Différence entre UWB et BLE

Les progrès des technologies principales et la prolifération d'Internet ont contribué à accélérer la croissance de l'Internet des objets (IoT). Et avec la montée en puissance de l'Internet des objets, plusieurs domaines clés ont connu une augmentation des systèmes de positionnement intérieur, en particulier dans les maisons, les hôpitaux et les zones de haute sécurité. La pandémie actuelle de Covid-19 a déjà forcé la majorité de la population mondiale à travailler depuis leurs maisons, ce qui fait l'objet de sécurité à domicile. Les systèmes traditionnels de positionnement intérieur n'ont pas été aussi fiables en matière de précision de positionnement. Deux technologies omniprésentes qui ont gagné une traction significative dans le contexte du positionnement intérieur sont l'ultra-large bande (UWB) et Bluetooth Low Energy (BLE). Nous comparons les deux technologies pour déterminer leur potentiel de positionnement intérieur et d'autres domaines d'application clés.

Qu'est-ce que UWB?

Comme Bluetooth et Wi-Fi, Ultra-Wideband (UWB) est une technologie radio qui utilise des ondes radio à impulsions courtes pour obtenir des connexions de bande passante élevées. Il s'agit d'une approche relativement nouvelle des communications à courte portée qui fonctionne à des fréquences très élevées - il est en mesure d'envoyer et de recevoir des données à une bande passante de plus de 500 mégahertz à des densités de spectres de puissance très faibles, contrairement à ses homologues. Il a d'autres attributs tels que la recherche de portée et l'efficacité élevée de puissance, ce qui le rend idéal pour le positionnement intérieur. Les énormes bandes passantes, la large portée du débit de données / compromis de la plage et du fonctionnement à faible coût contribuent à une plus grande flexibilité de l'utilisation du spectre. Les transmissions UWB sont pratiquement indétectables par les récepteurs radio ordinaires, donc ils peuvent exister simultanément avec les communications sans fil existantes sans se soucier d'ajouter des bandes de fréquence exclusives. Cela ouvre une multitude de cas d'utilisation pour les appareils portables, tels que l'emplacement intérieur et le positionnement, le suivi des actifs, l'accès à la voiture intelligente, le paiement sécurisé, etc.

Qu'est-ce que BLE?

Bluetooth Low Energy (BLE) est une technologie radio à faible puissance qui facilite la communication entre les appareils intelligents sur une courte distance. BLE est une norme Bluetooth pour l'Internet des objets (IoT) développée et commercialisée par le groupe d'intérêt spécial Bluetooth (Bluetooth SIG). Si vous utilisez un tracker de fitness ou une smartwatch comme Fitbit, Apple Watch ou Nike Fuelband, il est très probable que vous utilisez un appareil Bluetooth à basse énergie. Alors, ce qui rend BLE différent du bon vieux Bluetooth? BLE a été développé spécifiquement pour les appareils avec des besoins à faible puissance et un faible coût. BLE est comme un Bluetooth à faible puissance conçu pour l'Internet des objets. Alors que Bluetooth Classic et BLE sont basés sur la même architecture et qu'ils sont tous deux commercialisés par le Sig Bluetooth, les deux technologies n'interopéreront pas, ce qui signifie qu'un appareil avec Bluetooth Classic ne peut pas communiquer avec un appareil BLE.

Différence entre UWB et BLE

Technologie

- Ultra-wideband (UWB) et Bluetooth Low Energy (BLE) sont des technologies de communication sans fil à faible puissance largement utilisées pour le suivi de l'emplacement et les systèmes de positionnement intérieur. UWB est une technologie radio qui utilise des ondes radio à impulsions courtes pour obtenir des connexions de bande passante élevées. BLE est également une technologie radio à faible puissance qui facilite la communication entre les appareils intelligents sur une courte distance et utilise le même saut de fréquence adaptatif (AFH) que le Bluetooth Classic.

Fréquence

- Les applications UWB fonctionnent dans des bandes de fréquences étendues, ce qui leur permet d'offrir une capacité beaucoup plus élevée que les systèmes à bande étroite actuelles. Ainsi, toute technologie radio qui produit des signaux avec une bande passante plus large que 500 MHz peut être considérée comme UWB. La FCC a spécifié la fréquence de fonctionnement pour les signaux UWB entre 3.1 et 10.6 GHz en 2002. Bluetooth Low Energy Partagez de nombreuses choses importantes avec la technologie Bluetooth classique telle que l'architecture, et les deux fonctionnent dans le même 2.4 GHz ISM, bande sans licence.

Précision de positionnement

- La précision du positionnement est le paramètre couramment utilisé pour évaluer les performances des algorithmes de positionnement. Alors que UWB et BLE contribuent à un large éventail de cas d'utilisation, y compris le suivi de l'emplacement et le positionnement intérieur, la différence réside dans laquelle on le fait le mieux et laquelle est la plus précise. Alors que les deux sont caractérisés par leur faible consommation d'énergie, UWB fournit une précision de positionnement beaucoup plus élevée atteignant le niveau des centimètres. C'est pourquoi la technologie de positionnement intérieur basée sur UWB est plus populaire que le positionnement intérieur avec la technologie BLE.

Principe de mesure

- UWB mesure la distance et l'emplacement à une précision de jusqu'à 10 cm, tandis que BLE peut atteindre la précision de plusieurs mètres. UWB mesure le temps de propagation nécessaire aux ondes radio pour voyager de l'émetteur pour atteindre le récepteur. Il mesure la distance et la phase entre les récepteurs de différence pour DOA (direction d'arrivée). BLE, en revanche, dépend de la mesure de la force du signal plutôt que du temps pour évaluer le niveau de puissance au niveau du récepteur.

UWB VS. BLE: tableau de comparaison

Résumé

Alors que UWB et BLE sont des technologies de communication sans fil à faible puissance qui sont utilisées dans une large gamme de cas d'utilisation, en particulier le suivi de l'emplacement et le positionnement intérieur, les systèmes sans fil UWB ciblent principalement les débits de données extrêmement élevés pour les communications intérieures. Il en résulte des capacités souhaitables, notamment une précision de positionnement élevée dans de nombreux domaines de communication sans fil tels que les réseaux de capteurs WPANS, de télémédecine, de télémétrie et de capteurs sans fil. Grâce à ses larges capacités de bande passante, UWB a le potentiel d'offrir une capacité beaucoup plus élevée que les systèmes de bande étroite actuels pour les applications à courte portée. BLE est une technologie radio relativement nouvelle qui a trouvé que presque tous les smartphones sont déployés. Apple a été l'un des premiers adoptants de la technologie BLE et a ensuite été rejoint par Samsung, Motorola, LG, etc.