Proprietäre Downlink-Reverse-TDoA-Architektur: feste batteriebetriebene Baken senden, der Empfänger im Helm hört zu.
Satellitennavigation endet an der Gebäudegrenze. Bluetooth und Wi-Fi zeigen nur an, in welchem Raum sich ein Arbeiter befindet – viel zu grob für gefährliche Industriezonen. Eine Person, die sicher in der Nähe einer Absperrung steht, und eine Person, die eine Sperrzone betritt, sind grundlegend unterschiedliche operative Ereignisse. Jenseits einer bestimmten Genauigkeitsschwelle verwandeln sich Koordinaten von einfachen Kartenmarkierungen in verifizierte Ereignisse: Zoneneintritt, Aufenthaltsdauer und exakte Transitverläufe.
UWB bietet seit über einem Jahrzehnt hochpräzise Ortung, aber die breite industrielle Einführung stagniert aufgrund kommerzieller Realitäten und nicht technischer Einschränkungen. In herkömmlichen Uplink-TDoA-Systemen müssen feste Anker Pakete von jedem Tag empfangen, eine Subnanosekunden-Zeitsynchronisation über Kabel aufrechterhalten und Messungen über Ethernet zurückführen. Branchen-Benchmarks zeigen, dass etwa 85 % der Gesamtbereitstellungskosten allein aus der Verkabelungsinfrastruktur stammen: Leitungsrohre, PoE-Switches, Industrielifte und zertifizierte Elektroarbeiten.
Die Kapazität ist der zweite fatale Engpass. Vermarktete Tag-Zahlen sind oft theoretische Arithmetik: Bei zufälligem ALOHA-Kanalzugriff mit nur 18 % Last kollidiert etwa ein Drittel der Übertragungen. Die höchsten Datenraten-Funkprofile, die für Kapazität vermarktet werden, sind am wenigsten widerstandsfähig gegen Baustahl und Mehrwegeausbreitung. In der industriellen Sicherheit ist ein verlorenes Paket ein unüberwachter Arbeiter.
Technischer Bericht TR-XENOM-2025-01, statische Tests auf der DW1000-Plattform mit vier Baken.
Wir haben die Messpipeline umgekehrt. Feste, stromsparende Baken senden proprietäre UWB-Pakete, und der im Helm eingebettete Empfänger hört einfach zu. Baken arbeiten autonom, ohne Backhaul-Verbindungen zu verwalten oder auf Tags zu lauschen.
Keine Zeitverteilungsnetzwerke und keine Datenkabel-Backhauls. Bei einem Standard-Sendeintervall von 300 ms läuft eine Bake etwa sechs Tage mit einem Standard-10.000-mAh-Akkupack – im Feld getestet und validiert über kontinuierliche Einsätze. Baken werden genau dort platziert, wo Sichtbarkeit benötigt wird, nicht dort, wo Netzwerkkabel es vorschreiben.
Baken- und Empfänger-HF-Pfade erfordern keine komplexe manuelle Kalibrierung pro Gerät. Die Bereitstellung ist reine Funkplanung: Auswahl der Ankerpositionen, Erfassen der Vermessungskoordinaten und Validierung der Abdeckungszonen.
Helme arbeiten im rein passiven Hörmodus. Das Hinzufügen von 10.000 Arbeitern erzeugt null zusätzliche UWB-Übertragungen und null Funkkollisionen. Die Infrastrukturskalierung hängt strikt von der Standortfläche und -geometrie ab – niemals von der Personalstärke.
Der UWB-Empfänger ist in den Sicherheitshelm integriert. Es gibt kein sekundäres Tag zu inventarisieren, aufzuladen, einzusammeln oder zu ersetzen, und keine Chance, dass ein Arbeiter sein Positionssignal im Spind zurücklässt.
Wir haben bewusst minimale Datenraten mit langen Präambeln gewählt und dabei HF-Linkbudget und Mehrwegewiderstandsfähigkeit in der Nähe von schwerem Stahlbau gegenüber theoretischen Hochdurchsatzwerten priorisiert, die in realen Anlagen zusammenbrechen.
Die Zahlen stammen aus einem möblierten Raum, nicht aus einem leeren Labor: anhaltende Nicht-Sichtverbindung, Funkpfade durch zwei Gipskartonwände, zwei der vier Baken neben Harzdruckern mit Metall-Nachhärtungskammern und ein Spiegel direkt gegenüber einer dritten. Es wurde kein Kalman-Filter, gleitender Durchschnitt oder irgendeine Form von Trajektorienglättung angewendet.
Die Tests verwendeten vier Baken und einen stationären Empfänger auf der DW1000-Plattform. Die Architektur ist auch auf DW3000 implementiert, aber diese quantitativen Ergebnisse übertragen sich nicht darauf – und auch nicht auf einen Industriestandort im großen Maßstab mit sich bewegendem Personal – ohne eine separate Messkampagne.
Eine bewusst ungünstige Stressserie ist Teil der veröffentlichten Daten: Die Koordinatenverfügbarkeit fiel auf 15,79 % und der P95-Radialfehler stieg auf 93,94 cm. Das Entfernen der kabelgebundenen Synchronisation vereinfacht die Installation. Es beseitigt nicht die Notwendigkeit von Abdeckungsplanung und Abnahmetests.
Anwesenheit in einer Gefahrenzone, erkannt im Moment des Eintritts
Aufenthaltsdauer in Arbeits-, Gefahren-, Service- und Wartebereichen
Automatischer Kanalwechsel per Funk nach Bereich
Zugangskontrolle für bestimmte Räume
Personenortung während der Evakuierung
Routen- und Vorfallsanalyse sowie Ereignisgenerierung für den Kontrollraum
Dieselbe Architektur würde sich für Indoor-Navigation auf Verbrauchertelefonen eignen – ein passiver Zuhörer, der seine eigene Position berechnet, mit Baken, die konstruktionsbedingt nicht wissen, wer zuhört. Das ist genau das Szenario, das FiRa als Untracked Indoor Navigation bezeichnet. Apple hat eine DL-TDoA-API in iOS 26 eingeführt, und Google hat FiRa-4.0-Unterstützung in Android 17 hinzugefügt, aber unser Paketformat ist proprietär, und die APIs der Telefonsysteme verstehen es nicht. Die Baken auf den Standard-FiRa-Modus umzustellen, würde bedeuten, zu einem Netzwerk von Ankern zurückzukehren, die sich ständig koordinieren müssen – und damit die Unabhängigkeit verlieren, für die die Architektur gebaut wurde. Der direkte Weg erfordert, dass Apple- und Android-Hersteller den Entwicklerzugriff auf empfangene UWB-Frames und deren Hardware-Zeitstempel öffnen. Bis dahin ist dies eine Forschungsrichtung, kein ausgeliefertes Feature, und wir behalten diese Unterscheidung bewusst bei.