Ping UWB a pedido: precisão centimétrica sem penalizar a bateria

O Ultra-Wideband oferece precisão centimétrica. Se o usar em todas as tags, a toda a hora, paga essa precisão com baterias gastas e um rádio congestionado, por uma precisão de que a maioria dos seus activos não necessita na maior parte do tempo. As tags da Ubudu emitem pings UWB a pedido: precisão ao centímetro exactamente onde e quando importa, e anos de bateria em todo o resto.

Porque é que a precisão em todo o lado não deve ser a regra

O Ultra-Wideband é a tecnologia rádio mais precisa dos RTLS correntes. Localiza uma tag com uma precisão inferior a 50 cm num ambiente industrial movimentado e inferior a 20 cm em condições controladas, o suficiente para distinguir junto a qual de duas máquinas está parado um carrinho, ou em que caixa está uma peça. Essa precisão é realmente útil. E também é realmente cara de manter.

O custo não está no hardware, está em manter o rádio activo. Uma tag que emite pings UWB continuamente gasta a bateria muito mais depressa do que uma tag Bluetooth Low Energy, por isso uma frota só UWB acaba presa a uma rotina de carregamento ou a baterias volumosas. Além disso, cada tag que emite pings partilha o mesmo espectro: com milhares num local, todas a emitir constantemente, o canal UWB satura. A resposta habitual é acrescentar âncoras para acompanhar o ritmo: mais hardware, mais cablagem, mais manutenção.

E é aqui que vale a pena parar para pensar: a maioria dos activos, na maior parte do tempo, não precisa de precisão centimétrica. Precisa de saber em que zona está um carrinho, não a sua posição exacta ao centímetro. Pagar pela precisão em cada tag, a cada segundo, é pagar por uma precisão que não usa, à custa da autonomia da bateria e da infra-estrutura que realmente lhe interessam.

Precisão a pedido, não por defeito

A Ubudu adopta a abordagem oposta. Cada tag funciona por defeito em BLE de baixo consumo e comunica a sua zona num único mapa em tempo real, com um custo energético muito baixo: o modo certo para a maioria dos activos na maior parte do tempo. O rádio Ultra-Wideband fica em repouso até que algo peça uma posição precisa. Quando isso acontece, o firmware de poupança de energia da tag activa o UWB, obtém uma posição ao centímetro e volta de imediato ao BLE. Três coisas a podem pedir.

Quando o pede

Alguém pesquisa um activo específico ou inicia uma sessão de Precision Finding para ir até ele. A tag emite um ping UWB e é localizada com precisão; num iPhone recente, o operador segue depois uma seta e a distância no ecrã até ao activo, com cerca de 10 cm de precisão. Esta é a consulta imediata, onde está isto exactamente, neste momento, e é aí que a precisão compensa.

Quando se move

A tag detecta movimento. Um activo que acabou de ser levantado, carregado ou levado sobre rodas é o que mais provavelmente precisa de uma posição exacta, por isso o próprio movimento pode accionar um ping UWB. Uma tag parada mantém-se silenciosa em BLE e gasta o mínimo de energia; uma tag em movimento comunica a sua posição com precisão e depois volta ao repouso.

Quando entra numa zona

Entrar numa área definida, seja um cais de expedição, uma sala de calibração ou uma zona crítica para a segurança, pode, por si só, pedir uma posição precisa. Obtém posicionamento ao centímetro exactamente nos locais que o justificam, sem que ninguém mexa um dedo, e localização simples por zona em todos os outros.

Vale a pena pagar pela precisão centimétrica exactamente onde e quando a pede, e em quase mais lado nenhum.

O que significa no terreno

O ping a pedido muda a economia de uma implementação. Coloca uma tag em tudo uma única vez, para ter visibilidade por zona a baixo custo, e depois deixa a precisão ligar-se sozinha, por activo e por momento: uma pesquisa, um movimento, uma fronteira atravessada. As baterias duram anos, em vez de exigirem uma rotina de carregamento. O canal UWB mantém-se desimpedido porque as tags só comunicam quando têm algo preciso para dizer, por isso as âncoras que instala rendem mais e precisa de comprar menos. E é um só dispositivo numa só plataforma: a mesma tag híbrida UWB e BLE, nas mesmas âncoras, a funcionar nos seus servidores ou na cloud europeia da Ubudu, em conformidade com o RGPD.

O padrão repete-se em implementações reais. No Queen Elizabeth Hospital, em Hong Kong, o pessoal localiza macas mais depressa quando é precisa uma cama. O Paris Saint-Joseph Hospital monitoriza mais de 1 500 equipamentos. A fábrica SETBT da Schneider Electric tem visibilidade em tempo real das ordens de trabalho na produção. Em cada caso, o valor não está na precisão pela precisão, mas na precisão nos activos e nos momentos que importam, paga apenas aí.

É a abordagem híbrida que a Ubudu aplica em mais de 6 000 instalações em mais de 35 países: primeiro uma cobertura ampla e de baixo custo, depois precisão centimétrica a pedido, onde compensa.

Em resumo

• A precisão custa energia: o UWB contínuo esgota as baterias e congestiona o rádio; a maioria dos activos só precisa de localização por zona na maior parte do tempo.
• O UWB activa-se com um evento: uma pesquisa ou uma sessão de Precision Finding, um movimento ou a entrada numa zona definida; de resto, a tag mantém-se em BLE de baixo consumo.
• Precisão onde importa: menos de 50 cm em condições industriais, menos de 20 cm em condições controladas e cerca de 10 cm num iPhone, ao ir até ao activo.
• Menor custo em toda a frota: anos de bateria, um canal UWB menos congestionado e menos âncoras, com uma só tag e uma só plataforma.