Los ingenieros de posicionamiento en interiores se enfrentan a una pregunta recurrente: deben desplegar BLE tags o UWB tags para su sistema de localizacion en tiempo real? La respuesta nunca es simple, porque las dos tecnologias resuelven problemas superpuestos pero fundamentalmente diferentes. Este articulo los compara en las dimensiones que realmente importan en despliegues de produccion — precision, alcance, energia, costo, latencia, densidad y robustez ambiental — usando especificaciones de silicio reales y datos medidos.
Anteriormente hemos cubierto BLE tag vs RFID y BLE tag vs NFC. UWB es la tercera tecnologia que frecuentemente entra en la comparacion, y es la que tiene la mayor brecha de rendimiento y costo respecto a BLE.
1. Fundamentos de Tecnologia
BLE posicionamiento depende de dos tecnicas: RSSI estima distancia desde intensidad de serial recibida. El modelo de perdida en espacio libre da RSSI(d) = TX_power – 20·log10(d) – 20·log10(f) – 27.55. A 2.4 GHz: RSSI(d) = TX_power – 40 – 20·log10(d). En interiores, paredes y metal introducen 5-20 dB de perdida no proporcional, dando ±2-5 m tipicamente. AoA/AoD (BLE 5.1+) usa matrices de antenas y muestreo de fase CTE para estimar angulo de llegada. Con matriz de 4 elementos, resolucion angular ~15-30°, dando 1.3-2.6 m a 5 m. Con 8 elementos, 7-15°, dando 0.6-1.3 m.
UWB mide distancia usando Tiempo de Vuelo (ToF). Un pulso de 2 ns da resolucion submetrica directamente. TWR: el tag envia poll, ancla responde, tag mide round-trip. Distancia = (T_round – T_reply)/2 × c. Precision ±10-30 cm. TDoA: multiples anclas registran tiempo de llegada; diferencia define hiperbola. 4+ anclas dan posicion por interseccion.
2. Comparacion de Precision
| Metodo | Tecnologia | Tipica | Mejor | NLOS |
|---|---|---|---|---|
| RSSI | BLE | ±3-5 m | ±2 m | ±8-10 m |
| AoA(4 elem) | BLE 5.1+ | ±1-2 m | ±0.5 m | ±3-5 m |
| AoA(8 elem) | BLE 5.1+ | ±0.5-1 m | ±0.3 m | ±2-3 m |
| TWR | UWB | ±10-30 cm | ±5 cm | ±50-100 cm |
| TDoA | UWB | ±20-50 cm | ±10 cm | ±1-2 m |
La brecha es estructural. BLE en 2 MHz da resolucion temporal de 500 ns (150 m). UWB en 500 MHz da 2 ns (60 cm). No es firmware — es fisica.
3. Comparacion de Alcance
| Parametro | BLE(0dBm) | BLE(+8dBm) | UWB |
|---|---|---|---|
| TX | 0 dBm | +8 dBm | -41 dBm/MHz |
| Sensibilidad | -93 dBm | -93 dBm | -100 dBm |
| Interior | 10-30 m | 20-50 m | 10-25 m |
BLE tiene ventaja: +8 dBm = 6.3 mW vs UWB limitado a -41.3 dBm/MHz. Con 500 MHz, EIRP total UWB = -14.3 dBm (37 uW), 170× menos que BLE. Para 1000 m²: 4-6 anclas BLE vs 8-12 UWB.
4. Consumo de Energia
| Parametro | BLE(CR2032) | UWB(CR2032) | UWB(Li-ion) |
|---|---|---|---|
| TX | 4.6 mA | 14 mA | 14 mA |
| RX | 4.6 mA | 22 mA | 22 mA |
| Promedio | 16 uA | 113 uA | 117 uA |
| Vida | 1.6 años | 81 dias | 178 dias |
UWB es costoso en energia: TWR requiere TX+RX, DW1000 RX consume 22 mA. BLE advertising es solo TX (3 ms). Por eso BLE dura años y UWB meses en CR2032.
5. Comparacion de Costos
| Componente | BLE | UWB |
|---|---|---|
| Tag(1k+) | $3-8 | $15-35 |
| Ancla | $50-120 | $150-400 |
| Por 100m² | $50-300 | $300-1600 |
1000 tags en 500 m²: BLE $3,250-9,500 vs UWB $16,500-39,000. UWB es 2-5× BLE. Para zona-level tracking, la diferencia de precision no justifica el costo.
6. Latencia y Update Rate
BLE RSSI: 200ms-2s, BLE AoA: 100-500ms, UWB TWR: 10-50ms, UWB TDoA: 10-100ms. UWB es determinista (6-10ms fijo por ancla). Para AGVs y personas en movimiento, 100ms importa.
7. Escalabilidad
BLE RSSI: 500-2000 tags/ancla, BLE AoA: 100-500, UWB TWR: 50-200, UWB TDoA: 500-5000. TWR es bidireccional (limitado), TDoA es solo TX (escalable).
8. Robustez Ambiental
UWB resuelve multitrayectoria (2 ns = 60 cm resolucion). BLE RSSI no puede (500 ns = 150 m). UWB en 6.5-8 GHz: libre de Wi-Fi. BLE en 2.4 GHz: ISM congestionado.
9. Matriz de Decision
| Caso | Precision | Recomendado |
|---|---|---|
| Almacen zona | ±3-5m | BLE RSSI |
| Hospital | ±2-3m | BLE RSSI/AoA |
| Museo | ±1-2m | BLE AoA |
| AGV | ±20-30cm | UWB TWR |
| Deportes | ±10-20cm | UWB |
| Seguridad | ±30-50cm | UWB TWR |
10. Hibrido BLE+UWB
Tag hibrido duerme en BLE-only (15-20 uA), activa UWB bajo demanda. Vida de meses a años. NXP SR150, Qualcomm QCC74x. Costo $20-45/tag.
11-15. Despliegue, Errores, Conclusion
Anclas BLE cada 10-20m, UWB cada 8-15m con analisis DOP. BLE RSSI en metal: ±5-8m. UWB NLOS: ±1-2m. TDoA necesita sync nanosegundo. Si ±3-5m basta: BLE. Si ±30cm es obligatorio: UWB. Si 2+ años bateria: solo BLE. BLE y sistemas UWB son complementarios — decida por precision, bateria, presupuesto en ese orden.
