to technologie komunikacji bezprzewodowej o niskiej mocy szeroko stosowane do śledzenia lokalizacji i systemów pozycjonowania wewnętrznego. UWB to technologia radiowa, która wykorzystuje krótkie fale radiowe do osiągnięcia połączeń o wysokiej przepustowości. BLE to także technologia radiowa o niskiej mocy, która ułatwia komunikację między urządzeniami inteligentnymi w krótkiej odległości i wykorzystuje ten sam adaptacyjny przeskok częstotliwości (AFH), co Bluetooth Classic.

Częstotliwość

- Aplikacje UWB działają przy rozszerzonych pasmach częstotliwości, które pozwalają im oferować pojemność znacznie wyższą niż obecne systemy wąski. Tak więc każda technologia radiowa, która produkuje sygnały o szerokości przepustowości niż 500 MHz, można uznać za UWB. FCC określił częstotliwość działania sygnałów UWB między 3.1 i 10.6 GHz od 2002 roku. Bluetooth Low Energy dzielą wiele ważnych rzeczy z klasyczną technologią Bluetooth, takimi jak architektura, a oba działają w tym samym 2.4 GHz ISM, zespół wolny od licencji.

Dokładność pozycjonowania

- Dokładność pozycjonowania jest powszechnie używanym parametrem do oceny wydajności algorytmów pozycjonowania. Podczas gdy zarówno UWB, jak i BLE przyczyniają się do szerokiego zakresu przypadków użycia, w tym śledzenia lokalizacji i pozycjonowania w pomieszczeniach, różnica leży. Podczas gdy oba charakteryzują się niskim zużyciem energii, UWB zapewnia znacznie wyższą dokładność pozycjonowania osiągającego poziom centymetra. Właśnie dlatego technologia pozycjonowania wewnętrznego oparta na UWB jest bardziej popularna niż pozycjonowanie w pomieszczeniach w technologii BLE.

Zasada pomiaru

- UWB mierzy odległość i lokalizację do dokładności do 10 cm, a BLE może osiągnąć dokładność kilku metrów. UWB mierzy czas propagacji, jaką fale radiowe podróżują z nadajnika, aby dotrzeć do odbiornika. Mierzy odległość i fazę między odbiornikami różnic dla DOA (kierunek przybycia). Z drugiej strony Ble zależy od pomiaru siły sygnału, a nie czasu na ocenę poziomu mocy na odbiorniku.

UWB vs. BLE: Wykres porównawczy

Streszczenie

Podczas gdy zarówno UWB, jak i BLE są technologią komunikacji bezprzewodowej o niskiej mocy, które są używane w szerokim zakresie użycia, zwłaszcza śledzenie lokalizacji i pozycjonowanie w pomieszczeniach, systemy bezprzewodowe UWB są głównie ukierunkowane. Powoduje to pożądane możliwości, w tym wysoką dokładność pozycjonowania w wielu obszarach komunikacji bezprzewodowej, takich jak WPAN, telemedycyna, telemetria i czujniki bezprzewodowe. Dzięki szerokim możliwościom przepustowości UWB może oferować pojemność znacznie wyższą niż obecne systemy wąski. BLE to stosunkowo nowa technologia radiowa, która znalazła się w prawie każdym smartfonie. Apple było jednym z pierwszych adoptowanych technologii BLE, a później dołączył do niego Samsung, Motorola, LG i tak dalej.