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Posizionamento indoor UWB: guida definitiva al monitoraggio delle risorse e all'implementazione del sistema RTLS

Posizionamento indoor UWB: guida definitiva al monitoraggio delle risorse e all'implementazione del sistema RTLS

Sommario
Sommario
Guida definitiva al posizionamento indoor UWB per il monitoraggio delle risorse e l'implementazione del sistema RTLS
Guida definitiva al posizionamento indoor UWB per il monitoraggio delle risorse e l'implementazione del sistema RTLS

La banda ultralarga (UWB) offre una precisione di localizzazione indoor al centimetro. In questa guida, spiegheremo come funziona, cosa acquistare e come implementarla con la tecnologia UWB+ di Lansitec. LoRaWAN pila.

Cos'è il posizionamento indoor UWB? Tecnologia, misurazione della distanza ToF e precisione centimetrica

UWB Misura con precisione il tempo di volo (ToF) tra tag mobili e ancore fisse per calcolare la distanza, quindi risolve una posizione 2D/3D da diverse distanze di questo tipo. A differenza del Bluetooth basato su RSSI, la risoluzione temporale della UWB offre una precisione di circa 10 cm in tipici spazi interni, sufficiente per trovare il giusto vano portautensili, lo slot per pallet o persino la postazione infermieristica più vicina. La linea UWB di Lansitec è progettata specificamente per la misurazione del tempo di volo (ToF) e per adattarsi a diverse distanze. LoRaWAN per il backhaul a bassa potenza. 

UWB su LoRaWAN spiegato: monitoraggio delle risorse in tempo reale, ancore, tracker e gateway

Ecco il flusso che abbiamo visto funzionare più e più volte:

  • Ancore (alimentati a batteria, IP66) si posizionano su pareti o capriate sospese. Si sincronizzano nel tempo, ascoltano tracker, calcola le distanze, quindi inoltra i dati di heartbeat e temporizzazione tramite LoRaWAN 1.0.2B. Gli ancoraggi supportano fino a 512 tracker e garantiscono una precisione di ±10 cm con UWB ToF.
  • Tracker (distintivo, risorsa, O contenitore I fattori di forma (Factors) misurano le ancore vicine; le posizioni vengono calcolate lato server e visualizzate nella tua app/RTLS. La portata di ricezione UWB è fino a ~23 m in condizioni tipiche.
  • Backhaul utilizza LoRaWAN per inviare riepiloghi/heartbeat tramite una LAN o un gateway cellulare LoRaWAN alla tua piattaforma. (Lansitec fornisce soluzioni per interni portali con PoE e un server di rete integrato per piloti semplici.) 
  • Il ciclo di vita è semplice: FOTA tramite Bluetooth per tutti i dispositivi UWB, intervalli di report regolabili e TDMA per mantenere il tempo di conversazione ordinato nelle celle affollate.

Componenti principali UWB per RTLS: ancore, tracker e gateway industriali LoRaWAN

ElementoDescrizione
Ancore UWBIP66, da -45 °C a +85 °C, doppia batteria Li-SOCl₂ da 19.000 mAh (38.000 mAh in totale), LoRaWAN 1.0.2B, supporta fino a 512 tracker; bande regionali UWB elencate per mercato.
Tracker UWBScegli Badge (Li-ion da 600 mAh, ricaricabile), Asset (IP66, 2×4000 mAh Li-SOCl₂) o Container (IP68, 2×4000 mAh Li-SOCl₂). Tutti specificano una precisione indoor di circa 10 cm e una portata di ricezione UWB fino a circa 23 m.
Gateway LoRaWAN (interno)Server di rete integrato basato su SX1302, PoE, OpenWRT; ideale come backhaul head per piloti UWB e reparti di produzione.

Progettazione della rete UWB: spaziatura degli ancoraggi, densità dei tracker, pianificazione del backhaul per magazzini e ospedali

Regola pratica: partiamo dalla fisica, poi passiamo all'edificio.

Posizionamento e spaziatura degli ancoraggi UWB: mappe di copertura per RTLS ad alta precisione

Con una portata di ricezione UWB documentata fino a circa 23 m, pianifichiamo una spaziatura di 15-20 m nei corridoi liberi e la stringiamo in prossimità di scaffalature in acciaio, ascensori o murature spesse. La triangolazione richiede 3-4 ancoraggi visibili in qualsiasi punto; i magazzini a scaffalature alte spesso traggono vantaggio da un anello perimetrale + una o due linee interne. 

Densità e produttività del tracker: scalabilità dei sistemi UWB RTLS per implementazioni in grandi strutture

Un'ancora supporta da decine a centinaia di tracker; Lansitec pubblica una guida esplicita fino a 512 tracker/ancora con TDMA. Per pallet o AGV in rapido movimento, riduciamo l'intervallo posizione/heartbeat; per le risorse parcheggiate, lasciamo che le modalità a basso consumo basate sul movimento prendano il sopravvento.

Backhaul LoRaWAN per UWB: gateway, budget di collegamento e scalabilità della rete edge-to-cloud

Un singolo gateway interno può servire più di 500 nodi LoRa con un budget di collegamento LoRa urbano di oltre 1,5–2 km, coprendo facilmente una struttura tipica. Se si utilizza già LoRaWAN per sensori, UWB utilizza lo stesso server di rete.

Quando abbiamo mappato un magazzino con 6 corsie e campate da 5 metri, ci siamo ritrovati con 11 ancoraggi per circa 4000 m². Il punto cruciale? Gli operatori hanno smesso di cercare chiavi dinamometriche.

Precisione UWB vs durata della batteria: dati, parametri di prestazione e ottimizzazione della potenza

È qui che la documentazione Lansitec è piacevolmente specifica. Per il Ancora UWB (38.000 mAh) e Badge Tracker (600 mAh), Lansitec fornisce durate indicative in base al numero di tracker attivi nella cella (TDMA + cadenza di segnalazione):

  • 64 tracker → Anchor ~18 anni, Badge ~37 giorni
  • 192 tracker → Anchor ~10 anni, Badge ~32 giorni
  • 512 tracker → Anchor ~4,8 anni, Badge ~25 giorni

I tracker di container/asset con 8.000 mAh mostrano un'autonomia di circa 11-16 mesi con ipotesi simili. Gli intervalli di ottimizzazione e le soglie di movimento aumentano o diminuiscono questi valori.

Sicurezza e manutenzione UWB: crittografia AES-128, aggiornamenti FOTA e certificazioni di conformità globale

Tutti i dispositivi sono dotati di frame AES-128 per LoRaWAN. Gli aggiornamenti della flotta sono semplici tramite FOTA tramite Bluetooth. Le certificazioni includono CE/FCC per anchor e tracker. Questa combinazione, crittografia ai margini della rete + OTA prevedibile, garantisce la massima semplicità d'uso per l'IT e la soddisfazione degli operatori.

UWB vs BLE AoA per il monitoraggio delle risorse interne: confronto, casi d'uso e compromessi di potenza

Pensate in termini di livelli di accuratezza e di esigenza infrastrutturale. Abbiamo visto questa regola empirica valere in fabbriche, ospedali e magazzini:

  • UWB (ToF): ≈10 cm. Da utilizzare quando la precisione è fondamentale: depositi per utensili, corsie di preparazione kit, attrezzature per sala operatoria, sicurezza dei lavoratori in zona rossa. È necessario prevedere 3-4 punti di ancoraggio in vista (a circa 15-20 m di distanza) e accettare un consumo energetico maggiore (i badge in genere richiedono 3-5 settimane tra una ricarica e l'altra nelle zone più trafficate).
  • AoA BLE: ~1–3 m. Adatto per l'orientamento e la logistica non critica. La precisione è buona se gli array sono ben posizionati, ma è necessario prevedere un budget per array di antenne cablate e reti LAN. Le batterie dei tag durano più a lungo.
  • Prossimità BLE (RSSI): ~2–3 m zona/stanza. TCO più basso. Utilizzo per presenza, conteggio del personale, suddivisione in zone di risorse. Più facile da coprire ampie aree e con batterie che durano mesi-anni.

Il nostro ibrido preferito: stendere una copertura BLE per un'ampia copertura e messa in servizio, quindi posizionare le tasche UWB solo dove i centimetri fanno risparmiare minuti (sale attrezzi, zone pericolose). Stesso backhaul LoRaWAN, operazioni più soddisfacenti.

Checklist per l'implementazione di UWB RTLS: sondaggio, pianificazione dell'ancoraggio, configurazione del gateway e implementazioni scalabili

  1. Controllo di integrità RF e ispezione: percorrere il pavimento, contrassegnare le interruzioni della LOS, annotare il metallo non compatibile con RF.
  2. Piano di ancoraggio: posizionare 3–4 punti di copertura in vista; verificare l'alimentazione (gli ancoraggi sono a batteria, quindi il montaggio è rapido). 
  3. Gateway e NS: gateway interno PoE, registra dispositivi, conferma Regione LoRaWAN (US915/EU868/AS923/ecc.).
  4. Corsia pilota: 2–3 corsie, 50–100 tracker; sintonizzare gli intervalli di segnalazione rispetto alla batteria. 
  5. Scalabilità orizzontale: replicare il modello, aggiungere avvisi (recinti geografici, permanenza) e FOTA sulla flotta in caso di problemi con il firmware.

Domande frequenti su UWB RTLS: precisione, capacità, regioni supportate e integrazione LoRaWAN

Quanto è precisa la UWB di Lansitec in ambienti chiusi?

Progettiamo per ~10 cm in condizioni tipiche, utilizzando UWB ToF con ancore sincronizzate. 

Quanti tracker può gestire una singola ancora?

Le indicazioni pubblicate indicano un massimo di 512 tracker per ancora con TDMA.

Quale intervallo UWB dovrei assumere per ogni ancoraggio?

Prevedere una portata di ricezione di circa 23 m in spazi liberi, quindi ridurre la distanza attorno a metallo o cemento.

Quali regioni LoRaWAN sono supportate?

I tracker elencano US915, EU868, AS923, LA915, RU864, KR920, IN865, KZ865, CN470 e altri ancora: abbina i dispositivi alla tua posizione.

Come posso aggiornare il firmware dell'intera flotta?

Utilizza FOTA tramite Bluetooth; è standard per tutti i dispositivi di ancoraggio e tracker UWB.

Ho bisogno dell'alimentazione di rete per le ancore?

No. Le ancore sono alimentate a batteria (38000 mAh); l'installazione avviene sostanzialmente con montaggio e sincronizzazione.

E per quanto riguarda l'alimentazione del gateway?

IL gateway LoRaWAN per interni supporta PoE, che semplifica il posizionamento vicino al core della rete.

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