Suivi des actifs UWB : Maîtriser la logistique grâce à la technologie RF !

Introduction

Avez-vous déjà ressenti la frustration de perdre fréquemment des marchandises de valeur dans votre entrepôt surchargé ? Pour résoudre ce problème, vous avez besoin d'un système plus efficace, comme les solutions intelligentes de suivi des actifs UWB  . Les techniques obsolètes sont souvent décevantes, mais les modules haute puissance G-NiceRF vous aident à optimiser l'efficacité opérationnelle de votre système et à garantir la fiabilité absolue des données.

Pourquoi choisir le suivi des actifs UWB pour la logistique ?

Pour une gestion efficace de vos stocks, il vous faut un système plus performant que les balises Bluetooth basse consommation  , souvent défaillantes dans les environnements complexes. Les systèmes de suivi d'outils RFID, complexes et peu fiables, vous font perdre un temps précieux chaque jour. Un responsable d'entrepôt avec lequel nous avons collaboré nous confiait passer trois heures par jour à rechercher ses chariots élévateurs avant d'opter pour un autre système. Le suivi des actifs par UWB est unique grâce à sa portée de données précise, avec une incroyable précision de 10 cm. Les modules G-NiceRF permettent de couvrir une portée impressionnante de 1,5 km, optimisant ainsi l'utilisation d'une puissance de sortie de 27 dBm.

Tout responsable d'entrepôt ayant besoin d'un système de localisation en temps réel (RTLS) perçoit clairement les avantages de cette technologie pour sa rentabilité. Vous réalisez des économies sur les marchandises perdues et gagnez un temps précieux auparavant consacré aux recherches manuelles. Le suivi des actifs par bande ultra-large (UWB) résout vos problèmes de temps et de données en fournissant un flux fiable d'informations de localisation.

Comprendre les mécanismes fondamentaux du suivi des actifs UWB !

Vous devriez vous familiariser avec le fonctionnement précis de cette technologie afin d'optimiser vos opérations logistiques actuelles. Elle utilise des impulsions rapides pour obtenir des données précises, contrairement aux mesures de puissance du signal qui sont instables.

·  IEEE 802.15.4-2020

Il est impératif de respecter ces réglementations, et la norme IEEE 802.15.4-2020 constitue le guide de référence . Cette norme essentielle encadre l'utilisation de la technologie UWB afin de garantir votre sécurité et votre conformité aux règles du secteur. Elle est primordiale pour les systèmes UWB RTL, car l'utilisation de puces entièrement conformes est indispensable. Différents appareils UWB peuvent communiquer entre eux de manière transparente lorsqu'ils respectent ces protocoles spécifiques.

Ces modules sont parfaitement adaptés au suivi UWB grâce à leurs composants uniformes et parfaitement compatibles. La stabilité du système est remarquable, garantissant ainsi des performances constantes et fiables.

Impulsions nanosecondes 

Les signaux de durée nanoseconde sont extrêmement brefs, ce qui leur permet de traverser des environnements bruyants sans distorsion. La brièveté des impulsions assure une transmission de données très rapide et efficace. Ceci permet d'éliminer les imprécisions de données qui affectent d'autres systèmes à bande étroite en milieu industriel. Les algorithmes de positionnement UWB exploitent ces impulsions car elles permettent de surmonter le bruit et de fournir des signaux clairs. Les données obtenues sont sans ambiguïté car les appareils les transmettent sans interférence avec d'autres signaux radio. La faible largeur d'impulsion garantit une localisation précise, facteur déterminant de la précision du positionnement.

·  Chaîne 5

Vous optez pour un chemin dégagé pour vos données, car le canal 5 est particulièrement clair et non encombré. Sa fréquence de 6 489,6 MHz, élevée, permet d'éviter les bandes de fréquences saturées utilisées par d'autres appareils. Elle élimine efficacement les interférences Wi-Fi, garantissant ainsi le fonctionnement continu de vos réseaux de capteurs UWB.

Ce canal offre un niveau de bruit minimal, garantissant un signal clair et la sécurité de vos données. Les algorithmes de positionnement UWB y fonctionnent de manière optimale pour calculer rapidement et précisément les données de localisation. La connexion au réseau est rapide grâce à une liaison puissante et stable.

Bande passante de 500 MHz 

La bande passante de 500 MHz utilisée pour la transmission de vos données est très large, ce qui est considérable par rapport aux autres technologies. Vos données de géolocalisation circulent donc très rapidement sur le réseau. Les télémètres UWB nécessitent cette large bande passante pour fonctionner correctement et garantir une haute précision.

Vous détectez instantanément les moindres changements de position grâce à la technologie de géolocalisation ultra-large bande. Les bandes étroites sont souvent défaillantes dans les zones à forte densité de population, tandis que cette largeur de bande est optimale pour un suivi précis et constant. La haute capacité du réseau vous permet de transmettre davantage de données efficacement.

·  Domaine temporel

On mesure le temps de propagation d'un signal, car il s'agit du domaine temporel. Cette méthode est précise et fiable car elle ne dépend pas de la puissance du signal, souvent faible et fluctuante. On calcule le temps de propagation pour déterminer la distance, une méthode également utilisée par de nombreux systèmes UWB Zebra. On obtient ainsi une précision de 10 cm, suffisamment fiable pour les applications de sécurité critiques. La distance est clairement indiquée et la position est connue avec exactitude grâce à un calcul simple et robuste.

Spécifications techniques et mécanismes de base des systèmes de suivi d'actifs UWB !

Maîtrisez les données longue portée grâce aux modules haute puissance !

Vous pouvez suivre des objets de très loin grâce aux modules haute puissance  qui facilitent cette tâche.

Puissance de sortie de 500  mW

Pour franchir les obstacles, un signal puissant est indispensable ; c’est pourquoi une puissance de 500 mW est utilisée pour une portée maximale. Cette puissance est suffisante pour traverser les murs épais que les environnements industriels UWB présentent souvent aux systèmes sans fil. La portée est optimale à l’intérieur des bâtiments, car les signaux faibles sont souvent inefficaces dans ces conditions difficiles.

Ce système est durable et permet de couvrir de vastes zones sans nécessiter d'infrastructures importantes. Le suivi UWB est facilité par la réduction des pertes de données, grâce à un signal puissant et constant.

Puissance de 27 dBm 

La puissance est un facteur essentiel à prendre en compte pour le placement de vos appareils. Avec une puissance d'émission de 27 dBm, les modules fonctionnent à un niveau sonore élevé afin de garantir leur réception.

Les signaux traversent de nombreux obstacles, mais pas tous ; pourtant, une passerelle ultra-large bande capte parfaitement les modules. Vous pouvez placer la passerelle à grande distance, elle restera connectée au réseau de manière fiable. Vous pouvez suivre les données en temps réel pour évaluer l'efficacité de vos dispositifs de suivi UWB.

Distance de 1,5 km 

Ces modules offrent une très longue portée (1,5 km), permettant de couvrir de vastes espaces extérieurs. Vous pouvez ainsi couvrir une zone très étendue et surveiller facilement un site entier. Grâce à la longue portée des signaux des étiquettes UWB, vous aurez besoin de moins de passerelles. Cela vous permet de réaliser d'importantes économies, car la zone doit être dégagée pour assurer une bonne couverture. Vous pouvez suivre des articles très éloignés et gérer ainsi l'ensemble du site.

·  Intégration LNA

Grâce à l'intégration d'un amplificateur à faible bruit (LNA) qui améliore la sensibilité, vous pouvez entendre des sons faibles à distance  . Cette intégration permet au récepteur d'être plus sensible, ce qui signifie que vous pouvez capter des signaux très faibles. Cela contribue à étendre considérablement la portée, et donc à optimiser le fonctionnement d'un capteur UWB sur le terrain. Vous obtenez des données claires et précises grâce à un faible bruit et un gain élevé.

·  Budget de liaison

Vous planifiez soigneusement le signal en vérifiant le bilan de liaison pour vous assurer de sa cohérence. La puissance est élevée et la sensibilité bonne, vous offrant ainsi une marge de sécurité suffisante pour garantir le bon fonctionnement du système. Les dispositifs de suivi intérieurs se connectent de manière fiable, vous aidant à éviter les zones mortes dans la zone de couverture de votre entrepôt. Vous calculez les pertes pour assurer la puissance du signal, ce qui signifie que la conception est fiable et que vous atteignez votre objectif.

Mise en œuvre du suivi des actifs UWB avec télémétrie bidirectionnelle !

Vous trouverez des emplacements grâce à un calcul intelligent du temps, car la mesure bidirectionnelle des distances vous permet de les visualiser très clairement.

Méthode DS  -TWR

La méthode DS-TWR utilise deux techniques de mesure, car elle est intelligente et élimine les erreurs courantes. On interroge la balise pour obtenir sa position, elle répond, et les algorithmes de positionnement UWB exploitent ces données. Cette méthode élimine les erreurs, contrairement à la méthode RTLS TDoA, plus complexe à mettre en œuvre dans certains cas. Plus simple, elle offre une portée précise grâce à la fiabilité des calculs sous-jacents.

Durée  aller-retour

On calcule la durée du trajet aller-retour, car le signal est émis puis reçu. Ce temps est mesuré en nanosecondes, une information lue par les télémètres UWB pour déterminer la distance exacte. Cette distance est connue grâce à des principes physiques simples et à la vitesse constante de la lumière. Le calcul est rapide et les données sont fiables, ce qui permet de suivre l'objet avec une précision absolue.

•  Synchronisation de l'horloge

La dérive d'horloge est préjudiciable dans tous les cas, il est donc impératif de l'éviter. La synchronisation des horloges dans DS-TWR permet de corriger les erreurs de dérive qui pourraient sinon corrompre vos données. Comme le souligne NXP Semiconductors : « Là où d'autres technologies utilisent la puissance du signal (RSSI) pour déterminer la distance et la position, l'UWB utilise le calcul du temps de vol (ToF) », ce qui lui permet d'offrir une précision centimétrique sécurisée.  La navigation intérieure sans balises utilise des techniques alternatives, mais cette solution est plus performante car elle aligne parfaitement les horloges. L'étiquette et le point d'ancrage communiquent de manière transparente, assurant ainsi la synchronisation de l'heure sur tous les appareils du réseau.

Durée du vol 

Mesurer la distance est un jeu d'enfant : la lumière se déplace rapidement dans la pièce. Comment fonctionne le positionnement UWB ? On mesure la distance avec précision grâce à la vitesse de la lumière, qui permet de visualiser l'espace entre le dispositif et le dispositif. L'estimation de la distance est fiable, car celle-ci est connue et visible par le système.

·  Interrogation des nœuds

On appelle cela l'interrogation de nœuds, les autres appareils étant appelés esclaves. En tant que maître, vous pouvez vérifier jusqu'à 5 étiquettes pour collecter des données. Les appareils UWB utilisent la division temporelle pour limiter leurs commandes de basculement et éviter les mesures simultanées. Vous gérez les appareils du réseau tout en recevant leurs mises à jour de manière fluide.

Intégration du suivi des actifs UWB via des interfaces série !

L'intégration de l'étiquette de suivi UWB à votre système existant est simple et rapide grâce aux interfaces série . Vous pouvez transmettre rapidement des données en grande quantité via la connexion UART standard.

§ Norme du protocole UART : Le protocole UART est simple d’utilisation car il permet de connecter de nombreux appareils, notamment les dispositifs de suivi d’actifs UWB  . Les données et les commandes transitent de manière transparente entre l’hôte et le module, garantissant ainsi la mise à jour constante de votre système. 

Signaux TTL : L’utilisation de signaux TTL est sans danger, car les dispositifs de suivi intérieur les utilisent pour communiquer avec le contrôleur principal. Fonctionnant à basse tension (3,3 V), ils peuvent être intégrés sans risque à vos circuits imprimés personnalisés. 

§ 115 200 bps : 115 200 bps est la vitesse par défaut, ce qui garantit un bon transfert de données et la mise à jour instantanée de votre position grâce au suivi UWB. Cette vitesse assure une faible latence et un affichage immédiat de votre position à l’écran. 

§ Unité de microcontrôleur : Utilisez une unité de microcontrôleur pour piloter la puce, ce qui signifie que la technologie UWB est soumise à vos commandes spécifiques. Cela permet des comportements personnalisés et garantit que le module fonctionne exactement comme votre application l’exige. 

§ Commandes AT : La localisation ultra-large bande est activée lorsque vous envoyez des caractères de contrôle, appelés commandes AT, à l’appareil. Ces commandes indiquent au module quand se mettre en veille, quand se réactiver et quand mesurer la distance. 

Choisir la bonne antenne pour une télémétrie de précision !

Vous souhaitez une portée maximale, et une sélection adéquate vous garantit des signaux clairs et puissants à chaque utilisation.

·  FPC intégré 

Gain de place assuré grâce à sa forme plate et à son intégration aisée dans les dispositifs de suivi intérieurs compacts. Adhésif, doux et performant, il offre une solution discrète pour un rendu impeccable. Le suivi d'actifs UWB nécessite ce type d'installation pour une discrétion optimale, notamment lorsque les antennes externes doivent rester invisibles.

•  Circuit imprimé directionnel

Les antennes directionnelles à circuit imprimé permettent de diriger le signal précisément où vous le souhaitez afin d'optimiser la portée. Elles émettent le signal dans une seule direction tout en maximisant le gain, ce qui est idéal pour les longs couloirs. Les télémètres UWB peuvent détecter de grandes distances car ils concentrent le faisceau sur la cible, évitant ainsi toute dispersion.

Connecteur SMA 

Si vous avez besoin d'un port, le connecteur SMA est celui qu'il vous faut grâce à son système de vissage ferme. Vous pouvez ajouter des entretoises pour le câblage UWB RTLS standard afin de garantir une connexion robuste. Ce connecteur résistant et fiable offre une faible perte et vous permet de compter sur lui.

Gain de 3 dBi 

Pour renforcer le signal, vous bénéficiez d'un gain gratuit de 3 dBi, ce qui améliore la couverture globale. C'est idéal pour les signaux nécessitant une large zone de couverture, comme celui des balises UWB. Vous pouvez ainsi couvrir une pièce entière et atteindre les recoins les plus éloignés pour suivre tous vos objets.

Tige omnidirectionnelle 

Grâce à sa tige omnidirectionnelle qui émet des signaux dans toutes les directions, vous bénéficiez d'une vision à 360°. C'est pourquoi on l'utilise dans l'UWB industrielle : dressée, elle couvre toute la surface au sol. Le signal uniforme assure un suivi complet de l'espace, ce qui en fait le signal idéal pour vos besoins.

FAQ !

Vous avez des questions concernant le fonctionnement des modules de suivi intelligent ? Vous trouverez les réponses ci-dessous. Voici de brèves explications pour vous aider à comprendre efficacement les fonctionnalités des modules de suivi intelligent.

La chaîne 5 fonctionne-t-elle à 6489,6 MHz ?

Oui, le canal 5 est correct et la fréquence est de 6 489,6 MHz , ce qui est la norme du secteur. À quelle fréquence est généralement réglée la fonction de suivi UWB ? C’est celle-ci, car la technologie UWB est utilisée ici pour éviter les interférences.

Le courant de veille est-il inférieur à 100 µA ?

Oui, les batteries des étiquettes UWB ont une longue durée de vie grâce à leur faible consommation en veille, inférieure à 100 microampères. Vous économisez de l'énergie car la puce reste en veille jusqu'à ce que vous décidiez de la réactiver.

Les débits de données peuvent-ils atteindre 6,8 Mbps ?

Oui, le débit de données est élevé (6,8 Mbit/s), ce qui est largement suffisant pour les applications gourmandes en données. Les appareils UWB communiquent rapidement, ce qui est un avantage, mais le débit de 850 kbit/s est également utilisé pour la portée. Comment le positionnement UWB fonctionne-t-il aussi rapidement ? Cette vitesse élevée permet de transmettre instantanément de gros paquets de données.

Les modules prennent-ils en charge le positionnement planaire à trois points ?

Oui, c'est possible. Pour cela, on utilise le positionnement planaire à trois points, qui nécessite trois ancres. Les positions des ancres définissent un plan dans lequel les algorithmes de positionnement UWB effectuent les calculs de localisation. Le système de localisation en temps réel UWB (RTLS) requiert ce cas d'utilisation spécifique pour suivre et localiser précisément l'étiquette.

La configuration du code de préambule est-elle ajustable ?

Oui, il est possible de le modifier, et le code de préambule, que vous définissez avec l'identifiant, est essentiel. Les groupes de capteurs UWB restent séparés individuellement, ce qui est crucial pour éviter les confusions au sein d'un réseau chargé. Une passerelle ultra-large bande le lit ; la correspondance des codes garantit donc la sécurité et la confidentialité du réseau.

Conclusion

Grâce à une technologie de pointe, relevez les plus grands défis logistiques et cessez les pertes financières liées aux actifs égarés. Bénéficiez d'une signalisation précise, d'une fiabilité à longue distance et, désormais, de modules intégrés pour une fiabilité optimale de votre système. Pour une réussite totale en matière de suivi d'actifs UWB , réalisez des économies, optimisez vos opérations et faites confiance aux produits G-NiceRF. Découvrez dès maintenant les solutions adaptées à vos besoins sur le site de G-NiceRF .