Avaliação experimental do desempenho da placa Nodemcu-BU01 em medições de distância por ultra-wideband (UWB)

Resumo

A tecnologia Ultra-Wideband (UWB) tem se consolidado como uma das soluções mais precisas para sistemas de localização em ambientes internos, especialmente em aplicações que exigem elevada resolução espacial, robustez a interferências e baixo consumo energético. Apesar do crescente interesse nessa tecnologia, a placa NodeMCU-BU01 ainda é pouco explorada na literatura, e seu desempenho em condições experimentais reais permanece insuficientemente documentado. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma investigação experimental abrangente da capacidade de medição de distância e posicionamento da NodeMCU-BU01, utilizando o método Two-Way Ranging (TWR). Foram realizadas campanhas de medição em distâncias variando de 5 m a 50 m, considerando diferentes angulações entre âncoras e tags, orientações do módulo, quantidades de pacotes transmitidos e configurações com múltiplas âncoras. Os dados obtidos foram analisados por meio de métricas estatísticas, incluindo média, desvio padrão, erro médio absoluto (EMA) e amplitude interquartil, além da aplicação de testes de normalidade, permitindo uma avaliação detalhada da estabilidade e da confiabilidade das medições. Os resultados demonstram que a BU01 alcança erros inferiores a 17 cm em medições em linha de visada (LOS), apresentando desempenho comparável ao de transceptores DW1000 amplamente utilizados em sistemas UWB comerciais e acadêmicos. Além disso, nas estimativas de posição obtidas por trilateração com três âncoras, os erros variaram entre 0,32 m e 0,42 m, valores compatíveis com sistemas UWB de baixo custo. Assim, este estudo contribui para a caracterização experimental da performance da NodeMCU-BU01 e fornece subsídios técnicos relevantes para sua aplicação em sistemas de localização indoor.