Diferencia entre UWB y BLE

Los avances en las principales tecnologías y la proliferación de Internet han ayudado a acelerar el crecimiento de Internet de las cosas (IoT). Y con el surgimiento de Internet de las cosas, varias áreas clave han visto un aumento en los sistemas de posicionamiento de interior, especialmente en hogares, hospitales y zonas de alta seguridad. La actual pandemia Covid-19 ya ha obligado a la mayoría de la población mundial a trabajar desde sus hogares, lo que aporta seguridad en el hogar. Los sistemas tradicionales de posicionamiento interior no han sido tan confiables cuando se trata de la precisión del posicionamiento. Dos tecnologías ubicuas que han ganado una tracción significativa en el contexto del posicionamiento interior son la banda ultra ancha (UWB) y la baja energía Bluetooth (BLE). Comparamos las dos tecnologías por diversos motivos para determinar su potencial para el posicionamiento interior y otras áreas clave de aplicación.

Que es UWB?

Al igual que Bluetooth y Wi-Fi, Ultra-Wideband (UWB) es una tecnología de radio que utiliza ondas de radio cortas de pulso para lograr conexiones de ancho de banda alto. Es un enfoque relativamente nuevo para las comunicaciones de corto alcance que funciona a frecuencias muy altas: es capaz de enviar y recibir datos en anchos de banda de más de 500 megahertz a densidades de espectros de potencia muy bajas, a diferencia de sus contrapartes. Tiene otros atributos, como el hallazgo de rango y la alta eficiencia de la energía, que lo hacen ideal para el posicionamiento interior. Los enormes anchos de banda, el amplio alcance de la compensación de la velocidad de datos/rango y la operación de bajo costo, todos contribuyen a una mayor flexibilidad del uso del espectro. Las transmisiones UWB son prácticamente indetectables por los receptores de radio comunes, por lo tanto, pueden existir simultáneamente con las comunicaciones inalámbricas existentes sin preocuparse por agregar bandas de frecuencia exclusivas. Esto abre una gran cantidad de casos de uso para dispositivos portátiles, como ubicación y posicionamiento en interiores, seguimiento de activos, acceso a automóviles inteligentes, pago seguro, etc.

Que es ble?

Bluetooth Low Energy (BLE) es una tecnología de radio de baja potencia que facilita la comunicación entre dispositivos inteligentes a corta distancia. BLE es un estándar Bluetooth para Internet de las cosas (IoT) desarrollado y comercializado por Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG). Si está utilizando un rastreador de fitness o un reloj inteligente como Fitbit, Apple Watch o Nike Fuelband, es muy probable que esté utilizando un dispositivo Bluetooth de baja energía. Entonces, ¿qué hace que BLE sea diferente del viejo Bluetooth?? BLE se desarrolló específicamente para dispositivos con bajos requisitos de energía y bajo costo. BLE es como un Bluetooth de baja potencia diseñado para Internet de las cosas. Si bien tanto Bluetooth Classic como BLE se basan en la misma arquitectura y ambos son comercializados por el Bluetooth Sig, las dos tecnologías no interoperan, lo que significa que un dispositivo con Bluetooth Classic no puede comunicarse con un dispositivo BLE.

Diferencia entre UWB y BLE

Tecnología

- Tanto la banda ultra ancha (UWB) como la baja energía de Bluetooth (BLE) son tecnologías de comunicación inalámbrica de baja potencia ampliamente utilizadas para el seguimiento de la ubicación y los sistemas de posicionamiento en interiores. UWB es una tecnología de radio que utiliza ondas de radio cortas de pulso para lograr conexiones altas de ancho de banda. BLE también es una tecnología de radio de baja potencia que facilita la comunicación entre dispositivos inteligentes a corta distancia y utiliza el mismo salto de frecuencia adaptativa (AFH) que el Bluetooth Classic.

Frecuencia

- Las aplicaciones UWB funcionan en bandas de frecuencia extendidas, que les permiten ofrecer una capacidad mucho más alta que los sistemas de banda estrecha actuales. Por lo tanto, cualquier tecnología de radio que produzca señales con un ancho de banda de más de 500 MHz puede considerarse como UWB. La FCC especificó la frecuencia de operación para señales UWB entre 3.1 y 10.6 GHz a partir de 2002. Bluetooth Low Energy comparte muchas cosas importantes con la tecnología Bluetooth clásica como la arquitectura, y ambos operan en los mismos 2.4 GHz ISM, banda sin licencia.

Precisión del posicionamiento

- La precisión del posicionamiento es el parámetro comúnmente utilizado para evaluar el rendimiento de los algoritmos de posicionamiento. Si bien tanto UWB como BLE contribuyen a una amplia gama de casos de uso, incluido el seguimiento de la ubicación y el posicionamiento interior, la diferencia radica en la que uno lo hace mejor y cuál es más preciso. Si bien ambos se caracterizan por su bajo consumo de energía, UWB proporciona una precisión de posicionamiento mucho mayor que alcanza el nivel de centímetro. Es por eso que la tecnología de posicionamiento interior basada en UWB es más popular que el posicionamiento interior con tecnología BLE.

Principio de medición

- UWB mide la distancia y la ubicación con una precisión de hasta 10 cm, mientras que BLE puede alcanzar la precisión de varios metros. UWB mide el tiempo de propagación que tarda las ondas de radio para viajar desde el transmisor para llegar al receptor. Mide la distancia y la fase entre los receptores de diferencia para DOA (dirección de llegada). BLE, por otro lado, depende de la medición de la intensidad de la señal en lugar del tiempo para evaluar el nivel de potencia en el receptor.

UWB VS. BLE: Tabla de comparación

Resumen

Si bien tanto UWB como BLE son tecnologías de comunicación inalámbrica de baja potencia que se utilizan en una amplia gama de casos de uso, especialmente el seguimiento de la ubicación y el posicionamiento interior, los sistemas inalámbricos UWB se dirigen principalmente a tasas de datos extremadamente altas para las comunicaciones interiores. Esto da como resultado capacidades deseables que incluyen una alta precisión de posicionamiento en muchas áreas de comunicación inalámbrica, como WPans, telemedicina, telemetría y redes de sensores inalámbricos. Gracias a sus amplias capacidades de ancho de banda, UWB tiene el potencial de ofrecer una capacidad mucho más alta que los sistemas de banda estrecha actuales para aplicaciones de corto alcance. BLE es una tecnología de radio relativamente nueva que se ha encontrado en casi todos los teléfonos inteligentes que se están implementando. Apple fue uno de los primeros adoptantes de la tecnología BLE y luego se unió a Samsung, Motorola, LG, etc.