Tecnologia UWB: che cos’è e come è opportuno sfruttarla?

Oggi facciamo un viaggio con la macchina del tempo fino all’inizio del XX secolo. È proprio a quel periodo che si fanno risalire gli inizi dell’utilizzo della tecnologia senza fili, il cui sviluppo ha portato alla creazione di una tecnologia attualmente sempre più diffusa chiamata Ultra Wideband.

Cos’è l’UWB?

Il padre della tecnologia senza fili è considerato l’inventore italiano Guglielmo Marconi, il cui lavoro ha permesso, nel 1901, l’invio della prima trasmissione radio attraverso l’Oceano Atlantico. Marconi perfezionò i trasmettitori a scintilla sviluppati da Heinrich Hertz negli anni ‘80 nel XIX, che fino alla Prima guerra mondiale costituivano la tecnologia più avanzata in grado di stabilire una comunicazione senza fili tra le navi. 

Al giorno d’oggi disponiamo di decine di tecnologie senza fili (wireless). Tra queste un posto di primo piano è occupato dalla tecnologia Ultra Wideband (UWB) standardizzata da anni, che analogamente al WiFi o al Bluetooth Low Energy, è un protocollo di comunicazione wireless a corto raggio. Opera ad alta frequenza (fino a 10 GHz) e in un ampio spettro, e consente inoltre una precisione molto maggiore nella localizzazione degli oggetti, aspetto che la differenzia dalle altre succitate tecnologie.

UWB – pregi e benefici

Ti stai chiedendo perché proprio l’UWB? La tecnologia Ultra Wideband viene frequentemente impiegata nel caso delle soluzioni di Asset Tracking utilizzate per il monitoraggio delle risorse aziendali. Prendendo in considerazione questa applicazione, l’UWB presenta numerosi vantaggi che la distinguono rispetto alle altre. In particolare, è bene prestare attenzione a:

• Basso consumo energetico pur nel mantenimento di un’elevata larghezza di banda (500 MHz). L’UWB rappresenta pertanto una soluzione ideale per trasferire una maggior quantità di dati dal trasmettitore verso altri dispositivi, raggiungendo velocità di trasmissione dati da 7 a 27 megabit al secondo.
• Localizzazione secondo metodica time of flight, e non sulla base della potenza del segnale. Questa metodica si basa su una misura accurata del tempo intercorso tra la trasmissione del segnale e la ricezione della relativa risposta, al fine di effettuare una stima della distanza ed il calcolo della posizione del dispositivo. Grazie ad una elevata accuratezza (fino a 0,5 m) ed alla resistenza alle interferenze, la tecnologia UWB trova valido utilizzo in ambienti produttivi caratterizzati da condizioni difficili, rispetto ai tradizionali metodi basati sulla misura della potenza del segnale.
• Maggiore resistenza alle interferenze in ambiente industriale. L’UWB raggiunge un’elevata precisione in tempo reale, poiché invia fino a 1 miliardo di impulsi al secondo, il che equivale a circa 1 impulso al nanosecondo.
• La possibilità di determinare la copertura e la posizione è il tratto distintivo fondamentale dell’UWB rispetto alle altre tecnologie. Vedi sotto per un confronto tra l’accuratezza di questi parametri per l’UWB e le tecnologie concorrenti.

Utilizzo dell’UWB in Comarch

In Comarch la tecnologia UWB è ampiamente utilizzata nella nostra soluzione proprietaria Asset Tracking, mediante la quale è possibile ottimizzare i processi produttivi in azienda in modo facile e sicuro.

Localizzazione delle risorse  

Grazie ad un’accurata capacità di localizzazione, la tecnologia UWB consente di leggere la posizione sulla mappa con una precisione fino a 0,5 metri e pertanto di individuare immediatamente le risorse. Questa funzionalità può risultare particolarmente utile durante l’inventario annuale.

Monitoraggio della presenza in postazione 

La definizione di zone digitali permette di rilevare gli elementi monitorati al loro interno: il responsabile sa così in qualsiasi momento in quale posizione si trovi l’articolo attualmente in produzione. È anche possibile l’analisi del tempo di permanenza del prodotto nelle singole postazioni. I dati raccolti possono quindi essere utilizzati per ricostruire il processo produttivo di uno specifico elemento, ad esempio per le esigenze del reparto qualità o per gli audit.

Ottimizzazione del flusso dei materiali 

Grazie a strumenti analitici specialistici che sfruttano l’UWB è possibile effettuare un’analisi dettagliata dei percorsi di flusso del materiale tra le varie fasi della produzione, consentendo l’ottimizzazione e una maggiore efficienza del processo. Inoltre, gli avvisi definiti aiutano a eliminare i colli di bottiglia.

Misurazione dell’uso degli strumenti 

La mancanza di dati oggettivi sull’uso effettivo degli strumenti mobili (ad es. carrelli elevatori) può comportare uno spreco di risorse costose. L’impiego della tecnologia UWB consente la creazione di report di riepilogo (ad es. tempo di percorrenza giornaliero totale del veicolo) che semplificano le decisioni relative agli investimenti o alla riallocazionedi fondi.

Monitoraggio dei buffer 

Il conteggio automatico delle risorse di un determinato tipo in zone di stoccaggio (il cosiddetto supermarket o scaffalatura Kanban) consente il monitoraggio continuo del loro riempimento e informa anche i dipendenti della necessità di consegnare più articoli o di sospendere temporaneamente la produzione. 

Verifica del completamento dei componenti  

Il sistema Asset Tracking basato su tecnologia UWB verifica se i componenti si trovano in un contenitore appropriato o nella giusta postazione ancor prima di iniziare il lavoro. Questo velocizza notevolmente il lavoro, prevenendo difetti di produzione e tempi di fermo.

Se vuoi saperne di più sulle nostre soluzioni dell’ecosistema IoT, tra cui l’Asset Tracking basato sulla tecnologia Ultra Wideband, visita il sito web www.comarch.it oppure scrivici attraverso l’apposito modulo.  

Katarzyna Strzebońska, Comarch IoT