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ULTRA WIDEBAND-TECHNOLOGIE

Mit Ultra-wideband erreichen Sie im Industriebereich Positionsgenauigkeiten von bis zu 10 Zentimetern. Finden Sie heraus, was Ultra-wideband ist und wie die Indoor Positionsbestimmung mit UWB funktioniert.

Was ist Ultra-wideband?

Ultra-wideband (auch: UWB oder dt. Ultrabreitband), ist eine Nahbereichs-Funktechnik, die extrem große Frequenzbereiche mit einer Bandbreite von mindestens 500 MHz nutzt. UWB arbeitet dabei mit einer niedrigen Sendeleistung (0,5 mW / −41,3 dBm/MHz), um bereits belegte Frequenzbereiche nicht zu stören. Nur spezielle UWB-Empfänger können das Signal erkennen. Der Frequenzbereich von Ultra-wideband liegt zwischen 3,1 und 10,6 GHz. Ultra-wideband kann beispielsweise Verbindungen zwischen Computern und verschiedenen Geräten wie Druckern und Bildschirmen herstellen, aber auch Audio- und Videodaten übertragen. In diesen Funktionen ähnelt es Bluetooth bzw. WLAN. Dank seiner Robustheit gegenüber Interferenzen und der hohen Datenrate (110 kbit/s – 6,8 Mbit/s) ist es auch für die ultra-präzise Indoor Positionsbestimmung geeignet.


Client based / server based UWB positioning

Ultra-wideband Lokalisierung

Ultra-wideband als Lokalisierungstechnologie wird vor allem im Industrieumfeld eingesetzt, wo Genauigkeiten von 10-30 Zentimetern erreicht werden sollen.

Am häufigsten findet Ultra-wideband Localization beim Asset Tracking Anwendung. Hier kommt ein serverseitiges Verfahren zum Einsatz.

Die Positionsbestimmung erfolgt durch ein Laufzeitverfahren (Time of Flight, ToF). Hierfür werden mindestens drei sogenannte Anchors benötigt. Die Lichtlaufzeit zwischen ihnen und dem Asset wird durch am Asset angebrachte Tags gemessen und an die Anchors übermittelt. Daraus kann die Position berechnet werden. Die Daten (ID, ToF, timestamp) werden an einen (Cloud-)Server weitergeleitet und dort verarbeitet. Anschließend können sie auf einem beliebigen Device (Smartphone, Webanwendung, Kiosksystem) ausgegeben werden.

Neben der serverbasierten Methode ist auch ein clientbasiertes Verfahren möglich, mit dem Indoor Navigation mit Ultra-wideband umgesetzt werden kann.

Indoor Positionsbestimmung mithilfe von Ultra-wideband bietet große Vorteile, ist aber hauptsächlich in großen Fabrikanlagen, zum Beispiel in der Automobilfertigung, zu finden. Das liegt vor allem an den relativ hohen Kosten für die Spezialhardware. Außerdem arbeitet UWB nicht mit verbreiteten Consumer Standards wie WLAN und Bluetooth.


Ultra-wideband in logistics

Use Cases für UWB Positioning

Sinnvoll ist UWB Positioning immer dort, wo mit hoher Präzision die Position von Gegenständen oder Personen in Gebäuden bestimmt werden muss. Zum Vergleich: WLAN arbeitet mit einer Genauigkeit von 5-15 Metern, Beacons erreichen 1-3 Meter. Außerdem hat Ultra-wideband sehr hohe Abtastraten, wodurch sich die Latenz extrem verringert. So können beispielsweise Fahrzeuge, die sich sehr schnell bewegen, verfolgt werden.

Mit Ultra-wideband können sowohl serverseitige (z.B. Asset Tracking) als auch clientseitige (z.B. Indoor Navigation) Anwendungen umgesetzt werden.

Zu den Anwendungsbeispielen


Mehr Informationen zur Funktionsweise von Ultra-wideband

Erfahren Sie mehr über die Funktionsweise von Indoor Localization mit Ultra-wideband, welche Ansätze es für das Setup einer UWB-Installation gibt und welche technischen Merkmale Ultrabreitband hat. Die Experten von infsoft beraten Sie gern zu technischen Details und Anwendungsfällen.

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Über uns

Ultrawideband.de ist ein Infoportal über Indoor Lokalisierung mit Ultra-wideband. Betrieben wird es von der infsoft GmbH, einem Softwareunternehmen aus Großmehring bei Ingolstadt, das auf Indoor Positionsbestimmung spezialisiert ist. Zu unseren Kunden gehören unter anderem der Flughafen Frankfurt, Vodafone, Schweizerische Bundesbahnen und Daimler.


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