¿Qué es la tecnología de banda ultraancha?
La tecnología de banda ultraancha es una tecnología de comunicación inalámbrica que utiliza un ancho de banda de frecuencia superior a 1 GHz. No utiliza la portadora sinusoidal del sistema de comunicación tradicional, sino que utiliza pulsos estrechos no sinusoidales de nanosegundos para transmitir datos. Por lo tanto, ocupa un amplio espectro y, a pesar de utilizar la comunicación inalámbrica, su velocidad de transmisión de datos puede alcanzar más de varios cientos de megabits por segundo.
Funcionalidad de banda ultraancha
La tecnología de banda ultraancha modula directamente el pulso de impulso con un tiempo de subida y bajada muy pronunciado, de modo que la señal tiene un ancho de banda del orden de GHz. Resuelve los principales problemas relacionados con la propagación que han afectado a la tecnología inalámbrica tradicional durante muchos años.
¿Cómo funciona la banda ultraancha?
A diferencia de la mayoría de las tecnologías inalámbricas, la banda ultraancha (UWB) funciona mediante radio pulsada. Utiliza una serie de pulsos en una banda de frecuencia amplia, por lo que a veces se denomina IR-UWB o radio pulsada UWB. En comparación, los satélites, el Wi-Fi y el Bluetooth utilizan ondas sinusoidales moduladas en bandas de frecuencia estrechas para transmitir información.
¿Dónde está disponible la banda ultraancha?
electrónica de consumo
La tecnología UWB se ha hecho muy popular en el campo de la electrónica de consumo en los últimos años. Las principales marcas son:
- iPhone
La empresa Apple ha aplicado sucesivamente la solución UWB en el Apple Watch S6, los altavoces inteligentes HomePod mini, los teléfonos móviles de la serie iPhone12 y los rastreadores inalámbricos Aritag.
- Samsung
Samsung ha utilizado la solución UWB en teléfonos móviles. Los modelos específicos incluyen Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, S21+ y S21 Ultra. Al mismo tiempo, Samsung también ha lanzado el rastreador inteligente SmartTag+ que utiliza la tecnología UWB.
llave digital para automóvil
Las llaves de los automóviles han experimentado el desarrollo de llaves mecánicas, llaves remotas, llaves NFC y llaves Bluetooth. La llave digital convierte los dispositivos portátiles, como teléfonos inteligentes, tarjetas inteligentes NFC, relojes inteligentes y pulseras inteligentes, en llaves de automóvil mediante el posicionamiento preciso por Bluetooth, NFC, UWB y otras tecnologías de comunicación de campo cercano. De esta manera, se puede disfrutar de una experiencia cómoda y práctica al conducir, como el acceso y el arranque sin llave, la autorización remota de llaves para otras personas y la personalización de la configuración del vehículo.
fabricación industrial
El sistema de posicionamiento en tiempo real RTLS basado en tecnología de banda ultraancha está muy consolidado en el ámbito industrial. Se utiliza principalmente en el seguimiento de ubicaciones, el almacenamiento y la logística, la medición inalámbrica, la conducción inteligente, la realidad aumentada, los deportes de competición y otros campos.
radar militar
La UWB no es una tecnología nueva. Se utilizó por primera vez en aplicaciones militares de radar y comunicaciones con el nombre de «radio de impulsos». Desde 2002, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. ha autorizado su uso sin permiso y le ha asignado 3,1. La banda de frecuencia de ~10,6 GHz ocupa más de 500 MHz de ancho de banda.
Banda ultraancha frente a Bluetooth
En comparación con las tres tecnologías conocidas GNSS, Wi-Fi y Bluetooth de baja energía que pueden proporcionar servicios de posicionamiento, las ventajas de la tecnología UWB son las siguientes:
En primer lugar, el sistema global de navegación por satélite tradicional (Global Navigation Satellite System, GNSS) puede proporcionar servicios de posicionamiento por satélite, pero debido a que las señales de los satélites se ven bloqueadas por los edificios, no puede lograr el posicionamiento en interiores.
El Wi-Fi y el Bluetooth suelen utilizar indicadores de intensidad de señal recibida (RSSI) para determinar la ubicación, mostrando solo una clasificación aproximada de señales recibidas «débiles» o «fuertes», con una precisión de ubicación de hasta un metro.
Existen tres tecnologías para el posicionamiento UWB, a saber, el método de diferencia de tiempo TOF (tiempo de vuelo), la diferencia de tiempo de llegada TDOA (diferencia de tiempo de llegada) y la diferencia de fase de llegada PDOA (diferencia de fase de llegada). Aunque solo funciona a corta distancia, puede determinar la ubicación de una fuente de señal con una precisión inferior a 50 cm (en condiciones y despliegues óptimos) y una latencia muy baja.
Organización estándar de la tecnología UWB
Cada tecnología de transmisión inalámbrica suele tener una organización estándar responsable de la formulación de las normas pertinentes y la certificación técnica, como Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, Unión Internacional de Telecomunicaciones, etc. En el campo de la tecnología UWB, actualmente existen dos organizaciones: FIRA Alliance y UWBA Ultra-Wideband Union.
Alianza FiRa
La Alianza FiRa se compromete a desarrollar y adoptar ampliamente la tecnología interoperable de banda ultraancha (UWB) para ofrecer capacidades seguras de posicionamiento y medición de distancias de alta precisión, con el fin de proporcionar a los usuarios una experiencia fluida.
Los miembros de la Alianza FiRa desarrollan principalmente productos basados en la tecnología de seguridad y posicionamiento de alta precisión UWB estándar IEEE 802.15.4, y desarrollan escenarios de aplicación de la tecnología UWB en diversos campos de negocio verticales. La Alianza FiRa colabora estrechamente con otros grupos industriales, como IEEE, Wi-Fi Alliance, Car Connectivity Consortium (CCC) y otros, centrándose en casos de uso de UWB que operan en las bandas de frecuencia disponibles de 6-9 GHz.
Universidad del Oeste de Inglaterra
La Alianza UWB se centra en proporcionar un entorno regulatorio y de gestión del espectro favorable bajo el estándar 802.15.4z para maximizar el crecimiento del mercado UWB. La Alianza UWB tiene como objetivo promover diversas industrias verticales para demostrar el valor de la UWB para el IoT y la Industria 4.0, creando un ecosistema global en toda la cadena de valor de la UWB, desde los chips hasta los servicios.
Además, la Alianza Ultra Wideband está abogando actualmente por un nuevo espectro para ampliar la UWB a 12,4 GHz y bandas de frecuencia más altas emergentes en Europa.
