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Posicionamento interno UWB: guia definitivo para rastreamento de ativos e implantação de sistema RTLS

Posicionamento interno UWB: guia definitivo para rastreamento de ativos e implantação de sistema RTLS

Índice
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Guia definitivo de posicionamento interno UWB para rastreamento de ativos e implantação de sistema RTLS
Guia definitivo de posicionamento interno UWB para rastreamento de ativos e implantação de sistema RTLS

A banda ultralarga (UWB) oferece precisão de localização em ambientes internos de até centímetros. Neste guia, explicamos como funciona, o que comprar e como implementá-la com a UWB + da Lansitec. LoRaWAN pilha.

O que é Posicionamento Interno UWB? Tecnologia, Alcance ToF e Precisão de Localização em Centímetros

UWB mede o tempo de voo (ToF) preciso entre etiquetas móveis e âncoras fixas para calcular a distância e, em seguida, resolve uma posição 2D/3D a partir de vários desses alcances. Ao contrário do Bluetooth baseado em RSSI, a resolução de tempo do UWB oferece precisão de ~10 cm em espaços internos típicos — o suficiente para encontrar o compartimento de ferramentas certo, o compartimento de paletes ou até mesmo o posto de enfermagem mais próximo. A linha UWB da Lansitec é construída explicitamente com base no alcance do ToF e projetada para LoRaWAN para backhaul de baixa potência. 

UWB sobre LoRaWAN explicado: rastreamento de ativos em tempo real, âncoras, rastreadores e gateways

Aqui está o fluxo que vimos funcionar repetidamente:

  • Âncoras (alimentados por bateria, IP66) ficam em paredes ou treliças suspensas. Eles sincronizam o tempo, ouvem rastreadores, calcula distâncias e encaminha dados de pulsação e tempo via LoRaWAN 1.0.2B. As âncoras suportam até 512 rastreadores e apresentam precisão de ±10 cm com ToF UWB.
  • Rastreadores (distintivo, ativo, ou recipiente (fatores de forma) medem as âncoras próximas; as posições são calculadas no servidor e exibidas no seu aplicativo/RTLS. O alcance de recepção UWB é de até ~23 m em condições típicas.
  • O backhaul usa LoRaWAN para enviar resumos/pulsações por meio de uma LAN ou gateway LoRaWAN celular para sua plataforma. (A Lansitec fornece portais com PoE e um servidor de rede integrado para pilotos simples.) 
  • O ciclo de vida é simples: FOTA sobre Bluetooth para todos os dispositivos UWB, intervalos de relatório ajustáveis e TDMA para manter o tempo de antena organizado em células movimentadas.

Componentes principais UWB para RTLS: âncoras, rastreadores e gateways industriais LoRaWAN

ElementoDescrição
Âncoras UWBIP66, -45 °C a +85 °C, dual 19 000 mAh Li-SOCl₂ (38 000 mAh no total), LoRaWAN 1.0.2B, suporta até 512 rastreadores; bandas de região UWB listadas por mercado.
Rastreadores UWBEscolha entre Badge (íon de lítio de 600 mAh, recarregável), Asset (IP66, 2 x 4000 mAh Li-SOCl₂) ou Container (IP68, 2 x 4000 mAh Li-SOCl₂). Todos especificam precisão interna de ~10 cm e alcance de recepção UWB de até ~23 m.
Gateway LoRaWAN (interno)Servidor de rede integrado, PoE, OpenWRT, baseado em SX1302; ideal como um backhaul head para pilotos UWB e áreas de produção.

Projeto de rede UWB: espaçamento de âncoras, densidade de rastreadores, planejamento de backhaul para armazéns e hospitais

Regra geral: começamos pela física e depois analisamos o edifício.

Posicionamento e espaçamento de âncoras UWB: mapas de cobertura para RTLS de alta precisão

Com um alcance de recepção UWB documentado de até ~23 m, planejamos um espaçamento de 15 a 20 m em corredores livres e apertamos próximo a estantes de aço, elevadores ou alvenaria espessa. A triangulação requer 3 a 4 âncoras visíveis em qualquer ponto; armazéns com prateleiras altas geralmente se beneficiam de um anel perimetral + uma ou duas linhas internas. 

Densidade e taxa de transferência do rastreador: dimensionamento de sistemas RTLS UWB para implantações em grandes instalações

Uma âncora suporta dezenas a centenas de rastreadores; a Lansitec publica orientações explícitas para até 512 rastreadores/âncora com TDMA. Para paletes ou AGVs de movimentação rápida, encurtamos o intervalo de posição/batimento cardíaco; para ativos estacionados, deixamos os modos de baixo consumo baseados em movimento assumirem o controle.

Backhaul LoRaWAN para UWB: Gateways, Orçamentos de Link e Escalonamento de Rede Edge-to-Cloud

Um único gateway interno pode atender >500 nós LoRa com um orçamento de link LoRa urbano de >1,5–2 km, cobrindo facilmente uma instalação típica. Se você já utiliza LoRaWAN para sensores, o UWB utiliza o mesmo servidor de rede.

Quando mapeamos um armazém com 6 corredores e 5 metros de vão, chegamos a 11 âncoras para aproximadamente 4.000 m². O resultado? Os operadores pararam de procurar chaves de torque.

Precisão UWB vs. Duração da Bateria: Dados, Métricas de Desempenho e Otimização de Energia

É aqui que os documentos da Lansitec são revigorantemente específicos. Para o Âncora UWB (38.000 mAh) e Badge Tracker (600 mAh), a Lansitec fornece tempos de vida indicativos com base em quantos rastreadores estão ativos na célula (TDMA + cadência de relatórios):

  • 64 rastreadores → Âncora ~18 anos, Distintivo ~37 dias
  • 192 rastreadores → Âncora ~10 anos, Distintivo ~32 dias
  • 512 rastreadores → Âncora ~4,8 anos, Distintivo ~25 dias

Rastreadores de contêineres/ativos com 8.000 mAh mostram ~11–16 meses sob premissas semelhantes. Intervalos de ajuste e limites de movimento aumentam ou diminuem esses números.

Segurança e Manutenção UWB: Criptografia AES-128, Atualizações FOTA e Certificações de Conformidade Global

Tudo é fornecido com AES-128 para quadros LoRaWAN. As atualizações da frota são simplificadas via FOTA via Bluetooth. As certificações incluem CE/FCC para âncoras e rastreadores. Essa combinação — criptografia na borda da rede + OTA previsível — mantém a TI amigável e as operações felizes.

UWB vs BLE AoA para rastreamento de ativos internos: comparação, casos de uso e compensações de energia

Pense em níveis de precisão e no apetite por infraestrutura. Vimos essa regra prática se aplicar em fábricas, hospitais e armazéns:

  • UWB (ToF): ≈10 cm. Use quando a precisão for crítica para a missão: depósitos de ferramentas, pistas de montagem de kits, equipamentos de sala de cirurgia, segurança de trabalhadores em zona vermelha. Você planejará de 3 a 4 ancoragens visíveis (espaçamento de cerca de 15 a 20 m) e aceitará maior consumo de energia da etiqueta (os emblemas geralmente têm um intervalo de 3 a 5 semanas entre as cargas em zonas movimentadas).
  • BLE AoA: ~1–3 m. Ótimo para sinalização e logística não crítica. A precisão é sólida se os conjuntos estiverem bem posicionados, mas você precisará investir em conjuntos de antenas cabeadas e pontos de LAN. As baterias das etiquetas duram mais.
  • Proximidade BLE (RSSI): ~2–3 m zona/sala. Menor TCO. Use para presença, contagem de pessoas e zoneamento geral de ativos. Mais fácil de cobrir grandes áreas e marcar baterias que duram meses a anos.

Nosso híbrido favorito: instale uma manta BLE para ampla cobertura e comissionamento, depois instale bolsões UWB apenas onde centímetros economizam minutos (salas de ferramentas, zonas de perigo). O mesmo backhaul LoRaWAN, operações mais felizes.

Lista de verificação de implantação de RTLS UWB: pesquisa, planejamento de âncora, configuração de gateway e implementações escaláveis

  1. Pesquisa e verificação de integridade de RF: ande pelo local, marque as quebras de LOS, observe o metal que não é amigável à RF.
  2. Plano de ancoragem: coloque para 3 a 4 pessoas com cobertura visível; confirme a alimentação (as âncoras são a bateria, então a montagem é rápida). 
  3. Gateway e NS: gateway interno PoE, registrar dispositivos, confirmar Região LoRaWAN (US915/EU868/AS923/etc.).
  4. Faixa piloto: 2–3 corredores, 50–100 rastreadores; intervalos de relatórios de ajuste vs. bateria. 
  5. Escalabilidade horizontal: replique o padrão, adicione alertas (cercas geográficas, permanência) e faça o FOTA da frota quando o firmware apresentar problemas.

Perguntas frequentes sobre UWB RTLS: precisão, capacidade, regiões suportadas e integração LoRaWAN

Qual é a precisão do UWB da Lansitec em ambientes internos?

Projetamos para ~10 cm em condições típicas, usando UWB ToF com âncoras sincronizadas. 

Quantos rastreadores uma única âncora pode controlar?

A orientação publicada é de até 512 rastreadores por âncora com TDMA.

Qual alcance UWB devo assumir por âncora?

Planeje um alcance de recepção de ~23 m em espaços livres e, em seguida, ajuste o espaçamento ao redor de metal ou concreto.

Quais regiões LoRaWAN são suportadas?

Os rastreadores listam US915, EU868, AS923, LA915, RU864, KR920, IN865, KZ865, CN470 e muito mais — combine os dispositivos com sua localidade.

Como faço para atualizar o firmware em toda a frota?

Use FOTA via Bluetooth; é padrão em toda a âncora e rastreadores UWB.

Preciso de energia elétrica para as âncoras?

Não. As âncoras são alimentadas por bateria (38000 mAh); a instalação é basicamente montar e sincronizar.

E quanto à energia do gateway?

O gateway LoRaWAN interno suporta PoE, o que simplifica o posicionamento próximo ao núcleo da rede.

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