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pte20210923004 Produkte/Innovationen, Forschung/Entwicklung

Ortung mit Ultrabreitband stark verbessert

Modifiziertes System schickt lediglich ein Summensignal an alle Empfänger, die es zurücksenden


Tag im Größenvergleich mit einem Penny, Empfänger im Test (Foto: ucsd.edu)
Tag im Größenvergleich mit einem Penny, Empfänger im Test (Foto: ucsd.edu)

San Diego (pte004/23.09.2021/06:15) - Dinesh Bharadia von der University of California, San Diego http://ucsd.edu und Kollegen haben die Datenübertragung über kurze Strecken und die Ortung von Gegenständen mittels UWB-Technik (Ultrabreitband) entscheidend verbessert. Sie arbeitet jetzt mit einer Verzögerung von einer Millisekunde und braucht so wenig Strom, dass ein Gerät zwei Jahre lang mit einer Knopfzelle auskommt.

Auf wenige Zentimeter genau

UWB lässt sich etwa für die Navigation innerhalb von sehr großen Gebäuden, zum Auffinden von Produkten etwa in riesigen Lagerhäusern oder zur Kommunikation zwischen mobilen Geräten nutzen - Apple und Samsung haben in ihre neuesten Spitzenmodelle bereits entsprechende Sende- und Empfangseinheiten verbaut. Diese basieren jedoch noch nicht auf der neuen Technik.

UWB gilt, weil präziser, als Konkurrenz für WLAN, Bluetooth und NFC. Zwei damit ausgestattete Smartphones können sich beispielsweise gegenseitig bis auf wenige Zentimeter genau orten und kommunizieren. UWB-Systeme bestehen typischerweise aus zwei Hauptkomponenten: Einem kleinen Tracking-Gerät namens Tag, das an einem Objekt befestigt werden kann, und einer Reihe von Geräten, die als Empfänger fungieren. Sie sind an verschiedenen Stellen in der Umgebung installiert, um die Funksignale des Tags zu erkennen.

Aus vielen Signalen wird eines

Beim heutigen UWB-Tracking sendet das Tag Signale an alle Empfänger. Diese schicken es an das Tag zurück. Aus den Laufzeiten der Signale werden die Abstände zwischen dem Tag und jedem Empfänger berechnet. Daraus lässt sich die Position des Tags mittels Triangulation bestimmen. Das Problem bei diesem Prozess, so Bharadia, ist, dass es viele Signalaustausche beinhaltet.

"Das macht das System langsam. Es ist nicht skalierbar und bietet keine 3D-Lokalisierung", sagt Bharadia. Sein modifiziertes System sendet lediglich ein Summensignal an alle Empfänger, die es zurückschicken. Die Empfänger modifizierte sein Team so, dass sie daraus die genaue Position des Tags errechnen können und zwar dreidimensional. Eingesetzt werden soll es in Virtual-Reality-Spielen, zur dynamischen Positionsbestimmung von Sportlern während eines Spiels und in Robotern für das Gesundheitswesen.



(Ende)
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