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Localizar con precisión objetos en interiores, como en galpones industriales, centros comerciales, parqueos subterráneos, donde no existe cobertura satelital confiable, es sin duda un reto tecnológico. Nuestro módulo resuelve este problema utilizando tecnología UWB (ultra-wide-band) y haciendo posible una precisión incluso mayor que utilizando una red de posicionamiento global.

Características destacadas

  • Precisión de hasta 10 cm
  • Frecuencia de operación 3.5GHz – 6.5GHz
  • Modo DEEPSLEEP para ahorro de energía y extender la carga de la batería
  • Posibilidad de corrección de deriva, gracias a un acelerómetro de precisión soldado en el mismo módulo y accesible desde el código
  • Alta penetración de obstáculos
  • Algoritmo de triangulación optimizada
  • Monitoreo de velocidad y aceleración
  • Soporta esquemas de localización ToF y TDoA
  • Anclas y etiquetas intercambiables

Funcionamiento

El funcionamiento se basa en la medición del tiempo (y por consecuencia la distancia) que se demora la señal UWB en ir y regresar de un dispositivo a otro. Estos dispositivos son iguales en cuanto a hardware, pero se programan de manera diferente.

Anclas

Las anclas son dispositivos fijos, cuya ubicación no cambia en el tiempo. Pueden estar instalados en paredes columnas o estructuras metálicas. Para cada ancla se conoce su posición exacta. Son las anclas quienes reportan a través de la red de datos, la posición de los tags.

Tags

Los tags se encuentras instalados en los vehículos y se encuentran en movimiento. Los tags se encuentras constantemente ubicando las anclas más cercanas a través de radiofrecuencia.

Técnicas de medición

Nuestra solución puede utilizar cualquiera de las técnicas más usadss en la industria como TWR (Two Way Ranging), TDoA (Time Difference of Arrival), o PDoA (Phase Difference of Arrival). El algoritmo preferido por omisión es TWR. En TWR los dispositivos miden el tiempo que se demora la señal de RF en ir del tag hasta el ancla y luego el tiempo que se demora en regresar la respuesta del ancla. Se multiplica el tiempo total por la constante de la velocidad de la luz y se divide para 2. Con este esquema se puede no sólo localizar en 2D sino incluso 3D – esto último se denomina triangulación.

Acelerómetro embebido

Adicionalmente a la telemetría UWB el módulo contiene un acelerómetro, que puede ser utilizado para estimar la posición en caso de pérdida de señal o inclusive para mejorar la precisión.

El módulo usa el acelerómetro MMA8451 del fabricante NXP para proveer una medición de hasta 14 bits de resolución en los 3 ejes X, Y y Z. Su bajísimo consumo de energía lo hace ideal para aplicaciones como los TAGs, donde se necesita gran autonomía.