Architecture Downlink Reverse-TDoA : les balises autonomes transmettent des signaux ; le récepteur à l'intérieur du casque écoute.
La navigation par satellite s'arrête au périmètre du bâtiment. Le Bluetooth et le Wi-Fi indiquent seulement dans quelle pièce se trouve un opérateur — une précision bien trop grossière pour des zones industrielles dangereuses. Une personne qui se tient en sécurité près d'une barrière et une personne qui pénètre dans une zone d'exclusion sont deux événements opérationnels radicalement différents. Au-delà d'un certain seuil de précision, les coordonnées cessent d'être de simples repères sur une carte pour devenir des événements vérifiés : entrée en zone, temps de présence et trajectoires de déplacement exactes.
L'UWB permet un suivi de haute précision depuis plus de dix ans, mais son adoption industrielle à grande échelle bute sur des réalités économiques plus que sur des limites techniques. Dans les systèmes classiques en TDoA montant, les ancres fixes doivent recevoir les paquets de chaque tag, maintenir une synchronisation temporelle filaire de l'ordre de la sous-nanoseconde et remonter les mesures par Ethernet. Les références du secteur montrent qu'environ 85 % du coût total de déploiement provient du seul câblage : chemins de câbles, commutateurs PoE, nacelles élévatrices et main-d'œuvre électrique certifiée.
La capacité constitue le second goulet d'étranglement rédhibitoire. Le nombre de tags annoncé relève souvent d'une arithmétique théorique : avec un accès au canal de type ALOHA aléatoire, dès 18 % de charge, près d'un tiers des transmissions entrent en collision. Et les profils radio à plus haut débit, mis en avant pour leur capacité, sont les moins résistants aux charpentes métalliques et aux réflexions multitrajets. En sécurité industrielle, un paquet perdu, c'est un opérateur qui n'est plus suivi.
Rapport technique TR-XENOM-2025-01, essais statiques sur plateforme DW1000 avec quatre balises.
Les balises fixes transmettent des paquets UWB toutes les 300 ms ; le récepteur dans le casque écoute et envoie uniquement des horodatages au serveur via le canal de télémétrie ordinaire. Les balises ne reçoivent rien et ne partagent aucune référence temporelle entre elles – ni par câble, ni par radio, ni par GPS. Tous les autres avantages du système découlent directement de cette architecture.
Pas de lignes de synchronisation, pas de commutateurs PoE, pas de chemins de câbles vers les points de montage. Dans la configuration DW1000, avec une période de 300 ms, une balise fonctionne pendant environ six jours avec une batterie de 10 000 mAh. Les points de montage sont choisis en fonction de la géométrie radio du bâtiment et non de l'endroit où se trouvent les prises de courant.
Les balises, les récepteurs de positionnement UWB mobiles et les chemins RF ne nécessitent aucun alignement sur banc ni table de correction avant l'installation. Le déploiement ne nécessite aucun équipement d'étalonnage coûteux et se résume à une planification radio de base : montage aux points conçus, enregistrement de leurs coordonnées et exécution d'un contrôle d'acceptation.
Les casques fonctionnent en mode réception uniquement (RX). Même l’ajout de 10 000 travailleurs sur un site crée 0 octet de trafic UWB supplémentaire et élimine les collisions de canaux radio (ALOHA). L'infrastructure évolue uniquement en fonction de la zone de couverture, jamais en fonction du nombre de travailleurs par équipe.
Le récepteur de positionnement UWB mobile est intégré au casque de sécurité, qui est un équipement de protection obligatoire. Cela élimine l’achat et la maintenance de trackers tiers, le besoin d’armoires de chargement et le risque d’oubli ou de perte des tags.
Nous avons délibérément choisi un préambule long et le débit de données par paquets le plus bas. Cela fournit un budget de liaison radio maximal et une résistance aux réflexions multitrajets du métal, au lieu de rechercher un débit nominal.
Ces chiffres proviennent d'une pièce meublée, et non d'un laboratoire vide : absence prolongée de visibilité directe, trajets radio traversant deux cloisons de plâtre, deux des quatre balises placées à côté d'imprimantes à résine dotées de chambres de post-durcissement métalliques, et un miroir juste en face d'une troisième. Aucun filtre de Kalman, aucune moyenne glissante ni aucun lissage de trajectoire n'a été appliqué.
Les essais ont été menés avec quatre balises et un récepteur fixe sur la plateforme DW1000. L'architecture est également implémentée sur DW3000, mais ces résultats quantitatifs ne s'y transposent pas — pas plus qu'à un site industriel à grande échelle avec du personnel en mouvement — sans une campagne de mesures dédiée.
Une série de stress volontairement défavorable fait partie des données publiées : la disponibilité des coordonnées y tombe à 15,79 % et l'erreur radiale P95 atteint 93,93 cm. Supprimer la synchronisation filaire simplifie l'installation ; cela ne dispense ni d'une étude de couverture, ni d'un essai de réception.
La présence en zone dangereuse, détectée dès l'entrée
Le temps passé en zones de travail, de danger, de service et d'attente
La bascule automatique de canal radio selon la zone
Le contrôle d'accès à certains locaux
La localisation du personnel lors d'une évacuation
L'analyse des trajets et des incidents, et la génération d'événements pour la salle de contrôle
La même architecture conviendrait à la navigation en intérieur sur des téléphones grand public : un récepteur passif qui calcule lui-même sa position, avec des balises qui, par conception, ignorent qui les écoute. C'est exactement le scénario que la FiRa appelle Untracked Indoor Navigation. Apple a introduit une API DL-TDoA dans iOS 26 et Google a ajouté la prise en charge de FiRa 4.0 dans Android 17, mais notre format de paquet est propriétaire et les API système des téléphones ne le comprennent pas. Basculer les balises en mode FiRa standard reviendrait à retrouver un réseau d'ancres devant se coordonner en permanence — et à perdre l'indépendance pour laquelle l'architecture a été conçue. La voie directe suppose qu'Apple et les fabricants Android ouvrent aux développeurs l'accès aux trames UWB reçues et à leurs horodatages matériels. Tant que ce n'est pas le cas, il s'agit d'un axe de recherche et non d'une fonctionnalité livrée : nous tenons à maintenir la distinction.