Soluzione Ultra-Wideband abilitante per la localizzazione indoor su larga scala

Il sistema di localizzazione su larga scala Ultra-Wideband (UWB) è una soluzione avanzata progettata per individuare un vasto numero di tag in aree di qualsiasi dimensione, al fine di supportare le applicazioni dell’Industria 4.0. Questo sistema si basa sulla tecnologia Ultra-Wideband (UWB), la quale è supportata da un protocollo di accesso multiplo a divisione di tempo (TDMA) che viene opportunamente implementato su tutti i dispositivi UWB. Inoltre, il sistema utilizza un metodo di misurazione delle distanze chiamato Two-Way Ranging (TWR), permettendo di ottenere misurazioni precise e affidabili.

La soluzione Artemis, che rappresenta una delle implementazioni di questo sistema, è composta da diversi componenti chiave. Tra questi figurano i tag, che sono collegati agli oggetti mobili che devono essere tracciati, e i nodi ancora, i quali vengono posizionati in posizioni predefinite all’interno dell’area di interesse. Inoltre, sono presenti anche dei nodi ancora, chiamati Gateway, che offrono connettività UWB e IP tramite Wi-Fi o Ethernet per comunicare all’esterno la posizione identificata. Un elemento fondamentale della soluzione è rappresentato dal Gestore di Localizzazione, il quale esegue un algoritmo basato sul Filtro di Kalman Esteso (EKF) per calcolare con precisione la posizione dei tag.

Un aspetto importante da sottolineare è che, poiché le misurazioni di distanza si basano sul metodo TWR, i nodi degli ancoraggi non necessitano di essere sincronizzati nel tempo. Ciò semplifica significativamente la fase di distribuzione dell’infrastruttura fissa, riducendo i costi e i tempi di installazione.

Una caratteristica significativa della soluzione Artemis è la sua flessibilità nell’adattarsi a diverse situazioni e contesti applicativi. Ad esempio, il tag può essere collegato a oggetti mobili dotati di una fonte di energia sufficiente per alimentare anche il tag stesso, come ad esempio i carrelli elevatori o i robot mobili automatici (AMR). Tuttavia, è importante sottolineare che il sistema è altrettanto adatto per localizzare persone, garantendo un’elevata precisione e affidabilità nella determinazione della posizione.

La soluzione Artemis è stata testata in un ambiente industriale reale, dove ha dimostrato di raggiungere un Technology Readiness Level (TRL) pari a 7. Sebbene sia stata concepita principalmente per soddisfare le esigenze dell’Industria 4.0, questa soluzione può essere facilmente adattata per essere utilizzata in altri ambiti applicativi.