Ultra-Wideband-Technologie läutet Ära der Präzision ein

In den letzten Jahren hat die Ultra-Wideband-Technologie (UWB) ihren kontinuierlichen Übergang von der frühen Anwendung bis hin zum breiteren Einsatz in der Praxis fortgesetzt. Im Automobilsektor werden UWB-basierte digitale Fahrzeugschlüssel zunehmend zum Standard, was durch die wachsende Verbreitung bei OEMs und die sich erweiternde Unterstützung des Ökosystems vorangetrieben wird. Über die Automobilbranche hinaus findet UWB auch in der industriellen Automatisierung und der energieeffizienten Datenkommunikation praktische Anwendung.

Gleichzeitig durchläuft der UWB-Standard eine bedeutende Weiterentwicklung hin zu IEEE 802.15.4ab. Der neue Standard nähert sich seinem Final Freeze, der für 2026 geplant ist. Er bringt mehrere wichtige Neuerungen mit sich, darunter Multi-Millisecond- (MMS), bistatische und multistatische Sensorik und Schmalbandübertragung. Diese Verbesserungen sollen die UWB-Leistung in den Bereichen Entfernungsmessung, Sensorik und Datenübertragung erheblich steigern.

Zentrale Trends der UWB-Entwicklung

Mit Blick auf das Jahr 2026 und darüber hinaus sieht Wenzheng Li, Technical Marketing Engineer beim Chip-Design-Unternehmen Calterah, die UWB-Technologie als entscheidenden Treiber für die Weiterentwicklung smarter Automotive- und Industriesysteme. Die nächste Welle der UWB-Innovation wird aus seiner Sicht von den folgenden zentralen Trends geprägt sein:

1. Reichweitenleistung

1a: Sehr hohe Präzision bei der Entfernungsmessung durch Frequency Stitching

Durchbrüche im Frequency Stitching werden es ermöglichen, mehrere UWB-Kanäle zu kombinieren. In der Praxis wird das die nutzbare Bandbreite erweitern und gleichzeitig bleiben die Komplexität des Systems und die Hardwarekosten relativ gering. Vom Einsatz von Frequency Stitching zur Kombination mehrerer UWB-Kanäle anstelle der Nutzung eines einzelnen UWB-Kanals wird erwartet, dass die Präzision der UWB-Entfernungsmessung das Sub-Zentimeter-Level erreicht. Daher eignet sich UWB besser für Anwendungsszenarien, die eine höhere Genauigkeit erfordern, wie beispielsweise fortschrittliche Fahrzeugzugangssysteme, hochpräzise Positionierung in der Industrie und Robotik.

1b: Sehr hohe Zuverlässigkeit bei der Entfernungsmessung durch den Einsatz mehrerer Antennen

Da immer mehr UWB-Geräte mit mehreren Antennen ausgestattet sind, wird die Nutzung mehrerer Antennen zu einer praktikablen Option für die UWB-Entfernungsmessung. Techniken wie Antennenauswahl, Sendediversität und räumliches Multiplexing können angewendet werden, um die Zuverlässigkeit der Entfernungsmessung in komplexen und dynamischen Umgebungen zu verbessern. Neben den Vorteilen hinsichtlich der Zuverlässigkeit kann räumliches Multiplexing auch genutzt werden, um die Gesamtkapazität des Systems zur UWB-Entfernungsmessung zu erhöhen, wodurch mehr gleichzeitige Verbindungen und Messungen ohne Einbußen bei der Genauigkeit möglich sind.

In Kombination helfen das Frequency Stitching und der Einsatz mehrerer Antennen dabei, mehrere langjährige Herausforderungen in UWB-basierten digitalen Fahrzeugschlüsselsystemen zu bewältigen. Denn diese Verfahren verbessern die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Entfernungsmessung in komplexen realen Umgebungen. Diese Verbesserungen können falsche Detektionen und übersehene Ereignisse reduzieren und ermöglichen gleichzeitig neue Anwendungen wie die Fahrzeugortung („Find my car“).

2. Von Positionierung zu umfassender Sensorik

UWB-Systeme entwickeln sich rasant über die reine Positionierung hinaus. Im Jahr 2026 und darüber hinaus ist zu erwarten, dass UWB-basierte Geräte fortschrittliche Sensorfunktionen für die Bewegungs-, Gesten- und Anwesenheitserkennung nutzen. Mit der Einführung von bi-statischer und multi-statischer Sensorik entwickeln sich UWB-Systeme über die Positionsbestimmung durch ein einzelnes Gerät hinaus hin zu vernetzten Sensorarchitekturen. Durch die Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsknoten kann UWB zur kooperativen und verteilten Sensorik dienen, die ein Verständnis der Umgebung ermöglicht, das umfassender und zuverlässiger ist. Dadurch könnte UWB-Sensorik neue Anwendungen im Automobilbereich ermöglichen, wie zum Beispiel die Erkennung eines Einbruchs.

Darüber hinaus wird erwartet, dass durch UWB-Sensorik eine bessere Echtzeit-Interaktion im Raum und eine bessere Rekonstruktion von Umgebungen erreicht werden. Das ebnet den Weg für kontextbewusste smarte Umgebungen innerhalb und außerhalb von Fahrzeugen, im öffentlichen Raum und in industriellen Umgebungen.

3. Tiefe Integration mit KI

Da UWB-Technologie präzise Reichweitenmessung, Umgebungswahrnehmung und Datenkommunikation ermöglicht, eignet sie sich ideal für von Künstlicher Intelligenz (KI) gesteuerte Wahrnehmungssysteme. 2026 und darüber hinaus wird UWB ein wichtiger Bestandteil multimodaler Sensorsysteme sein, die nahtlos mit KI zusammenarbeiten, um erweiterte und intuitive Nutzererlebnisse zu bieten. UWB wird nicht mehr als eigenständige Funktechnologie betrachtet, sondern als unverzichtbarer Enabler intelligenter, reaktiver Umgebungen.

Vision für die vernetzte Zukunft

All diese Fortschritte werden die Möglichkeiten in den Bereichen Spatial Computing, Internet of Things (IoT) und Mensch-Maschine-Interaktion voraussichtlich neu definieren. Durch die Ermöglichung von hochpräziser Entfernungsmessung, vernetzter Sensorik und zuverlässigem Datenaustausch kann UWB eine Vielzahl aufkommender Anwendungen unterstützen – von kooperativen Drohnen und autonomen Robotern bis hin zu verbesserter Fahrzeugkonnektivität und kontextsensitiven Smart-Home-Systemen. In der Automobilbranche, in der Industrie und in Verbraucherbereichen wird erwartet, dass UWB intelligentere, sicherere und anpassungsfähigere Lösungen schafft. Damit wird die Technologie die Art zu leben, zu arbeiten und zu kommunizieren grundlegend verändern.