Land-/regio- en taalkeuze

Ultra Wideband/UWB/Ultrabreedband

Wat is dat eigenlijk precies? UWB (ook bekend als ultra-wideband of ultrabreedband) is een digitale radiotechnologie met een kort bereik. Het is gebaseerd op zeer hoge frequenties die ruimtelijke en richtingsgegevens leveren. Met UWB kunnen objecten tot 10 cm nauwkeurig worden gelokaliseerd. Daarmee is de robuuste radiotechniek met een groot bereik voorbestemd voor de werkvloer.

Hoe ontstond UWB?

De oorsprong van UWB gaat terug tot de jaren 1880 toen Heinrich Hertz de vonkbrug-zender uitvond en Guglielmo Marconi deze verbeterde om de eerste radio-uitzending over de Atlantische Oceaan te verzenden. De op pulsen gebaseerde breedbandradiotechnologie RADAR werd tijdens de Tweede Wereldoorlog gebruikt om de afstand, hoek en snelheid van objecten te bepalen. Zeven decennia later levert UWB locatiegegevens voor iPhone 11-gebruikers. Maar consumentenelektronica staat niet alleen: recente marktgroeicijfers tonen een sterke toename van het succes van ultrabreedband in Industry 4.0-toepassingen. De technologie is goed op weg om een wereldwijde standaard te worden. In de afgelopen jaren heeft UWB zich gevestigd als een belangrijke draadloze technologie voor nauwkeurige indoor-lokalisering en lokatiegebaseerde diensten in industriële omgevingen.

UWB is gespecificeerd volgens de IEEE 802.15.4z-standaard en bestrijkt in vergelijking met narrowband radio een relatief brede frequentieband. Dit betekent dat UWB-signalen met zeer weinig energie kunnen worden verzonden en bestaande radiosystemen niet storen - voor hen gaan UWB-signalen verloren in de ruis.

De zeer brede frequentieband van UWB stelt het zenden van zeer korte signaalpulsen in staat. Het tijdstip waarop een UWB-signaal wordt verzonden of ontvangen, kan hierdoor nauwkeurig worden bepaald. Gebaseerd op de exacte tijdstippen of tijdverschillen kan een zeer nauwkeurige lokalisering worden gerealiseerd.

Wat is het verschil tussen narrowband, wideband en ultrawideband?

Narrowband

Narrowband (smalband) is een digitale radiotechnologie die signalen verzendt in een smalle frequentieband. Bij smalbandcommunicatie is de signaalbandbreedte veel kleiner dan de coherente bandbreedte van het kanaal. Dit betekent dat de bandbreedte van het signaal de coherente bandbreedte van het kanaal niet significant overschrijdt.

Wideband en ultrawideband

Breedbandtechnologie (wideband) daarentegen verwijst naar een breder frequentiecommunicatiekanaal dat een relatief groot aantal frequenties gebruikt. De signaalbandbreedte is veel groter dan de coherente bandbreedte van het kanaal. Dankzij ultrabreedbandtechnologie, die met een hoge bandbreedte van ten minste 500 MHz zendt, ligt de duur van de signaalpulsen in het bereik van nanoseconden. Door deze hoge tijdige resolutie kan het tijdstip van verzending nauwkeurig worden bepaald; een zeer nauwkeurige meting van de looptijd van de pulsen wordt mogelijk. Door de korte pulsduur hebben reflecties van metalen voorwerpen zeer weinig invloed op de nauwkeurigheid van de plaatsbepaling. Objecten kunnen tot op 10 cm nauwkeurig worden gelokaliseerd.

Welke meetmethoden voor lokalisering zijn er met omlox mogelijk?

Downlink Time Difference of Arrival (DL-TDoA)

De downlink TDoA is geschikt voor een onbeperkt aantal traceerbare apparaten. Deze op de tag gerichte modus is vergelijkbaar met het gebruik van GPS. Alleen downlink-signalen worden van de satellieten naar de tags gestuurd. Op basis van deze signalen en de bekende posities van meerdere satellieten berekenen de tags zelf hun positie.

Uplink Time Difference of Arrival (UL-TDoA)

In deze modus zendt een zeer energiezuinige tag een signaal uit naar de omliggende satellieten. Omdat de satellieten gesynchroniseerd zijn, kunnen ze de positie van de tag berekenen op basis van het verschil in aankomsttijden.

Reconstructed Time of Flight (RToF)

Deze energie-geoptimaliseerde bereikmodus met twee richtingen is gebaseerd op een enkele handshake tussen een tag en een satelliet, die ook wordt ontvangen en verwerkt door andere omliggende satellieten. Doordat de satellieten gesynchroniseerd zijn, kunnen ze de reistijd tussen alle satellieten berekenen.

Welke toepassingen zijn met UWB mogelijk?

Dankzij nauwkeurige locatiegegevens, hoge tijdige resolutie en robuuste signaaloverdracht heeft UWB-radiotechnologie bewezen duidelijk superieur te zijn aan alternatieve locatietechnologieën voor tal van toepassingen in de productie- en logistieke omgeving.

1. Asset Tracking

Met Asset Tracking kunnen gebruikers de werkdruk van machines/AGV's volgen en toegang krijgen tot historische transportgegevens en volggegevens. Zo verhogen de gebruikers de productiviteit en verbeteren zij de capaciteitsbelasting.

2. Automated Booking

Op basis van geo-fences kunnen met behulp van triggers bepaalde gebeurtenissen, zoals Automated Booking, worden getriggerd. Zo kunnen bijvoorbeeld bestellingen automatisch worden verwerkt zodra ze een overeenkomstige zone bereiken of krijgen intralogistieke medewerkers automatisch voorrang. Dit verhoogt de productiviteit, vermindert tegelijkertijd het afval en maakt daarmee de weg vrij naar een papierloze fabriek.

3. Machine Navigation (AGV)

AGV's kunnen de snelheid in samenhang met de afstanden tot medewerkers verhogen en verlagen om bijvoorbeeld op de werkvloer een hogere mate aan veiligheid te waarborgen.

4. Human Navigation (VR)

De navigatie via AR verlaagt de eisen aan medewerkers en vergemakkelijkt het vinden van onderdelen en artikelen. Het voordeel: minder trainingsinspanningen voor de medewerker en een surplus aan productiviteit.

5. Automated Documentation

Automated Documentation maakt de geautomatiseerde inventarisatie van apparatuur en machines mogelijk. Bovendien worden de tijd- en plaatsgegevens van servicebeurten en machineaanpassingen en -updates gedocumenteerd.

6. Movement Analysis

Bekijk en analyseer alle bewegingen op de werkvloer. Dit verhoogt de transparantie in uw fabriek en stelt u in staat optimalisatiemogelijkheden vast te stellen.

Neem contact op met onze experts!

Wilt u meer weten over hoe UWB kan worden ingezet in productie of logistiek? Neem gewoon contact op met ons!

Neem nu contact met ons op

Deze onderwerpen vindt u misschien ook interessant

Producten voor realtime lokalisering

Coriva is de oplossingsmodule voor flexibele en krachtige RTLS-oplossingen van TRUMPF. Daarnaast ondersteunen wij onze partners bij de ontwikkeling van eigen oplossingen, die op de wereldwijd eerste open lokaliseringsstandaard omlox zijn gebaseerd.

omlox - een mijlpaal voor ondernemingen op weg naar Industrie 4.0

Kom op de website meer te weten over alle nieuwe zaken rondom omlox, de open en interoperabele standaard die een revolutie veroorzaakt in realtime lokalisering.