Pourquoi l’UWB est adaptée aux applications de localisation et de positionnement
L’Ultra-Wideband (UWB) s’impose comme une des technologies appropriée pour la localisation et le positionnement de précision. Elle se distingue notamment des protocoles sans fil traditionnels par sa manière d’utiliser le spectre radio.
Là où le Wi-Fi ou le Bluetooth s’appuient sur des signaux continus transmis dans des bandes étroites, l’UWB émet de très courtes impulsions de faible puissance sur une plage de fréquences particulièrement large, généralement comprise entre 3,1 et 10,6 GHz. Cette architecture impulsionnelle confère à la technologie une haute résolution temporelle, permettant de mesurer avec une grande finesse le temps de vol d’un signal entre deux appareils. C’est précisément cette capacité, associée à un bruit radio très faible, qui explique que l’UWB peut atteindre une précision de localisation de l’ordre de quelques centimètres, y compris dans des environnements complexes.
Large bande passante
La bande passante de plus de 500 MHz joue un rôle déterminant. Elle permet d’isoler les impulsions dans le temps, ce qui rend possible un calcul du temps de vol précis à quelques dizaines de picosecondes. Cette finesse temporelle se traduit directement en précision spatiale, puisque la distance est déduite du temps de propagation. Dans des environnements industriels où les signaux rebondissent sur les parois, l’UWB conserve son efficacité : la très faible densité de puissance limite les interférences, et la structure des impulsions facilite l’identification du trajet direct du signal, même en présence de trajets multiples. C’est l’une des raisons pour lesquelles l’UWB surpasse les technologies traditionnelles dans les applications à l’intérieur des bâtiments, où la localisation GPS est inopérante et où le Bluetooth ou le Wi-Fi peinent à dépasser une précision métrique.
Tout appareil connecté compatible avec la technologie UWB peut être localisé instantanément via un smartphone. (Source NXP Semiconductors)
Schémas de modulation spécifiques
L’efficacité de l’UWB repose également sur ses schémas de modulation, notamment la Pulse Position Modulation ou le BPSK appliqué aux impulsions radio. Ces techniques privilégient la discrimination temporelle et la robustesse au bruit plutôt que le débit pur, même si l’UWB peut atteindre plusieurs centaines de Mbit/s dans des conditions adaptées. L’objectif premier reste la localisation fiable et sécurisée, une orientation renforcée par l’intégration croissante de mécanismes tels que le mode ‘’secure ranging’’, défini dans la norme IEEE 802.15.4z. Cette norme constitue d’ailleurs la base technologique des dispositifs mettant en œuvre l’UWB, et son adoption par le FiRa Consortium, qui gère les spécifications de l’UWB, a permis de structurer un écosystème mondial garantissant l’interopérabilité entre smartphones, clés automobiles numériques et objets connectés.
Applications cibles de l’UWB
La combinaison de ces caractéristiques (précision, faible consommation énergétique et résistance aux attaques) explique pourquoi l’UWB se déploie dans différents domaines. Dans l’automobile, elle permet de vérifier la présence exacte d’une clé numérique à proximité immédiate du véhicule, empêchant les détournements classiques des systèmes sans contact. Dans l’industrie, elle autorise le suivi en temps réel de robots, d’outillages ou de personnels dans des environnements denses, sans nécessiter d’infrastructure spécifique. Dans le secteur du grand public, des dispositifs comme les balises de localisation exploitent la capacité de l’UWB à déterminer non seulement une distance, mais aussi une direction précise.
Les circuits intégrés émetteurs-récepteurs UWB de Qorvo permettent d'intégrer des fonctionnalités de géolocalisation aux applications existantes.
Interopérabilité certifiée
Enfin, la maturité croissante du marché, portée par des acteurs comme Qorvo, NXP, STMicroelectronics ou Apple, renforce son rôle déploiement. Le FiRa Consortium, qui définit les profils d’usage et certifie les produits conformes, a permis d’unifier les pratiques industrielles et de sécuriser les déploiements. L’UWB est ainsi une technologie capable d’offrir une localisation centimétrique, sécurisée et fiable, tout en étant intégrée dans des conceptions de format compact et économes en énergie.
