AirTag 2: Überraschender Reichweiten-Boost durch UWB

Einleitung: Warum Reichweite zählt

Wenn es darum geht, Ihre Gegenstände zu verfolgen, ist Reichweite alles. Ein paar zusätzliche Meter können den Unterschied ausmachen, ob ein verlorener Gegenstand wiedergefunden wird oder im Nichts verschwindet. Deshalb sorgt das kommende AirTag 2 für Aufsehen – nicht wegen auffälliger Designänderungen, sondern wegen seiner erweiterten Reichweite.

Während Apple sich zu den Details bedeckt hält, zeigt eine Patentanmeldung die Strategie des Unternehmens, die Reichweite des AirTag drastisch zu erhöhen, ohne regulatorische Vorgaben zu verletzen oder die Batterielaufzeit zu beeinträchtigen.

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Wie UWB funktioniert und was seine Reichweite begrenzt

Ultra-Wideband (UWB) ist eine drahtlose Technologie für kurze Distanzen, die sich durch hohe Präzision auszeichnet. Sie funktioniert, indem sie extrem kurze Impulse sendet und Geräten so ermöglicht, die Laufzeit jedes Signals genau zu messen. Da die Lichtgeschwindigkeit konstant ist, lässt sich aus dieser Zeitmessung direkt die Entfernung ableiten. Einfach gesagt: UWB ist die Technologie, mit der Apple die Entfernung und Richtung eines nahegelegenen AirTag präzise bestimmt.

Wie bei jedem drahtlosen System wird die Reichweite vor allem durch die Sendeleistung begrenzt. Genau hier liegt die größte Herausforderung für UWB. Regulierungsbehörden weltweit setzen strenge Grenzen dafür, wie viel Leistung übertragen werden darf, insbesondere im UWB-Frequenzband. UWB-Signale sind so schwach, dass sie auf dem gleichen Niveau wie das Umgebungsrauschen senden. Das macht sie schwer zu erkennen, schwer zu stören und begrenzt zugleich ihre Reichweite.

Unter typischen Bedingungen bietet UWB in Innenräumen eine Reichweite von etwa 20 bis 40 Metern, abhängig von Hindernissen und Störungen. In idealen Außenumgebungen mit freier Sicht kann die Reichweite über 100 Meter hinausgehen. In unregulierten Umgebungen wie dem Untertagebergbau in China, wo die Sendeleistung nicht durch Standardvorschriften begrenzt ist, sind UWB-Systeme jedoch dafür bekannt, Reichweiten von bis zu 800 Metern zu erreichen.

Wie kann Apple also die Reichweite des AirTag innerhalb dieser Grenzen erhöhen? Als Unternehmen, das stark in UWB-Asset-Tracking, Standardisierung und regulatorische Entwicklungen eingebunden ist, glauben wir, eine ziemlich gute Idee zu haben...

Die zwei magischen Zutaten hinter dem Reichweiten-Boost

1. Ausnutzung der Leistungs-Mittelung mit NBA-MMS

Hier wird es clever.

Vorschriften definieren die durchschnittliche Sendeleistung über ein Zeitfenster von 1 Millisekunde. Das bedeutet: Wenn Ihr Signal nur eine halbe Millisekunde dauert, können Sie es mit doppelter Leistung senden, solange Sie für den Rest der Zeit schweigen. Wird das Signal noch kürzer, steigt die zulässige Leistung sogar noch weiter.

Heutige UWB-Systeme können Pakete von nur 250 Mikrosekunden senden und damit theoretisch eine 4-fache Erhöhung der Signalleistung ermöglichen. Doch eine weitere Verkürzung bringt Herausforderungen mit sich, da kürzere Pakete schwerer zu erkennen und zu empfangen sind, insbesondere in verrauschten Umgebungen. Deshalb wird dies von aktuellen UWB-Chipsätzen nicht unterstützt.

Hier kommt Apples Patent ins Spiel: Narrowband-Assisted Multi-Millisecond Signaling (NBA-MMS). 👉 Patent-Link

Anstatt ein einzelnes Hochleistungspaket zu senden, schlägt Apple vor:

• Sehr kurze UWB-Bursts mit der maximal zulässigen Leistung zu senden
• Diese über mehrere Millisekunden zu verteilen
• Den Großteil der Zeit still zu bleiben, um die Regeln zur durchschnittlichen Leistung einzuhalten

Damit das funktioniert, signalisiert ein sekundäres Schmalband-Funkmodul den genauen Zeitpunkt des UWB-Bursts. So weiß der Empfänger, wann er zuhören muss, und kann gleichzeitig Energie sparen, während er präzise synchron bleibt.

Warum Schmalband (NB)? Weil Schmalbandsignale selbst unter standardmäßigen regulatorischen Leistungsgrenzen eine hervorragende Reichweite haben. Sie eignen sich nicht für präzises Ranging oder große Datenmengen, sind aber perfekt, um einen Empfänger zu synchronisieren.

Die genaue Leistungssteigerung hängt von der Konfiguration ab, also davon, wie kurz die Bursts sind und über wie viele Millisekunden sie verteilt werden. Es wird gemunkelt, dass dies bis zu 16 Millisekunden betragen könnte. Wenn die Bursts ebenfalls um den Faktor 16 verkürzt werden können, bedeutet das eine 16-fache Erhöhung der Sendeleistung, was einen erheblichen Reichweitengewinn bedeuten würde.

2. Gelockerte UWB-Vorschriften in der EU

Eine weitere wichtige Entwicklung ist, dass Europa die zulässige UWB-Leistung in bestimmten Frequenzbändern kürzlich um 10 dB erhöht hat. Das entspricht auf dem Papier einer zehnfach höheren Leistung, und in unseren eigenen Tests ist die Reichweite in Innenräumen um über 40 Prozent gestiegen.

Wenn die FCC diesem Beispiel folgt, wie viele in den kommenden Jahren erwarten, könnte derselbe Vorteil auch in den Vereinigten Staaten gelten. Diese Änderung allein wäre bereits ein großer Schub für die Leistung von AirTag 2, ohne dass Hardware-Anpassungen erforderlich wären.

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Was das für AirTag 2 bedeutet

Apple nimmt nicht nur proprietäre Anpassungen vor. Das Unternehmen hilft auch dabei, die Zukunft von UWB mitzugestalten. Der Standard IEEE 802.15.4, zu dessen Familie auch Zigbee gehört, regelt die UWB-Kommunikation und sorgt für Interoperabilität zwischen Chips verschiedener Anbieter.

Der vorgeschlagene NBA-MMS-Ansatz soll in den kommenden Standard 802.15.4ab aufgenommen werden, dessen Finalisierung für Ende 2025 oder Anfang 2026 geplant ist.

Es ist wahrscheinlich, dass AirTag 2 ungefähr zu diesem Zeitpunkt auf den Markt kommt und sich am Standard orientiert, um Folgendes sicherzustellen:

• Interoperabilität
• Zukunftssicherheit
• Kompatibilität mit UWB-Geräten von Drittanbietern

Das deutet auch darauf hin, dass möglicherweise ein neuerer Chip erforderlich ist, sofern der Apple-U2-UWB-Chip diese Funktion nicht bereits enthält und sie lediglich deaktiviert wurde. Infolgedessen könnte die erweiterte Reichweite nur auf zukünftigen Apple-Geräten mit diesem UWB-Chip der nächsten Generation verfügbar sein.

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Werden auch industrielle UWB-Systeme davon profitieren?

Während Apple mit NBA-MMS die Grenzen verschiebt, ist es unwahrscheinlich, dass industrielle UWB-Systeme diese Verbesserungen sofort übernehmen.

Da Apple seine eigenen UWB-Chips entwickelt, kann das Unternehmen proprietäre Funktionen wie NBA-MMS schnell implementieren, ohne auf eine branchenweite Einführung warten zu müssen. Für andere Chiphersteller wird die Integration dieser Techniken in kommerzielle Siliziumlösungen wahrscheinlich noch ein bis zwei Jahre dauern. Selbst dann benötigen Systemanbieter zusätzliche Zeit, um sie in reale Einsätze zu integrieren und zu validieren.

Hinzu kommt eine Skalierungsherausforderung. NBA-MMS funktioniert gut für Anwendungsfälle wie AirTag, bei denen nur wenige Geräte gleichzeitig aktiv sind und die Batterielaufzeit eine zentrale Rolle spielt. Im Gegensatz dazu verfolgen industrielle RTLS-Systeme oft Hunderte oder Tausende von Assets gleichzeitig. Wenn der UWB-Ortungsprozess über mehrere Millisekunden gestreckt wird, während dazwischen Stille herrscht, könnte dies die Systemkapazität verringern, die Latenz erhöhen oder in dichten Umgebungen Kommunikationsengpässe verursachen.

Kurz gesagt: NBA-MMS ist zwar eine hervorragende Lösung für Tracking im Consumer-Bereich mit geringem Duty Cycle, lässt sich aber möglicherweise nicht effizient auf hochdurchsatzfähige industrielle Echtzeitsysteme übertragen – zumindest nicht in seiner aktuellen Form.

Die Zeit wird zeigen, ob sich diese Innovation zu etwas entwickelt, das für die industrielle RTLS-Welt skalierbar genug ist, oder ob ein alternativer Ansatz nötig sein wird, um ähnliche Reichweitenverbesserungen in Tracking-Lösungen für Unternehmen zu bringen.

Wenn Sie wissen möchten, wie das aktuelle AirTag im Vergleich zu professionellen Trackingsystemen abschneidet, haben wir das in diesem Vergleich zwischen AirTag und industriellen UWB-Trackern untersucht.

Fazit: Ein kluger Schachzug von Apple

Die erweiterte Reichweite des kommenden AirTag 2 ist kein Marketing-Hype – sie ist eine clevere Anwendung von Physik, regulatorischer Strategie und zukunftsorientiertem Design.

Durch die Nutzung von:

• Regeln zur Leistungs-Mittelung
• Schmalband-gestützter Signalisierung
• Weiterentwickelten UWB-Standards
• Und bevorstehenden regulatorischen Lockerungen

wird Apple einen neuen Maßstab setzen für consumer-orientiertes UWB-Tracking. Das Ergebnis ist eine zuverlässigere Objektverfolgung, eine größere Suchreichweite und ein Sprung nach vorn für die Technologie der räumlichen Wahrnehmung.

Also: Hype oder echte Innovation?
Ganz klar: echte Innovation – mit genau dem richtigen Maß an Hype, damit wir weiter hinschauen.

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Während Apples AirTag 2 zeigt, was im Consumer-Tracking möglich ist, brauchen industrielle Umgebungen Lösungen, die für Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Präzision entwickelt wurden. Bei Pozyx sind wir auf Ultra-Wideband-(UWB)-Echtzeit-Ortungssysteme spezialisiert, die dieselbe Genauigkeit liefern – bis auf 10 Zentimeter –, aber für die Herausforderungen von Lagerhäusern, Fabriken und Logistikprozessen ausgelegt sind.

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