Cos'è la tecnologia Ultra Wideband (UWB) - Spiegazione

La tecnologia Ultra Wideband (UWB) è il nuovo argomento caldo in città, soprattutto dopo che Samsung ha presentato il Galaxy Note20 Ultra con un chip UWB al seguito. L'anno scorso, Apple ha rilasciato la serie iPhone 11 con un chip UWB (U1) sotto il cofano. Molti credono che la banda ultra larga sia il nuovo protocollo wireless che sostituirà il Bluetooth, ma questa affermazione è vicina alla realtà? Bene, in questo articolo spiegheremo tutto sulla tecnologia a banda ultra larga (UWB) in modo da avere un quadro chiaro di ciò che verrà. Con questo in mente, esaminiamo ora l'articolo e impariamo a conoscere UWB in dettaglio completo.

Tutto sulla tecnologia a banda ultra larga (UWB)

Qui discuteremo tutti gli aspetti della tecnologia a banda ultralarga: dalla sua stessa definizione al meccanismo di funzionamento. È possibile fare clic sul collegamento sottostante e passare facilmente alla sezione pertinente.

1. Cos'è la tecnologia a banda ultra larga (UWB)?
2. Come funziona UWB?
3. In che modo UWB è diverso da Bluetooth e WiFi?
4. Applicazione della tecnologia a banda ultra larga
5. Conclusione

Cos'è la tecnologia a banda ultra larga (UWB)?

Prima di tutto, impariamo cos'è esattamente la tecnologia a banda ultralarga in termini lucidi. Proprio come WiFi e Bluetooth, la tecnologia Ultra Wideband (brevemente nota come UWB) lo è una tecnologia wireless. Sfrutta i segnali radio per comunicare e trasferire dati tra diversi dispositivi. Ma ci sono alcune caratteristiche distinte di UWB che lo rendono una potente tecnologia radio. 

Ad esempio, UWB utilizza un ampio spettro di frequenze (molto più elevate di WiFi e Bluetooth; in GHz) che si traducono in una larghezza di banda significativamente maggiore (velocità di trasferimento più rapida). Inoltre, consuma molta meno energia rispetto agli standard WiFi e Bluetooth. Tuttavia, c'è un aspetto negativo. A causa della frequenza più alta, esso non può viaggiare più lontano o penetrare ostacoli come muri - simile alla banda WiFi a 5 GHz o alla rete mobile 5G. Quindi, affinché UWB funzioni correttamente, è estremamente necessaria una chiara linea di vista.

Oltre a questo, c'è una dimensione importante di UWB di cui dovresti prendere nota: accuratezza della posizione. UWB può trovare la direzione e la posizione precisa fino al centimetro di un dispositivo. A causa di tale elevata precisione, UWB è considerato il miglior protocollo wireless per localizzare e comunicare con i dispositivi in ​​modo rapido e accurato. 

Pertanto, UWB costituisce una rete PAN (Personal Area Network) a corto raggio che presenta alte frequenze, alta velocità di trasferimento, basso consumo energetico e precisione di posizionamento precisa. Uno standard perfetto per scoprire e condividere rapidamente enormi blocchi di dati tra i dispositivi. 

Come funziona UWB?

Ora che hai le basi, passiamo un po 'di tecnica. Come accennato in precedenza, UWB opera a frequenze molto alte, per la precisione, nell'intervallo da 3,1 a 10,6 GHz. In altre parole, questa è semplicemente un'altra categoria di spettro radio. Venendo al meccanismo di lavoro, un dispositivo dotato di UWB emette segnali (chiamati impulsi radio) su un'ampia larghezza di banda in tutte le direzioni. A proposito, poiché le frequenze sono così alte, non interferisce con altri segnali radio vicini, il che è un grande vantaggio. 

Quando un altro dispositivo dotato di UWB seleziona la radio a impulsi, trasmette le informazioni al dispositivo host. Ora usando Tempo di volo (ToF) e angolo di arrivo (AoA), il dispositivo determina la distanza e la posizione precisa del dispositivo di emissione. Se hai letto qualcosa su Bluetooth 5.1, sapresti che Bluetooth utilizza la stessa tecnica per trovare la direzione dei dispositivi. 

Tuttavia, a causa delle frequenze più alte utilizzate in UWB, il dispositivo host lo è in grado di ripetere tremendamente la radio a impulsi in un secondo, rendendo il dispositivo immediatamente rilevabile. Questa trasmissione immediata della radio a impulsi è chiamata velocità di ripetizione e di solito è compresa nella gamma di due gigapuls al secondo (che è una cifra astronomica). Grazie a questa elevata velocità di ripetizione, UWB è in grado di scoprire, localizzare e trasferire istantaneamente i dati senza perdere alcun momento. Ed è così che UWB porta una consapevolezza spaziale e direzionale immediata attorno a un dispositivo.

In che modo UWB è diverso da Bluetooth e WiFi?

La differenza principale tra UWB e Bluetooth / WiFi è la mancanza di capacità posizionali e direzionali in quest'ultimo. Mentre il Bluetooth ha portato la ricerca della direzione con la versione 5.1, lo è non veloce e preciso come UWB. Inoltre, la banda ultra larga consuma molta meno energia di Bluetooth e WiFi perché UWB genera energia radio a intervalli di tempo specifici invece di una risposta in frequenza casuale.

A parte questo, c'è una differenza categorica nel modo in cui tutte e tre le tecnologie sfruttano la radiofrequenza. Mentre il Bluetooth funziona entro la banda di frequenza di 2,4 GHz (larghezza di banda del canale di 1 MHz), il WiFi funziona generalmente a 2,4 GHz e 5 GHz (larghezza di banda del canale di 20 - 40 MHz). Infine, UWB opera da 3,1 GHz a 10,6 GHz (la larghezza di banda del canale varia da Da 500 MHz a 7,5 GHz). A proposito, maggiore è la larghezza di banda del canale, migliore è la velocità di trasferimento.

Infine, c'è una differenza negli obiettivi di tutte e tre le tecnologie wireless. Ad esempio, il WiFi viene utilizzato per comunicazioni Internet a lungo raggio da una LAN; Il Bluetooth viene utilizzato per comunicazioni a corto raggio, a bassa larghezza di banda e infine, UWB ha il suo scopo - comunicazione a corto raggio e ad alta larghezza di banda con consapevolezza direzionale. 

Applicazione di UWB

UWB è stato utilizzato per molti decenni passati, in particolare dall'esercito degli Stati Uniti per imaging radar. Tuttavia, la tecnologia è stata autorizzata per l'uso senza licenza nel 2002 dalla Federal Communications Commission negli Stati Uniti. Successivamente, l'International Telecommunication Union (ITU) ha standardizzato UWB come un'altra tecnologia radio wireless. 

Al momento, non molti dispositivi consumer hanno funzionalità UWB. Tuttavia, ciò è cambiato con il rilascio di Apple della linea iPhone 11 nel 2019 e ora Samsung ha rilasciato Galaxy Note20 Ultra con supporto UWB. Apple ha distribuito UWB nella serie iPhone 11 utilizzando il chip U1 e dovrebbe portare trasferimenti AirDrop più veloci semplicemente puntando il dispositivo all'iPhone di qualcun altro.

Allo stesso modo, Samsung ha incorporato un chip UWB sviluppato da NXP sul Galaxy Note20 Ultra. Ti aiuterà scoprire immediatamente i contatti nelle vicinanze e condividi i file utilizzando la funzione di condivisione nelle vicinanze di Google. Oltre a questo, puoi avere un assaggio della tecnologia UWB nella nuova app SmartThings Find. Utilizzando la realtà aumentata, puoi trovare la posizione di altri dispositivi dotati di UWB. È davvero fantastico, vero?

Tutto sommato, sembra che UWB porterà un cambio di paradigma nello spazio dell'Internet delle cose (IoT). La possibilità di controllare dispositivi intelligenti come luci, altoparlanti semplicemente indicandoli risolverebbe davvero il problema della rapida accessibilità. A parte questo, potremmo vedere più applicazioni di UWB nel prossimo Apple AirTag e App Clips caratteristica. E sarebbe davvero fantastico se più produttori di smartphone incorporassero questo nuovo hardware e Google portasse alcune fantastiche funzionalità costruite su UWB. 

Conclusione: Dove finirà la tecnologia a banda ultra larga?

Quindi era tutto sulla tecnologia a banda ultralarga e su come funziona questo nuovo affascinante protocollo wireless. Mentre ne abbiamo discusso la definizione, il meccanismo di funzionamento, i pro, i contro, ecc., La domanda rimane: dove andrà a finire la tecnologia a banda ultralarga tra pochi anni? UWB sostituirà il Bluetooth?

Beh, non sono sicuro di dove andrà UWB, ma a questo punto sembra che UWB abbia un enorme potenziale e possa cambiare le regole del gioco per il futuro interconnesso. Comunque, è tutto da noi. Ma cosa ne pensate della tecnologia a banda ultralarga? Ditecelo nella sezione commenti qui sotto.