Le positionnement UWB centimétrique repose sur la mesure du temps de vol des impulsions radio Ultra-Wideband.
L'Ultra-Wideband (UWB) émet des impulsions très courtes (~2 ns) sur une bande large (≥ 500 MHz, canal 5 = 6489,6 MHz). Cette courte durée permet d'horodater l'arrivée d'une impulsion avec une précision picoseconde — soit quelques millimètres au temps de vol.
Le module DWM3000 de Qorvo est un radio UWB conforme IEEE 802.15.4z avec une résolution de timestamp d'environ 15,65 ps (~4,7 mm).
Mesurer un temps de vol entre deux nœuds sans horloge commune est impossible naïvement. Le protocole DS-TWR contourne le problème avec 4 messages :
Les 6 timestamps permettent d'annuler la dérive d'horloge entre les deux nœuds. La formule combine deux mesures aller-retour pour obtenir une distance précise à 2-5 cm.
0x21 = POLL · 0x10 = RESPONSE · 0x23 = FINAL · 0x11 = RESULTAvec 3 distances connues vers 3 ancres aux coordonnées fixes (et leur géométrie), la position 2D ou 3D du tag se calcule par trilatération (intersection de sphères). Dans Centilog, ce calcul est fait dans le navigateur (JavaScript), pas embarqué.
Le tag envoie les 3 distances en WiFi/UDP à un petit relais sur PC, qui les rediffuse en SSE au navigateur. Visualisation 3D Three.js temps réel.
| Métrique | Valeur typique | Conditions |
|---|---|---|
| Précision distance | 2 à 5 cm (1σ) | Antennes calibrées, vue dégagée |
| Précision position 2D | 5 à 10 cm | Géométrie 3 ancres équilibrée |
| Portée maximale | 300 m | Ligne de vue, antennes intégrées |
| Portée avec antenne externe | 500 m | Vue directe, gain +3 dB |
| Rafraîchissement | 10 Hz | 3 ancres, configurable |
| Consommation pointe TX | ~150 mA | Pulse 1 ms |
| Technologie | Précision typique | Robustesse multipath |
|---|---|---|
| UWB (DS-TWR) | 2-10 cm | Excellente (impulsions courtes) |
| WiFi RTT 802.11mc | 1-3 m | Moyenne |
| BLE RSSI | 2-5 m | Médiocre (sensible au signal) |
| Bluetooth AoA/AoD | 30-100 cm | Bonne en LoS |