La tecnologia Ultra Wideband (UWB) è il nuovo argomento caldo in città, soprattutto dopo che Samsung ha presentato ilGalaxy 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 Ultra Wideband sia il nuovo protocollo wireless che sostituirà il Bluetooth, ma questa affermazione è davvero 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 modo completo.
Tutto sulla tecnologia a banda ultra larga (UWB)
Qui discuteremo tutti gli aspetti della tecnologia Ultra Wideband: dalla sua stessa definizione al meccanismo di funzionamento. È possibile fare clic sul collegamento sottostante e passare facilmente alla sezione pertinente.
- Che cos’è la tecnologia a banda ultralarga (UWB)?
- Come funziona l’UWB?
- In che modo UWB è diverso da Bluetooth e WiFi?
- Applicazione della tecnologia a banda ultralarga
- Conclusione
Che cos’è la tecnologia a banda ultralarga (UWB)?
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Prima di tutto, impariamo cos’è esattamente la tecnologia a banda ultra larga in termini lucidi. Proprio come il Wi-Fi e il Bluetooth, la tecnologia Ultra Wideband (in breve nota come UWB) 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 alto di WiFi e Bluetooth; in GHz) che si traduce in una larghezza di banda significativamente più elevata (velocità di trasferimento più veloce). Inoltre, consuma molta meno energia rispetto agli standard WiFi e Bluetooth. Tuttavia, c’è un aspetto negativo. A causa della frequenza più elevata, non può viaggiare più lontano o penetrare ostacoli come i muri, in modo simile alla banda Wi-Fi a 5 GHz o alla rete mobile 5G . Quindi, affinché l’UWB funzioni correttamente, è estremamente necessaria una chiara linea di vista.
Fonte: Thomas George C/Slideshare.net
Oltre a questo, c’è una dimensione importante in UWB di cui dovresti prendere nota: la precisione della posizione . UWB può trovare la direzione e la posizione precisa fino al livello centimetrico 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 preciso.
Pertanto, UWB costituisce una rete PAN (Personal Area Network) a corto raggio che presenta alte frequenze, alta velocità di trasferimento, basso consumo energetico e precisa precisione di posizionamento. Uno standard perfetto per scoprire e condividere rapidamente enormi blocchi di dati tra dispositivi.
Come funziona l’UWB?
Ora che hai le basi, diventiamo un po ‘tecnici. Come accennato in precedenza, UWB opera a frequenze molto elevate, per essere precisi, 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 funzionamento, un dispositivo dotato di UWB emette segnali (chiamati radio a impulsi) 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 rileva la radio a impulsi, trasmette le informazioni al dispositivo host. Ora utilizzando i dati del tempo di volo (ToF) e dell’angolo di arrivo (AoA), il dispositivo determina la distanza e la posizione precisa del dispositivo emittente. Se hai letto qualcosa su Bluetooth 5.1 , sapresti che Bluetooth utilizza la stessa tecnica per trovare la direzione dei dispositivi.
Fonte: riassunti tecnici
Tuttavia, a causa delle frequenze più elevate utilizzate in UWB, il dispositivo host è in grado di ripetere la radio a impulsi in modo straordinario entro un secondo, rendendo il dispositivo immediatamente rilevabile. Questa trasmissione immediata di impulsi radio è chiamata frequenza di ripetizione e di solito è nell’intervallo di due gigapuls al secondo (che è una cifra astronomica). Grazie a questo elevato tasso di ripetizione, UWB è in grado di scoprire, localizzare e trasferire istantaneamente i dati senza perdere tempo. Ed è così che UWB porta un’immediata consapevolezza spaziale e direzionale 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. Sebbene il Bluetooth abbia portato la ricerca della direzione con la versione 5.1, non è veloce e preciso come UWB. Inoltre, Ultra Wideband consuma molta meno energia rispetto a Bluetooth e WiFi perché UWB genera energia radio a intervalli di tempo specifici invece di una risposta in frequenza casuale.
Fonte: Società di elettronica industriale IEEE
A parte questo, c’è una differenza categorica nel modo in cui tutte e tre le tecnologie sfruttano la radiofrequenza. Mentre il Bluetooth opera all’interno della banda di frequenza di 2,4 GHz (larghezza di banda del canale di 1 MHz), il Wi-Fi opera 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 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 la comunicazione Internet a lungo raggio da una LAN; Il Bluetooth viene utilizzato per comunicazioni a corto raggio e larghezza di banda ridotta e, infine, UWB ha il suo scopo: comunicazioni a corto raggio e larghezza di banda elevata con consapevolezza direzionale.
Applicazione dell’UWB
UWB è stato utilizzato per molti decenni passati, in particolare dall’esercito degli Stati Uniti per l’imaging radar. Tuttavia, la tecnologia è stata autorizzata per l’uso senza licenza nel 2002 dalla Federal Communications Commission negli Stati Uniti. Successivamente, l’Unione internazionale delle telecomunicazioni (ITU) ha standardizzato l’UWB come un’altra tecnologia radio wireless.
A partire da ora, non molti dispositivi consumer hanno funzionalità UWB. Tuttavia, ciò è cambiato con il rilascio da parte di Apple della gamma iPhone 11 nel 2019 e ora Samsung ha rilasciato Galaxy Note20 Ultra con supporto UWB. Apple ha implementato UWB nella serie iPhone 11 utilizzando il chip U1 e dovrebbe portare trasferimenti AirDrop più veloci semplicemente puntando il dispositivo sull’iPhone di qualcun altro.
Allo stesso modo, Samsung ha incorporato un chip UWB sviluppato da NXP sul Galaxy Note20 Ultra. Ti aiuterà a scoprire istantaneamente i contatti nelle vicinanze e condividere file utilizzando la funzione Condivisione nelle vicinanze di Google . A parte 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 e altoparlanti semplicemente puntandoli su di essi risolverebbe davvero il problema dell’accessibilità rapida. A parte questo, potremmo vedere più applicazioni di UWB nell’imminente funzione AirTag e App Clips di Apple. E sarebbe davvero fantastico se più produttori di smartphone incorporassero questo nuovo hardware e Google portasse alcune fantastiche funzionalità basate su UWB.
Conclusione: dove andrà a finire la tecnologia a banda ultralarga?
Quindi tutto riguardava la tecnologia a banda ultralarga e il funzionamento di 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 Ultra Wideband tra qualche anno? UWB sostituirà il Bluetooth?
Beh, non sono sicuro di dove si dirigerà UWB, ma a questo punto sembra che UWB abbia un enorme potenziale e possa essere un punto di svolta per il futuro interconnesso. Comunque, questo è tutto da noi. Ma cosa ne pensi della tecnologia Ultra Wideband? Raccontacelo nella sezione commenti qui sotto.
