Ultra Geniş Bant (UWB) ve önemi [Açıklandı]

Samsung'dan yeni duyurulan Note 20 Ultra'dan Apple'ın en son tekliflerine: iPhone 11 serisine (geçen yıl duyurulmuştu), Ultra Geniş Bant (UWB) teknolojisinin akıllı telefonlara doğru yol aldığını görmeye başlıyoruz. şu anda) en üst düzey tekliflerinde uygulamaya başlıyor. Apple söz konusu olduğunda, şirketin UWB'den en fazla fayda sağladığını iddia ettiği AirDrop'tur, oysa Samsung ile, Nearby Share - Google'ın AirDrop'a eşdeğeri - teknolojinin kablosuz içerik paylaşımı için deneyimini iyileştirmeyi vaat ettiği. Ancak Ultra Geniş Bant teknolojisi tam olarak nedir, nasıl çalışır ve uygulamalarından bazıları nelerdir? Bunların cevapları ve daha fazlası bu açıklayıcıda.

Ultra Geniş Bant (UWB) nedir?

UWB, bağlantı kurmak ve içerik aktarmak için akıllı telefonların yakındaki cihazları etkili bir şekilde bulmasına yardımcı olan bir uzamsal farkındalık teknolojisidir. Esasen, kısa menzilde kullanılması amaçlanan ve yakındaki cihazları bulmak ve bunlarla iletişim kurmak için radyo teknolojisini kullanan bir protokoldür. Bunu yapmak için teknoloji, cihazlar arasında veri ve bilgi alışverişi yapmak için çok düşük güç ve yüksek bant genişliğine sahip radyo dalgalarını kullanmak için radyo frekansı spektrumunun büyük bir bölümünü kullanır. Nitekim, ultra geniş bant adı, protokolün yüksek bant genişliğine (500 MHz) sahip nispeten geniş bir frekans aralığına (3.1 ila 10.6 GHz) dayanmasından gelir.

UWB'yi 2019'da iPhone 11 serisiyle (U1 çipini kullanarak) bir akıllı telefona ilk uygulayan Apple olsa da, teknoloji birkaç on yıldır piyasada. Ve genel olarak, başlangıçta, ABD ordusunun teknolojiyi kullanma hakkına sahip tek otorite olmasıyla kısıtlamalara tabi tutuldu. Sonunda, yıllar sonra, 2002 yılında, Federal İletişim Komisyonu (FCC), UWB'nin lisanssız kullanımına izin verdiğinde (3.1 ila 10.6 GHz arasındaki frekans aralığında), teknolojinin telekomünikasyon, radar, görüntüleme, ve benzeri alanlar.

Diğer uygulamaların yanı sıra, teknolojinin akıllı telefonlarda uygulanmasından bahsederken, UWB, bir cihazın yakındaki cihazları/nesneleri küçük bir fiziksel alanda keşfetmesine ve onları daha doğru bir şekilde bulmasına (veya onlarla iletişim kurmasına) yardımcı olmak için kullanılabilir. Apple'ın iPhone 11 serisinde, bu teknoloji, cihazın AirDrop üzerinden içerik kabul etmeye açık olan yakındaki diğer cihazları hassas bir şekilde algılamasına yardımcı olan U1 çipi kullanılarak kullanılıyor. Böylece, cihazlar arasındaki keşif ve iletişimi hızlı ve sorunsuz hale getirir ve kullanıcılara, içeriği keşfetmek ve aktarmak için cihazları basitçe işaret etme yeteneği sunar.

Yeni çıkan Note 20 Ultra ile Apple'a çok benzer şekilde, Samsung da aynı ilkeyi takip ediyor ve teknolojiyi, Google'ın kablosuz içerik paylaşımı için yerel yerleşik yardımcı programı olan Nearby Share'i kullanma deneyimini geliştirecek şekilde dahil etmek için onun üzerine inşa ediyor. cihaz keşfini ve iletişimini hızlı, doğru ve kullanışlı hale getirerek.

Ultra Geniş Bant (UWB) teknolojisi nasıl çalışır?

Cihazları keşfedebilmek ve cihazlarla iletişim kurabilmek için Ultra Geniş Bant teknolojisi, hem verici hem de alıcı kullanımını içerir. İşlem genellikle geniş bir radyo dalgaları spektrumundan yararlanan ve küçük periyodik zaman aralıklarında bir alanda darbeler göndermek için yüksek bant genişliğine (ve çok düşük güce) sahip dalgaları kullanan bir UWB vericisini içerir. Bu gerçekleşirken, diğer uçtaki bir alıcı bu darbeleri yakalar ve gerektiğinde daha fazla işlemi gerçekleştirmek için bunları verilere dönüştürür. Ayrıca, UWB teknolojisinin kullanıldığı kullanım senaryosuna bağlı olarak, buna göre değiştirilebilir ve kullanılabilir.

İki akıllı telefon (UWB ile donatılmış) arasında benzer bir iletişim gerçekleştiğinde, menzil, RADAR'da (Radyo Algılama ve Menzil) kullanılan Uçuş Süresi (ToF) ölçümü kullanılarak gerçekleştirilir. Basitçe ifade etmek gerekirse, ToF, bir darbenin iki nokta arasındaki mesafeyi kat etmesi için geçen süredir. UWB ile kullanılan radyo dalgaları çok düşük güç (ve yüksek bant genişliği: 500 MHz) olduğundan, büyük miktarda darbeyi daha yüksek hızlarda aktarmak daha kolaydır. Böylece, daha iyi gerçek zamanlı konum doğruluğu için muhasebe.

Kullanılan dalganın yüksek bant genişliği, kısa mesafelerde veri aktarımında faydalı olsa ve yüksek frekansı büyük miktarda verinin tutulmasına yardımcı olsa da, duvarlar gibi birçok engel oluşturan oldukça büyük fiziksel alanlar için aynı şey geçerli değildir. Radyo dalgalarını da kullanan Wi-Fi'den farklı olarak, UWB sinyalleri bir duvardan etkili bir şekilde geçemez ve bu nedenle daha iyi iletişim ve keşif için net bir Görüş Hattı (LOS) gerektirir. Ayrıca, bazı durumlarda, menzili ve dolayısıyla alımı artırmak için harici bir anten sistemine ihtiyaç vardır.

Ultra Geniş Bant (UWB) Bluetooth ve Wi-Fi'den nasıl farklıdır?

UWB, Wi-Fi veya Bluetooth olsun, hangi radyo teknolojisinden bahsettiğinizden bağımsız olarak, her biri gerçek zamanlı konum sistemlerinde kullanılabilir. Bunun anlamı, bu kablosuz teknolojilerin bir nesnenin yerini belirlemeye veya yakınındaki diğer cihazları keşfetmeye yardımcı olma yeteneği sunmasıdır. Ve bu nedenle, gereksinimlerine ve uygulamasına bağlı olarak bir sistemde kullanılabilir - yine de etkinlikleri onları büyük ölçüde farklı kılan bir şeydir.

Wi-Fi, bağlantı için en yaygın ve yaygın olarak benimsenen kablosuz ağ protokollerinden biridir. Öncelikle ağ ve internet erişimi için kullanılır. Wi-Fi'nin farklı sürümleri, kullanımda öne çıkan bantlar olan 2,4 GHz ve 5 GHz ile farklı aralık ve hız sunar. UWB'den farklı olarak Wi-Fi, UWB'ye göre en büyük dezavantajlarından biri olan çok daha düşük iletim hızına izin veren dar bir frekans bandı kullanır. Ayrıca, dalga bantları yüksek bir absorpsiyon oranına sahip olduğundan, daha iyi bağlantı sunmak için net bir LOS gerektirirler. Bir bağlantının kalitesini belirlemek için kullanılan temel ölçü, genellikle bir internet bağlantısı durumunda çalışan, ancak keşfedilebilirlik söz konusu olduğunda geçerli olmayan sinyal gücüdür. Ve bu, Wi-Fi'yi yakındaki nesneleri keşfetmek ve bulmak için tercih edilen bir protokol olmaktan alıkoyan şeydir.

Wi-Fi gibi, Bluetooth da dar frekans bandındaki dalgalara dayanır ve bu nedenle rakibi UWB'nin darbeleri yayınladığı etkinliği sunmaz. Benzer şekilde, yakındaki nesneleri keşfetmeye gelince, Bluetooth, sinyal kalitesini belirlemek için sinyal gücünü kullanır; bu, daha önce de belirttiğimiz gibi, yakındaki bir nesnenin doğru konumunu belirlemenin en etkili yolu değildir. Bu nedenle, Wi-Fi gibi Bluetooth da yakındaki nesneleri ve cihazları keşfetme konusunda UWB'nin gerisinde kalıyor.

Ultra Geniş Bant'ın (UWB) bazı uygulamaları nelerdir?

Yakındaki cihazları doğru bir şekilde keşfetme ve içeriği kablosuz olarak hızlı ve sorunsuz bir şekilde aktarma yeteneğine sahip teknoloji ile, UWB'nin faydalı olabileceğini kanıtlayabileceği çok sayıda kullanım senaryosu vardır. Ve bazı durumlarda, şu anda kullanılan protokollerden bile daha iyi.

Teknolojinin içerik paylaşımına yardımcı olduğu veya yakındaki diğer cihazları belirlemeye/bulmaya yardımcı olabileceği akıllı telefonların yanı sıra, UWB artırılmış gerçeklik (AR), navigasyon, mobil ödemeler, araç erişimi, iç mekan navigasyonu, varlık takibi, otomotiv endüstrisinde kullanılabilir. tıbbi uygulamalar ve çeşitli diğer amaçlar.

Ultra Geniş Bant (UWB) teknolojisi gelecek için ne getiriyor?

Samsung'un en yeni ürünü Galaxy Note 20 Ultra'da gördüğümüz gibi şirket, Nearby Share ile daha iyi işlevsellik sunmak için cihazda UWB uyguluyor. Tabii ki, bu, şirketin şu anda UWB teknolojisinden yararlanmak için vurguladığı uygulamalardan yalnızca biri. Ve muhtemelen aynı şekilde kullanılabilecek bir sürü başka kullanım senaryosu vardır. Benzer şekilde, Apple'ın iPhone 11 serisiyle aynı şeyi benimsemesi, geliştiriciler U1 çipine tam erişim sağlayıp başladığında daha iyi işlevsellik (ve hatta yeni işlevler) sağlamak için doğru konum verilerinden yararlanan diğer uygulamalar için olasılıkları da açabilir. gücünden yararlanıyor.

Benzer şekilde, kullanıcıların eşyalarını doğru bir şekilde takip etmelerine ve üzerinde daha iyi kontrole sahip olmalarına izin vermek için UWB kullanan varlık izleme şirketlerini de görebiliriz. Uygulamalar bölümünden tıp alanı gibi birkaç kullanım senaryosu da cabası: bunlar daha iyi görüntüleme, hasta takibi ve otonom cerrahi üzerinde daha iyi kontrol sağlayabilir; otomotiv endüstrisi: yakındaki nesneleri algılamada daha iyi olabilen ve otonom sürüş deneyimini iyileştirirken aynı zamanda güvenli hale getiren; UWB için uygulama beklentisi ve kullanım kapsamı son derece geniştir ve önümüzdeki yıllarda farklı endüstrilerde daha iyi görmeyi umabiliriz.