U ogromnom svijetu bežičnih veza, većina nas je više nego upoznata s nazivima poput Bluetooth, WiFi, NFC ili LTEDobro rade, jeftini su i postoje već dugi niz godina. Ali već neko vrijeme postoji tehnologija koja postepeno dobija na popularnosti i, osim ako se ne pojave nepredviđene okolnosti, značajno će promijeniti način na koji svakodnevno koristimo telefone: ultraširokopojasni ili UWB (ultra širokopojasni).
Ova tehnologija nije baš nova, ali sada doživljava ponovni procvat zahvaljujući porastu... Internet stvari, vrhunski mobilni telefoni i digitalni ključeviProizvođači poput Applea, Samsunga, Googlea, Volkswagena i BMW-a požurili su s njegovom integracijom jer UWB nudi nešto s čime Bluetooth i WiFi ne mogu parirati: Visoko precizna lokacija, niska latencija i visoka sigurnost na kratkoj udaljenosti.
Šta je tačno UWB tehnologija?
Kada govorimo o UWB-u, mislimo na... tehnologija kratkog dometa koja koristi ogromnu propusnost za komunikaciju između uređaja. Dok Bluetooth ili WiFi rade u uskim kanalima unutar određenih opsega (2,4 GHz, 5 GHz, itd.), ultraširokopojasni emituje Radio impulsi vrlo male snage raspoređeni u vrlo širokom frekvencijskom opsegu.
U tehničkom smislu, UWB obuhvata sisteme koji koriste propusni opseg od najmanje 500 MHz po kanaluU praksi govorimo o korištenju spektra koje može varirati otprilike od 3,1 do 10,6 GHzOvaj veliki propusni opseg omogućava uređajima razmjenu informacija i mjerenje vremena putovanja signala s tačnošću koju druge tehnologije ne mogu postići.
Ultraširokopojasni internet je počeo da se razvija od fazne antene iz 50-ihAli tek su se 90-ih i 2000-ih počeli pojavljivati prijedlozi za njegovu upotrebu u potrošačkoj elektronici. Godine 2002. američka Federalna komisija za komunikacije (FCC) odobrila je njegovu upotrebu u komercijalne svrhe, iako je u to vrijeme privlačnost WiFi i Bluetooth To je ostavilo UWB prilično u drugom planu.
Danas je situacija drugačija: kontekst povezanih domova, digitalnih ključeva i uređaja koji se međusobno lociraju ponovo je učinio ovu tehnologiju modernom. Apple, Samsung, NXP, Bosch, Sony, Volkswagen, Google i drugi veliki igrači Oni se svim silama trude da ga učine uobičajenim kao Bluetooth u našim mobilnim telefonima.
Kako UWB funkcioniše i zašto je tako tačan?
Ključ UWB-a je u tome što, za razliku od klasičnog Bluetooth-a, Ne procjenjuje udaljenost na osnovu jačine signala. (što je prilično neprecizno), ali mjeri vrlo precizno vrijeme potrebno da signal putuje do i od dva uređajaOvaj pristup je poznat kao Vrijeme leta (ToF).
Mjerenjem tog vremena leta, ultraširokopojasni uređaji mogu izračunati udaljenost između predajnika i prijemnika s tačnošću od oko 10 centimetara pod tipičnim uslovima, a može dostići još manje margine u dobro kalibrisanim sistemima. Nadalje, UWB je sposoban da odredi smjer iz kojeg signal stiže s greškom od samo oko 3 stepena, što mu daje stvarnu sposobnost da "detekuje gdje pokazujete".
Ova kombinacija udaljenosti i ugla čini UWB nekom vrstom "GPS za unutrašnju upotrebu" Za vrlo kratke udaljenosti, korisno i na otvorenom i u zatvorenom prostoru. U poređenju sa Bluetoothom, koji obično nudi tačnost reda veličine jednog metra (ili više, ovisno o okruženju), UWB postiže vrlo precizno praćenje lokacije, što je ključno pri radu s ključevima od automobila, uređajima za praćenje objekata ili sistemima za praćenje kritične opreme u medicinskim ustanovama.
Još jedna važna stvar je da, zahvaljujući načinu na koji emituje svoje impulse male snage raspoređene u tako širokom opsegu, UWB generira malo smetnji s drugim radio sistemima i ima izuzetnu lakoću prodiru u određene materijale i zidovečak i u izazovnim okruženjima kao što su bolnice sa sobama obloženim olovom.
Brzina, latencija i potrošnja energije
Iako se danas mnogo govori o UWB-u kao tehnologiji pozicioniranja, ne smijemo zaboraviti da Takođe može prenositi podatkeU bežičnim aplikacijama kratkog dometa, UWB može ponuditi teorijske brzine u rasponu od 110 Mbps na oko 10 metara, prolazeći kroz 480 Mbps na 1 metar i dostižući više od 1,6 Gbps na vrlo kratkim udaljenostima.
Brzine od oko 100% su izmjerene na stvarnim mobilnim uređajima. 20-30 Mbpsobično viši od Bluetootha, ali niži od modernog Wi-Fi-ja. Zauzvrat, ultraširokopojasni internet nudi... veoma mala latencijaTo se prevodi u gotovo trenutne odgovore kada mobilni uređaj detektuje drugi uređaj ili obližnju oznaku i mora reagovati.
Još jedna jaka strana je da je UWB dizajniran da bude vrlo energetski efikasanPredajnik može raditi godinama sa mala dugmasta baterijaZbog toga je savršen za praćenje oznaka na ključevima, torbama, kolicima za kupovinu, zdravstvenoj imovini ili skladišnim paletama koje moraju biti "budne" u svakom trenutku uz minimalnu potrošnju energije.
Koje su razlike između UWB-a i Bluetooth-a?
Lako je pomiješati ta dva sistema jer su bežične tehnologije kratkog dometaAli oni zapravo teže različitim ciljevima. Bluetooth je nastao prvenstveno kao protokol za prenos podataka i zvuka na kratke udaljenostii tek kasnije je korišten za približno lociranje korištenjem jačine signala.
S druge strane, UWB je prvobitno dizajniran za prenos podataka koristeći ogromnu propusnosti vremenom se razvio prema upotrebi u visokoprecizna lokalizacija i prostorna detekcijaIako može premještati podatke, danas je više fokusiran na to da tačno zna gdje se objekt nalazi i u kojem smjeru, nego da zamijeni WiFi prilikom preuzimanja velikih datoteka.
Nadalje, iako Bluetooth ima prilično ograničenu tačnost pozicioniranja, UWB postiže tačnost reda veličine centimetara i vrlo niska latencijaZbog toga je idealan kandidat za digitalne ključeve, AirTag/SmartTag trackere, siguran pristup zgradama ili čak industrijske primjene gdje je svaka sekunda važna.
Tu je i sigurnosni aspekt: UWB signale je teže presresti i lažirati. nego kod drugih, tradicionalnijih radio sistema. To ga čini posebno zanimljivim za mobilna plaćanja, sistemi za pristup bez ključa ili zdravstvene aplikacije gdje nije prihvatljivo da neko može prevariti sistem jednostavnim repliciranjem signala.
Glavne prednosti ultraširokopojasnog interneta
Ukratko, UWB tehnologija nudi neobičnu kombinaciju karakteristika: preciznost, brzina, niska potrošnja i sigurnostU praksi, ovo su njegove najveće prednosti:
- Vrlo precizna lokacija: udaljenosti reda veličine 10 cm i uglovi sa greškama od samo nekoliko stepeni, kako u zatvorenom tako i na otvorenom prostoru.
- Niska latencijaVrlo kratko vrijeme reakcije, idealno za funkcije poput digitalnih tipki ili ultrabrzog uparivanja između uređaja.
- Visoka sigurnost: signali koje je teško presresti i lažirati, odlična zaštita od relejnih napada u pametnim automobilima i vratima.
- Dobra penetracija i minimalne smetnje: robusniji u složenim okruženjima gdje postoje zidovi, metal ili više mreža koje rade istovremeno.
- Energetska efikasnostIdealno za oznake i uređaje koji trebaju raditi godinama s jednom baterijom.
Sve ovo objašnjava zašto mnogi stručnjaci UWB vide kao moguća zamjena (ili barem vrlo ozbiljna dopuna) Bluetoothu u budućnostiposebno u scenarijima gdje su tačnost i sigurnost važniji od pukog prenosa podataka.
UWB na mobilnim uređajima: Apple, Samsung, Google i drugi
Jedan od razloga zašto se u posljednje vrijeme toliko priča o ultraširokopojasnom internetu je taj što Vrhunski pametni telefoni su počeli masovno integrirati UWB čipove.Ovo otvara vrata mnogim svakodnevnim upotrebama gdje mobilni telefon djeluje kao "prostorni senzor".
Apple je bio jedan od prvih koji je napravio taj korak sa svojim U1 čip, prvi put predstavljen u iPhoneu 11. Prilikom njegovog lansiranja, kompanija je objasnila da je ovaj čip omogućio iPhoneu Precizno locirajte druge Apple uređaje pomoću U1opisujući to gotovo kao dodavanje nove vrste senzora telefonu. Jedna od prvih praktičnih primjena bila je pametnija verzija AirDropKada usmjerite svoj iPhone prema tuđem telefonu, sistem dati prioritet tom uređaju na listi za dostavu za brže i direktnije dijeljenje datoteka.
Iako se Apple do sada fokusirao na upotrebe poput AirDropa i lociranja objekata putem AirtagSasvim je jasno da se u budućnosti mogućnosti UWB-a mogu iskoristiti za Sigurnija mobilna plaćanja, precizno mapiranje zatvorenih prostora ili nove načine interakcije s priborom i automobilima.
U svijetu Androida, Samsung je bio u prvim redovima. Galaxy Note20 Ultra je bio prvi Android telefon sa UWB tehnologijom.a zatim ga je brend postepeno integrirao u svoje vodeće modele: Galaxy S21+, S21 Ultra, S22+, S22 Ultra, S23+, S23 Ultra, kao i sklopivi Galaxy Z Fold2, Z Fold3 i Z Fold4među ostalim trenutnim modelima.
Sa tom hardverskom bazom, Samsung nudi funkcije kao što su Dijeli blizu s UWB-omkoji vam omogućava jednostavno dijeljenje fotografija i datoteka usmjeravanje mobilnog telefona prema drugom kompatibilnom Android uređajuSistem detektuje koji se uređaj nalazi tačno u smjeru u kojem pokazujete i postavlja ga iznad panela za dijeljenje, omogućavajući gotovo trenutno slanje.
Nadalje, korejski brend smatra ultraširokopojasni internet ključnom komponentom za budućnost... digitalni ključevi od kuće i autaIdeja je da, zahvaljujući UWB-u, Galaksija može otključajte ulazna vrata ili automatski pokrenite vozilo dok se približavatesa nivoom preciznosti i sigurnosti koji uveliko smanjuje šanse za obmanjivanje sistema.
Ni Google ne zaostaje mnogo. Nekoliko modela iz Pixel porodiceUređaji poput Pixel 6 Pro i Pixel 7 Pro imaju UWB podršku, a Android je službeno uključuje. kompatibilnost ove tehnologije u operativnom sistemuNadalje, procurila je informacija o interesu kompanije za lansiranje vlastitog uređaja za praćenje, interno poznatog kao 'Grogu'. Ovaj uređaj bi se takmičio s Apple AirTagom i Samsung SmartTagom koristeći ultraširokopojasnu tehnologiju.
Ostali proizvođači kao npr Xiaomi (Mix 4), Oppo ili LG Također su pokazali svoje prednosti, integrirajući UWB u neke modele ili prototipove, i samo je pitanje vremena kada će se ova mogućnost proširiti na... srednji rasponi kako se troškovi smanjuju.
Kako aktivirati UWB na Android mobilnom telefonu?
Mnogi noviji Android telefoni standardno dolaze s UWB podrškom, ali obično morate aktivirajte opciju u postavkama sistema da bi se to moglo iskoristiti. Proces zavisi od marke, iako je generalno prilično jednostavan.
Na "čistom" Androidu, kao što je onaj na nekim Pixel telefonima, obično je dovoljno otići na Postavke > Povezani uređaji > Postavke veze i na kraju liste potražite opciju pod nazivom Ultra široki pojas (UWB)Odatle ga možete aktivirati ili deaktivirati po potrebi.
Međutim, na Samsung telefonima put se malo mijenja: morate ući u Postavke > Veze I tu ćete naći prekidač za ultraširokopojasni internet. Njegovom aktivacijom telefon je spreman za korištenje funkcija kao što su Digitalni tasteri, usmjereno dijeljenje u blizini ili precizna lokacija sa SmartTagom.
Međutim, ne uključuju svi pametni telefoni ovu tehnologiju. Ako vaš telefon ne prikazuje nikakvu referencu na UWB u svojim postavkama, najvjerovatnije je da nema potreban čipDanas ga uglavnom nalazimo u Nedavni iPhonei, vrhunski Pixeli i vrhunska i sklopiva Galaxy porodicaAli lista se svake godine produžuje.
UWB kao digitalni ključ za automobil i kuću
Jedna od najupečatljivijih upotreba ultraširokopojasnog interneta je Zamjena fizičkih tipki pametnim telefonomU automobilskom sektoru, ovo više nije naučna fantastika: mnogi proizvođači uvode sisteme za ulazak i pokretanje bez ključa zasnovane na UWB-u.
Velika razlika u odnosu na prethodna rješenja je u tome što, zahvaljujući mjerenju vremena leta i preciznosti ultraširokopojasnog signala, automobil može da tačno znate koliko je digitalni ključ udaljen i na kojem mjestuZbog toga je mnogo teže prevariti vozilo korištenjem signalnih releja koji pokušavaju da ga uvjere da je ključ u blizini, dok se u stvarnosti, na primjer, nalazi u obližnjoj kući.
Kompanije vole NXP Semiconductors i Volkswagen Predstavili su koncepte automobila koji koriste UWB u tu svrhu. Kako je objasnio tehnički direktor NXP-a, sam automobil može izmjerite vrijeme putovanja signala između vozila i ključa i na taj način precizno utvrditi da li se uređaj zaista nalazi u blizini. Ako detektuje da se ključ nalazi u drugoj zgradi, čak i ako neko pokuša da "proširi" signal, Jednostavno se neće otvoriti niti pokrenuti..
Lista brendova koji već nude ili pripremaju kompatibilnost sa UWB digitalnim ključevima raste. Među njima su proizvođači kao što su BMW, Audi, Ford, Chevrolet, Dodge, Genesis, Jeep, Kia, Mini, Lexus, Mercedes-Benz, Ram, Porsche, Subaru, Rivian, Toyota, Volkswagen ili HyundaiIdeja je da ćemo na kraju koristiti svoje mobilne telefone kao... siguran i praktičan ključ u većini modernih automobila.
Ista logika se primjenjuje i za stambene i zgrade s ograničenim pristupomProizvođači poput Samsunga rade na rješenjima za digitalni ključ za kućna vrata gdje mobilni telefon djeluje kao sigurna identifikacija. Kako se približavate ulazu, brava detektuje ovlašteni UWB uređaj i automatski se otključava, uz dodatni mir koji prostorna tačnost uveliko smanjuje šanse da napadač uspješno replicira signal.
Praćenje objekata, nosivi uređaji i pametni dom
Još jedno područje u kojem je UWB već izgradio svoju nišu je ono od uređaji za praćenje tipa oznake. The Apple AirTagNa primjer, koriste ultraširokopojasnu tehnologiju kako bi vam pomogli da precizno odredite objekte poput ključeva, ruksaka ili kofera. Dok se približavate objektu, iPhone prikazuje... znakovi smjera na ekranu, sa strelicama i udaljenošću u realnom vremenu, nešto što ne bi bilo moguće samo s Bluetoothom.
Samsung radi nešto slično sa naprednim verzijama svojih Galaxy Smart Tagkoji kombinuju Bluetooth i UWB. Ako imate Galaxy telefon sa UWB čipom, možete koristiti proširenu stvarnost i preciznost ultraširokopojasnog interneta da... "vidjeti" tačno gdje se izgubljeni predmet nalazi. unutar kuće ili u kancelariji, sa tačnošću koja je oko onih čuvenih 10 centimetara.
Osim tragača, UWB se ušunjava u nosivi uređaji, tableti, laptopi i pametni kućni uređajiNjegova sposobnost detekcije relativnog položaja omogućava sistemu da zna, na primjer, u kojoj se prostoriji nalazite sa svojim mobilnim telefonom. automatski podešavaju osvjetljenje, muziku ili temperaturuili za trenutno uparivanje sa zvučnikom ili televizorom koji se nalazi tačno ispred vas.
Industrijske, maloprodajne i zdravstvene primjene
Ultraširokopojasni internet nije ograničen samo na kućnu i potrošačku upotrebu. U profesionalnom okruženju, UWB već neko vrijeme pokazuje da može... smanjiti troškove i poboljšati efikasnost na vrlo opipljiv način.
U logistici i skladištenju, na primjer, koristi se za praćenje imovine i robe u realnom vremenu (RTLS)Sa UWB sidrenom mrežom na plafonu i etiketama na kolicima, paletama ili alatima, moguće je vidjeti na mapi tačnu lokaciju svake imovine, generirati upozorenja kada nešto napusti dozvoljeno područje ili analizirati obrasce kretanja radi optimizacije radnog procesa.
U zdravstvenom sektoru, UWB tehnologija je postala ključni saveznik za upravljanje visokovrijednom medicinskom opremom. Zamislite bolnicu sa više od 500 uređaja dijeljenih između postrojenja (infuzijske pumpe, prenosivi monitori, dijagnostički alati…). Implementacijom sistema za praćenje u realnom vremenu zasnovanog na UWB-u sa desetinama plafonskih nosača i stotinama oznaka na opremi, bilo je moguće smanjite vrijeme pretraživanja za oko 65% određenih uređaja tokom pilot projekta, pored značajnog smanjenja neovlaštenog kretanja uređaja između zona.
Rezultati ovakvog rješenja uključuju Manje odgođenih postupaka zbog očiglednog nedostatka opremeOvo je rezultiralo smanjenjem troškova najma uređaja koji su se ranije smatrali "izgubljenim" i poboljšanim planiranjem održavanja zahvaljujući visoko preciznim podacima o korištenju. Čak su i toplotne mape kretanja koje generiše sistem korištene za... Reorganizujte distribuciju opreme i smanjite vrijeme koje zdravstveno osoblje provodi hodajući između odjeljenja.
Kompanije poput Cartteca donose ultraširokopojasni internet u sektore kao što su socio-zdravstveni sektor i maloprodajaHorustecova rješenja omogućavaju praćenje u realnom vremenu kretanje ljudi, automobila i imovine u bolnicama i velikim komercijalnim prostorima, otkrivajući anomalije, poboljšavajući sigurnost i pružajući vrijedne podatke za donošenje poslovnih odluka.
U profesionalnim sportovima, lige poput NFL Oni već koriste UWB za locirati igrače tokom utakmicageneriranje napredne statistike, analize performansi i taktičkih poboljšanja zahvaljujući milimetarski preciznim informacijama o pozicijama i putanjama na terenu.
Konzorciji i savezi koji pokreću UWB
Da bi tehnologija poput UWB-a zaista zaživjela, potrebno je više od samo pojedinačnih uređaja: potrebno je... zajednički standardi i interoperabilni ekosistemiOvdje se nalaze organizacije poput FiRa Consortium ili Savez UWB-a.
Konzorcij FiRa (akronim za fino mjerenje raspona) fokusira se na definiranje standarda na osnovu IEEE 802.15.4/4z za komunikacije kratkog dometa sa ultraširokopojasnim vezom. Među njegovim osnivačima su imena kao što su HID Global, NXP Semiconductors, Samsung Electronics i Boscha ima i podršku kompanija kao što su Sonyjevi proizvodi za obradu slike ili LitePointNjegov cilj je omogućiti UWB uređajima različitih proizvođača da se međusobno razumiju i ponude koherentna iskustva korisniku
Sa svoje strane, Savez UWB-a To uključuje kompanije kao što su Kia Motors, Hyundai, Decawave, iRobot i drugi članovi ekosistema. Ovi savezi rade na tome da Promovirati korištenje ultraširokopojasnog interneta, riješiti potencijalne konflikte spektra i koordinirati napore između proizvođača čipova, proizvođača automobila, proizvođača mobilnih telefona i proizvođača industrijskih rješenja.
Pored učešća u ovim konzorcijima, NXP je predstavio čipove kao što su SR100T, koji integriše ultraširokopojasni opseg u jednu komponentu, NFC i sigurni kriptografski procesorUređaji ovog tipa omogućavaju lokaciju u 360 stepeni sa tačnošću od oko 10 centimetarai olakšati pametnom telefonu da postane digitalni ključ, sigurno sredstvo plaćanja i alat za pozicioniranje, sve u jednom.
Kakva budućnost čeka UWB tehnologiju?
Gledajući trenutnu situaciju, UWB tehnologija više nije daleko obećanje: Prisutan je u vrhunskim mobilnim telefonima, digitalnim ključevima za automobile, trackerima, industrijskim rješenjima, bolnicama i maloprodajnim trgovinama.Njegovo usvajanje raste jer pruža nešto konkretno što postojeće tehnologije nisu u potpunosti riješile: tačan i pouzdan prostorni kontekst.
Sasvim je razumno pretpostaviti da će UWB vremenom postati jednako uobičajen u pametnim telefonima kao što je Bluetooth danas. Kako se cijene čipova budu smanjivale, a standardi se sve više uspostavljali, vidjet ćemo da ova tehnologija postaje sve rasprostranjenija. uređaji srednje klase, a kasnije i oni pristupačnijiproširujući se na narukvice, satove, slušalice i pametne kućne uređaje.
U svakodnevnom životu, ovo se može prevesti u to da koristimo mobilne telefone kao Univerzalni ključ za automobil i dom, asistent za pronalaženje bilo kojeg predmeta, sigurna pristupna kartica i "usmjereni" daljinski upravljač da komuniciraju s našim okruženjem. U industrijama i bolnicama, UWB će nastaviti širiti svoju ulogu kao strateški alat za Optimizirajte resurse, smanjite gubitke i povećajte sigurnost.
Tiho, ultraširokopojasni internet se uvlači u sve više uređaja i usluga, i svi znakovi ukazuju na to da će postati jedan od njih. diskretne, ali neophodne tehnologije što ćemo, za nekoliko godina, uzimati zdravo za gotovo kada nam mobilni telefon otključava automobil dok se približavamo, precizno nas navodi do izgubljenih ključeva ili upozorava bolnicu da kritična oprema nedostaje upravo tamo gdje je najpotrebnija. Podijelite ove informacije kako bi više ljudi moglo saznati više o UWB tehnologiji.