O que é a tecnologia de banda ultra larga?
A tecnologia de banda ultralarga é uma tecnologia de comunicação sem fio que utiliza uma largura de banda de frequência acima de 1 GHz. Ela não utiliza a portadora sinusoidal do sistema de comunicação tradicional, mas sim pulsos estreitos não sinusoidais na ordem de nanossegundos para transmitir dados. Portanto, ela ocupa um grande espectro e, apesar do uso da comunicação sem fio, sua taxa de transmissão de dados pode chegar a mais de algumas centenas de megabits por segundo.
Funcionalidade de banda ultra larga
A tecnologia de banda ultralarga modula diretamente o pulso de impulso com um tempo de subida e descida muito acentuado, de modo que o sinal tem uma largura de banda da ordem de GHz. Ela resolve os principais problemas relacionados à propagação que afetam a tecnologia sem fio tradicional há muitos anos.
Como funciona a banda ultralarga?
Ao contrário da maioria das tecnologias sem fio, a banda ultralarga (UWB) funciona com rádio pulsado. Ela usa uma série de pulsos em uma ampla banda de frequência, por isso às vezes é chamada de IR-UWB ou rádio pulsado UWB. Em comparação: satélites, Wi-Fi e Bluetooth usam ondas senoidais moduladas em bandas de frequência estreitas para transmitir informações.
onde está disponível a banda ultra larga?
eletrônicos de consumo
A tecnologia UWB tornou-se bem conhecida no campo da eletrônica de consumo nos últimos anos. As principais marcas incluem:
- iPhone
A empresa Apple aplicou sucessivamente a solução UWB no Apple Watch S6, nos alto-falantes inteligentes HomePod mini, nos telefones celulares da série iPhone12 e nos rastreadores sem fio Aritag.
- Samsung
A Samsung utilizou a solução UWB em telemóveis. Os modelos específicos incluem o Galaxy Note 20 Ultra, o Galaxy Z Fold 2, o S21+ e o S21 Ultra. Ao mesmo tempo, a Samsung também lançou o localizador inteligente SmartTag+ utilizando a tecnologia UWB.
chave digital para automóvel
As chaves de carro passaram por um desenvolvimento que incluiu chaves mecânicas, chaves remotas, chaves NFC e chaves Bluetooth. A chave digital transforma dispositivos vestíveis, como smartphones, cartões inteligentes NFC, relógios inteligentes e pulseiras inteligentes, em chaves de carro por meio de posicionamento Bluetooth preciso, NFC, UWB e outras tecnologias de comunicação de campo próximo. Dessa forma, é possível obter uma experiência confortável e conveniente no carro, como entrada e partida sem chave, autorização remota de chave para outras pessoas e configurações personalizadas do veículo.
fabricação industrial
O sistema de posicionamento em tempo real RTLS baseado na tecnologia de banda ultralarga está muito maduro no setor industrial. É utilizado principalmente em rastreamento de localização, armazenamento e logística, medição sem fio, direção inteligente, realidade aumentada, esportes competitivos e outros campos.
radar militar
A UWB não é uma tecnologia nova. Foi utilizada pela primeira vez em radares militares e aplicações de comunicação sob o nome de "rádio de pulso". Desde 2002, a Comissão Federal de Comunicações dos EUA (FCC) autorizou a sua utilização sem permissão e atribuiu-lhe 3,1 A banda de frequência de ~10,6 GHz ocupa mais de 500 MHz de largura de banda.
Ultra banda larga vs bluetooth
Em comparação com as três tecnologias bem conhecidas de GNSS, Wi-Fi e Bluetooth de baixa energia que podem fornecer serviços de posicionamento, as vantagens da tecnologia UWB são as seguintes:
Em primeiro lugar, o sistema global de navegação por satélite tradicional (Global Navigation Satellite System, GNSS) pode fornecer serviços de posicionamento por satélite, mas como os sinais de satélite são bloqueados por edifícios, não é possível obter posicionamento em ambientes internos.
O Wi-Fi e o Bluetooth normalmente usam indicadores de intensidade do sinal recebido (RSSI) para determinar a localização, mostrando apenas uma classificação aproximada de sinais recebidos "fracos" ou "fortes", com precisão de localização de até um metro.
Existem três tecnologias para posicionamento UWB, nomeadamente o método da diferença de tempo TOF (Time of flight), a diferença de tempo de chegada TDOA (Time Difference of Arrival) e a diferença de fase de chegada PDOA (Phase Difference Of Arrival). Embora isto só funcione a curtas distâncias, pode determinar a localização de uma fonte de sinal com uma precisão inferior a 50 cm (em condições e implementações ideais) e uma latência muito baixa.
Organização Padrão da Tecnologia UWB
Cada tecnologia de transmissão sem fio geralmente tem uma organização padrão responsável pela formulação de padrões relevantes e certificação técnica, como Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, União Internacional de Telecomunicações, etc. No campo da tecnologia UWB, existem atualmente duas organizações: a FIRA Alliance e a UWBA ultra-wideband Union.
Aliança FiRa
A FiRa Alliance está empenhada em desenvolver e adotar amplamente a tecnologia interoperável de banda ultralarga (UWB) para oferecer recursos seguros de alcance e posicionamento precisos, proporcionando aos usuários uma experiência perfeita.
Os membros da FiRa Alliance desenvolvem principalmente produtos baseados na tecnologia de segurança de alcance preciso UWB padrão IEEE 802.15.4 e desenvolvem cenários de aplicação da tecnologia UWB em vários campos de negócios verticais. A FiRa Alliance trabalha em estreita colaboração com outros grupos da indústria, como IEEE, Wi-Fi Alliance, Car Connectivity Consortium (CCC) e outros, com foco em casos de uso de UWB operando nas bandas de frequência disponíveis de 6 a 9 GHz.
Universidade do Oeste da Inglaterra
A UWB Alliance está focada em fornecer um ambiente regulatório e de gestão de espectro favorável sob o padrão 802.15.4z para maximizar o crescimento do mercado UWB. A UWB Alliance visa promover várias indústrias verticais para demonstrar o valor da UWB para a IoT e a Indústria 4.0, construindo um ecossistema global em toda a cadeia de valor da UWB, desde chips até serviços.
Além disso, a Ultra Wideband Alliance está atualmente defendendo um novo espectro para expandir a UWB para 12,4 GHz e bandas de frequência mais altas emergentes na Europa.
