Qu'est-ce que la technologie bande ultra large ?
La technologie ultra-large bande est une technologie de communication sans fil qui utilise une largeur de bande de fréquence supérieure à 1 GHz. Elle n’utilise pas la porteuse sinusoïdale dans le système de communication traditionnel, mais utilise des impulsions étroites non sinusoïdales de niveau nanoseconde pour transmettre des données. Par conséquent, elle occupe un large spectre et, malgré l’utilisation de la communication sans fil, son débit de transmission de données peut atteindre plus de quelques centaines de mégabits par seconde.
Fonctionnalité bande ultra large
La technologie ultra-large bande module directement l’impulsion avec un temps de montée et de descente très abrupt, de sorte que le signal ait une bande passante de l’ordre du GHz. Elle résout les principaux problèmes liés à la propagation qui ont affligé la technologie sans fil traditionnelle pendant de nombreuses années.
Comment fonctionne la bande ultra large ?
Contrairement à la plupart des technologies sans fil, la bande ultra large (UWB) fonctionne sur une radio à impulsions. Elle utilise une série d’impulsions sur une large bande de fréquences, elle est donc parfois appelée IR-UWB ou radio à impulsions UWB. En comparaison : les satellites, le Wi-Fi et le Bluetooth utilisent des ondes sinusoïdales modulées sur des bandes de fréquences étroites pour transmettre des informations.
où la bande ultra large est-elle disponible ?
électronique grand public
La technologie UWB est devenue bien connue dans le domaine de l’électronique grand public ces dernières années. Les principales marques comprennent :
- iPhone
Apple a successivement appliqué la solution UWB à l’Apple Watch S6, aux haut-parleurs intelligents HomePod mini, aux téléphones portables de la série iPhone12 et aux traqueurs sans fil Aritag.
- Samsung
Samsung a utilisé la solution UWB sur les téléphones portables. Les modèles spécifiques incluent Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, S21+ et S21 Ultra. Parallèlement, Samsung a également lancé le traqueur intelligent SmartTag+ utilisant la technologie UWB.
clé numérique automobile
Les clés de voiture ont connu le développement de clés mécaniques, de clés à distance, de clés NFC et de clés Bluetooth. La clé numérique transforme les appareils portables tels que les smartphones, les cartes à puce NFC, les montres intelligentes et les bracelets intelligents en clés de voiture grâce à un positionnement Bluetooth précis, à la NFC, à l’UWB et à d’autres technologies de communication en champ proche. De cette manière, une expérience automobile confortable et pratique telle que l’entrée et le démarrage sans clé, l’autorisation à distance de clés pour d’autres et les paramètres personnalisés du véhicule peuvent être réalisés.
fabrication industrielle
Le système de positionnement en temps réel RTLS basé sur la technologie à très large bande est très mature au niveau industriel. Il est principalement utilisé dans le suivi de localisation, l’entreposage et la logistique, la mesure sans fil, la conduite intelligente, la réalité augmentée, les sports de compétition et d’autres domaines.
radar militaire
L’UWB n’est pas une nouvelle technologie. Elle a été utilisée pour la première fois dans les applications radar et de communication militaires sous le nom de « radio impulsionnelle ». Depuis 2002, la Commission fédérale américaine des communications (FCC) a autorisé son utilisation sans autorisation et lui a attribué 3,1 La bande de fréquences de ~10,6 GHz occupe plus de 500 MHz de bande passante.
Ultra large bande vs bluetooth
Comparées aux trois technologies bien connues du GNSS, du Wi-Fi et du Bluetooth basse consommation qui peuvent fournir des services de positionnement, les avantages de la technologie UWB sont les suivants :
Tout d’abord, le système mondial de navigation par satellite (GNSS) peut fournir des services de positionnement par satellite, mais comme les signaux satellites seront bloqués par les bâtiments, il ne peut pas réaliser le positionnement intérieur.
Le Wi-Fi et le Bluetooth utilisent généralement des indicateurs de force du signal reçu (RSSI) pour déterminer l’emplacement, ne montrant qu’une classification approximative des signaux reçus « faibles » ou « forts », avec une précision de localisation allant jusqu’au mètre.
Il existe trois technologies pour le positionnement UWB, à savoir la méthode de différence de temps TOF (Time of flight), la différence d’arrivée du temps TDOA (Time Difference of Arrival) et la différence de phase d’arrivée PDOA (Phase Difference Of Arrival). Bien que cela ne fonctionne qu’à courte portée, cela peut déterminer l’emplacement d’une source de signal avec une précision inférieure à 50 cm (dans des conditions et des déploiements optimaux) et une très faible latence.
Organisation standard de la technologie UWB
Chaque technologie de transmission sans fil dispose généralement d’une organisation standard responsable de l’élaboration des normes et de la certification technique pertinentes, telles que Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, Union internationale des télécommunications, etc. Dans le domaine de la technologie UWB, il existe actuellement FIRA Alliance et UWBA ultra-wideband Union de deux organisations.
FiRa Alliance
La FiRa Alliance s’engage à développer et à adopter largement la technologie ultra-large bande (UWB) interopérable afin d’apporter des capacités de mesure et de positionnement précises et sécurisées pour offrir aux utilisateurs une expérience fluide.
Les membres de la FiRa Alliance développent principalement des produits basés sur la technologie de télémétrie précise et sécurisée UWB selon la norme IEEE 802.15.4, et développent des scénarios d’application de la technologie UWB dans divers secteurs d’activité verticaux. La FiRa Alliance travaille en étroite collaboration avec d’autres groupes industriels tels que l’IEEE, la Wi-Fi Alliance, le Car Connectivity Consortium (CCC) et d’autres, en se concentrant sur les cas d’utilisation de l’UWB fonctionnant dans les bandes de fréquences disponibles de 6 à 9 GHz.
UWBA
L’alliance UWB se concentre sur la fourniture d’un environnement réglementaire et de gestion du spectre favorable en vertu de la norme 802.15.4z afin de maximiser la croissance du marché de l’UWB. L’alliance UWB vise à promouvoir diverses industries verticales pour démontrer la valeur de l’UWB pour l’IoT et l’Industrie 4.0, en créant un écosystème mondial dans l’ensemble de la chaîne de valeur de l’UWB, des puces aux services.
De plus, l’Ultra Wideband Alliance plaide actuellement pour de nouveaux spectres afin d’étendre l’UWB à 12,4 GHz et aux bandes de fréquences plus élevées émergentes en Europe.
