Ultra Wideband (UWB) dan signifikansinya [Dijelaskan]

Dari Note 20 Ultra yang baru diumumkan dari Samsung hingga penawaran terbaru Apple: seri iPhone 11 (diumumkan tahun lalu), kita mulai melihat teknologi Ultra Wideband (UWB) masuk ke smartphone, dengan produsen (meskipun, beberapa, saat ini) mulai menerapkannya pada penawaran terbaik mereka. Dalam kasus Apple, AirDrop-lah yang diklaim perusahaan paling diuntungkan dari UWB, sedangkan, dengan Samsung, Nearby Share — setara Google dengan AirDrop — yang dijanjikan teknologi untuk meningkatkan pengalaman, untuk berbagi konten nirkabel. Namun apa sebenarnya teknologi Ultra Wideband itu, bagaimana cara kerjanya, dan apa saja aplikasinya? Jawaban untuk ini dan lebih banyak lagi di penjelasan ini.

Apa itu Ultra Wideband (UWB)?

UWB adalah teknologi kesadaran spasial yang membantu smartphone dalam menemukan perangkat terdekat secara efektif untuk membangun konektivitas dan mentransfer konten. Ini pada dasarnya adalah protokol yang dimaksudkan untuk digunakan dalam jarak pendek dan menggunakan teknologi radio untuk mencari dan berkomunikasi dengan perangkat di dekatnya. Untuk melakukan ini, teknologi memanfaatkan sebagian besar spektrum frekuensi radio untuk memanfaatkan gelombang radio dengan daya sangat rendah dan bandwidth tinggi untuk bertukar data dan informasi antar perangkat. Faktanya, nama, ultra-wideband, berasal dari ketergantungan protokol pada rentang frekuensi yang relatif luas (3,1 hingga 10,6 GHz) dengan bandwidth tinggi (500 MHz).

Meskipun Apple yang pertama kali mengimplementasikan UWB pada smartphone dengan jajaran iPhone 11 (menggunakan chip U1) pada tahun 2019, teknologi tersebut telah ada selama beberapa dekade. Dan pada umumnya, telah tunduk pada pembatasan, pada awalnya, dengan militer AS menjadi satu-satunya otoritas yang memiliki hak untuk menggunakan teknologi tersebut. Akhirnya, bertahun-tahun kemudian, pada tahun 2002, ketika Komisi Komunikasi Federal (FCC) mengizinkan penggunaan UWB tanpa izin (dalam rentang frekuensi antara 3,1 hingga 10,6 GHz), teknologi mulai melihat implementasi di telekomunikasi, radar, pencitraan, dan bidang sejenis.

Berbicara tentang penerapan teknologi di smartphone, di antara aplikasi lainnya, UWB dapat digunakan untuk membantu perangkat menemukan perangkat/objek terdekat dalam ruang fisik kecil untuk menemukan (atau berkomunikasi) dengan lebih akurat. Dengan jajaran iPhone 11 Apple, teknologi ini digunakan menggunakan chip U1, yang membantu perangkat mendeteksi secara tepat perangkat lain di sekitar yang terbuka untuk menerima konten melalui AirDrop. Dengan demikian, membuat penemuan dan komunikasi antar perangkat menjadi cepat dan bebas repot, dan menawarkan pengguna kemampuan untuk mengarahkan perangkat untuk menemukan dan mentransfer konten.

Sama seperti Apple, dengan Note 20 Ultra yang baru dirilis, Samsung mengikuti prinsip yang sama dan membangunnya untuk memasukkan teknologi dengan cara yang meningkatkan pengalaman menggunakan Nearby Share — utilitas bawaan bawaan Google untuk berbagi konten nirkabel — dengan membuat penemuan dan komunikasi perangkat menjadi cepat, akurat, dan nyaman.

Bagaimana cara kerja teknologi Ultra Wideband (UWB)?

Untuk dapat menemukan dan berkomunikasi dengan perangkat, teknologi Ultra Wideband melibatkan penggunaan pemancar dan penerima. Proses ini biasanya melibatkan pemancar UWB yang memanfaatkan spektrum gelombang radio yang besar dan memanfaatkan gelombang dengan bandwidth tinggi (dan daya yang sangat rendah) untuk mengirim pulsa di suatu area selama interval waktu periodik yang kecil. Sementara ini terjadi, penerima, di ujung lain, menangkap pulsa ini dan menerjemahkannya ke dalam data untuk melakukan operasi lebih lanjut sesuai kebutuhan. Selain itu, tergantung pada skenario kasus penggunaan di mana teknologi UWB digunakan, itu dapat dimodifikasi dan digunakan sesuai dengan itu.

Ketika komunikasi serupa terjadi antara dua smartphone (dilengkapi dengan UWB), jarak dicapai dengan menggunakan pengukuran Time of Flight (ToF), sesuatu yang digunakan dalam RADAR (Radio Detection and Ranging). Sederhananya, ToF adalah jumlah waktu yang dibutuhkan pulsa untuk melintasi jarak antara dua titik. Karena gelombang radio yang digunakan dengan UWB memiliki daya yang sangat rendah (dan bandwidth tinggi: 500 MHz), lebih mudah untuk mentransfer pulsa dalam jumlah besar dengan kecepatan yang lebih cepat. Dengan demikian, memperhitungkan akurasi lokasi real-time yang lebih baik.

Meskipun bandwidth tinggi dari gelombang yang digunakan berguna dalam menyampaikan data jarak pendek, dan frekuensi tinggi membantu dalam menyimpan data dalam jumlah besar, hal yang sama tidak berlaku untuk ruang fisik yang cukup besar yang merupakan banyak hambatan seperti dinding. Karena, tidak seperti Wi-Fi, yang juga menggunakan gelombang radio, UWB tidak dapat menembus sinyal melalui dinding secara efektif, dan oleh karena itu, memerlukan Line of Sight (LOS) yang jelas untuk komunikasi dan penemuan yang lebih baik. Selain itu, dalam beberapa kasus, ada kebutuhan untuk sistem antena eksternal untuk meningkatkan jangkauan, dan pada gilirannya, penerimaan.

Bagaimana Ultra Wideband (UWB) berbeda dari Bluetooth dan Wi-Fi?

Terlepas dari teknologi radio apa yang Anda bicarakan, baik itu UWB, Wi-Fi, atau Bluetooth, masing-masing dapat digunakan dalam sistem lokasi waktu nyata. Artinya, teknologi nirkabel ini menawarkan kemampuan untuk membantu menemukan objek atau menemukan perangkat lain di dekatnya. Dan oleh karena itu, dapat digunakan dalam suatu sistem tergantung pada persyaratan dan aplikasinya — meskipun, kemanjurannya adalah sesuatu yang membedakannya secara besar-besaran.

Wi-Fi adalah salah satu protokol jaringan nirkabel yang paling umum dan diadopsi secara luas untuk konektivitas. Hal ini terutama digunakan untuk jaringan dan akses internet. Versi Wi-Fi yang berbeda menawarkan jangkauan dan kecepatan yang berbeda, dengan 2,4 GHz dan 5 GHz menjadi pita utama yang digunakan. Tidak seperti UWB, Wi-Fi menggunakan pita frekuensi sempit yang memungkinkan tingkat transmisi jauh lebih rendah, yang merupakan salah satu kelemahan terbesarnya dibandingkan UWB. Selain itu, karena pita gelombang memiliki tingkat penyerapan yang tinggi, mereka memerlukan LOS yang jelas untuk menawarkan konektivitas yang lebih baik. Metrik utama yang digunakan untuk menentukan kualitas koneksi biasanya adalah kekuatan sinyalnya, yang berfungsi dalam kasus koneksi internet, tetapi tidak demikian dalam hal kemampuan untuk ditemukan. Dan inilah tepatnya yang membatasi Wi-Fi sebagai protokol pilihan untuk menemukan dan menemukan objek terdekat.

Sama seperti Wi-Fi, Bluetooth juga bergantung pada gelombang di pita frekuensi sempit, dan oleh karena itu, tidak menawarkan kemanjuran yang digunakan pesaingnya, UWB, untuk menyiarkan pulsa. Demikian pula, dalam hal menemukan objek terdekat, Bluetooth menggunakan kekuatan sinyal sebagai metrik untuk menentukan kualitas sinyal, yang, seperti yang telah kami sebutkan, bukanlah cara paling efektif untuk mengidentifikasi lokasi akurat objek di dekatnya. Dan karena itu, seperti Wi-Fi, Bluetooth juga tertinggal di belakang UWB dalam hal menemukan objek dan perangkat terdekat.

Apa sajakah aplikasi Ultra Wideband (UWB)?

Dengan teknologi yang memiliki kemampuan untuk secara akurat menemukan perangkat terdekat dan mentransfer konten secara nirkabel dengan cepat dan tanpa kerumitan, ada banyak skenario kasus penggunaan di mana UWB terbukti bermanfaat. Dan, dalam beberapa kasus, bahkan lebih baik daripada protokol yang saat ini digunakan.

Selain smartphone, di mana teknologinya membantu berbagi konten atau dapat membantu menentukan/menempatkan perangkat lain yang berdekatan, UWB dapat digunakan dalam augmented reality (AR), navigasi, pembayaran seluler, akses kendaraan, navigasi dalam ruangan, pelacakan aset, industri otomotif, aplikasi medis, dan berbagai keperluan lainnya.

Apa yang dimiliki teknologi Ultra Wideband (UWB) untuk masa depan?

Seperti yang dapat kita lihat dengan penawaran Samsung terbaru, Galaxy Note 20 Ultra, perusahaan menerapkan UWB pada perangkat untuk menawarkan fungsionalitas yang lebih baik dengan Nearby Share. Tentu saja, ini hanyalah salah satu aplikasi yang disorot perusahaan untuk memanfaatkan teknologi UWB saat ini. Dan mungkin ada banyak skenario kasus penggunaan lain yang dapat digunakan dengan cara yang sama. Demikian pula, adopsi Apple untuk hal yang sama dengan jajaran iPhone 11-nya juga dapat membuka kemungkinan aplikasi lain memanfaatkan data posisi yang akurat, untuk menyediakan fungsionalitas yang lebih baik (dan bahkan fungsionalitas baru) setelah pengembang mendapatkan akses penuh ke chip U1 dan mulai memanfaatkan kekuatannya.

Demikian pula, kami juga dapat melihat perusahaan pelacakan aset menggunakan UWB untuk memungkinkan pengguna melacak barang-barang mereka secara akurat dan memiliki kontrol yang lebih baik atas hal yang sama. Belum lagi, beberapa skenario kasus penggunaan dari bagian aplikasi, seperti bidang medis: yang dapat menawarkan pencitraan yang lebih baik, pelacakan pasien, dan kontrol yang lebih baik atas operasi otonom; industri otomotif: yang dapat mendeteksi objek di sekitar dengan lebih baik dan meningkatkan pengalaman berkendara otonom sekaligus membuatnya aman; prospek aplikasi dan ruang lingkup penggunaan untuk UWB sangat luas, dan kami berharap dapat melihatnya lebih baik di tahun-tahun mendatang di berbagai industri.