Apa itu teknologi ultra wideband?
Teknologi Ultra-wideband (UWB) adalah teknologi komunikasi nirkabel yang menggunakan lebar pita frekuensi di atas 1 GHz. Teknologi ini tidak menggunakan gelombang pembawa sinusoidal seperti pada sistem komunikasi tradisional, melainkan menggunakan pulsa sempit non-sinusoidal berdurasi nanosekon untuk mentransmisikan data. Oleh karena itu, teknologi ini menempati spektrum yang luas, dan meskipun menggunakan komunikasi nirkabel, kecepatan transmisi datanya dapat mencapai lebih dari beberapa ratus megabit per detik.
Fungsi ultra wideband
Teknologi ultra-wideband secara langsung memodulasi pulsa impuls dengan waktu naik dan turun yang sangat tajam, sehingga sinyal tersebut memiliki lebar pita frekuensi pada skala GHz. Teknologi ini mengatasi masalah utama terkait propagasi yang telah lama menjadi kendala dalam teknologi nirkabel konvensional.
Bagaimana cara kerja ultra wideband?
Berbeda dengan kebanyakan teknologi nirkabel, ultra-wideband (UWB) beroperasi menggunakan gelombang radio berdenyut. Teknologi ini memanfaatkan serangkaian denyut pada rentang frekuensi yang luas, sehingga kadang-kadang disebut IR-UWB atau UWB gelombang radio berdenyut. Sebagai perbandingan: satelit, Wi-Fi, dan Bluetooth menggunakan gelombang sinus yang dimodulasi pada rentang frekuensi yang sempit untuk mentransmisikan informasi.
Di mana saja Ultra Wideband tersedia?
peralatan elektronik konsumen
Teknologi UWB telah menjadi populer di bidang elektronik konsumen dalam beberapa tahun terakhir. Merek-merek utamanya antara lain:
- iPhone
Perusahaan Apple telah secara bertahap menerapkan solusi UWB pada Apple Watch S6, speaker pintar HomePod mini, ponsel seri iPhone 12, dan pelacak nirkabel AirTag.
- Samsung
Samsung menggunakan solusi UWB pada ponsel. Model-model spesifiknya meliputi Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, S21+, dan S21 Ultra. Pada saat yang sama, Samsung juga meluncurkan pelacak pintar SmartTag+ yang menggunakan teknologi UWB.
kunci digital mobil
Kunci mobil telah mengalami perkembangan dari kunci mekanis, kunci jarak jauh, kunci NFC, hingga kunci Bluetooth. Kunci digital mengubah perangkat yang dapat dikenakan seperti ponsel pintar, kartu pintar NFC, jam tangan pintar, dan gelang pintar menjadi kunci mobil melalui penentuan posisi Bluetooth yang akurat, NFC, UWB, serta teknologi komunikasi jarak dekat lainnya. Dengan cara ini, pengalaman berkendara yang nyaman dan praktis seperti masuk dan menyalakan mesin tanpa kunci, pemberian izin kunci jarak jauh kepada orang lain, serta pengaturan kendaraan yang disesuaikan dengan preferensi pribadi dapat diwujudkan.
manufaktur industri
Sistem penentuan posisi waktu nyata (RTLS) yang didasarkan pada teknologi ultra-wideband sudah sangat matang di sektor industri. Sistem ini terutama digunakan dalam pelacakan lokasi, pergudangan dan logistik, pengukuran nirkabel, pengemudian cerdas, realitas tertambah, olahraga kompetitif, serta bidang-bidang lainnya.
radar militer
UWB bukanlah teknologi baru. Teknologi ini pertama kali digunakan dalam aplikasi radar dan komunikasi militer dengan nama "pulse radio". Sejak tahun 2002, Komisi Komunikasi Federal AS (FCC) telah mengizinkan penggunaannya tanpa perlu izin dan menetapkan pita frekuensi 3,1–10,6 GHz yang mencakup bandwidth lebih dari 500 MHz.
Ultra Wideband vs Bluetooth
Dibandingkan dengan tiga teknologi terkenal, yaitu GNSS, Wi-Fi, dan Bluetooth Low Energy, yang dapat menyediakan layanan penentuan posisi, keunggulan teknologi UWB adalah sebagai berikut:
Pertama-tama, sistem navigasi satelit global tradisional (Global Navigation Satellite System, GNSS) dapat menyediakan layanan penentuan posisi satelit, tetapi karena sinyal satelit akan terhalang oleh bangunan, sistem ini tidak dapat melakukan penentuan posisi di dalam ruangan.
Wi-Fi dan Bluetooth biasanya menggunakan Indikator Kekuatan Sinyal yang Diterima (RSSI) untuk menentukan lokasi, yang hanya menunjukkan klasifikasi kasar sinyal yang diterima sebagai "lemah" atau "kuat", dengan akurasi lokasi hingga tingkat meter.
Ada tiga teknologi untuk penentuan posisi UWB, yaitu metode perbedaan waktu TOF (Time of flight), perbedaan waktu kedatangan TDOA (Time Difference of Arrival), dan perbedaan fase sudut kedatangan PDOA (Phase Difference Of Arrival). Meskipun ini hanya berfungsi pada jarak pendek, teknologi ini dapat menentukan lokasi sumber sinyal dengan akurasi kurang dari 50 cm (dalam kondisi dan penerapan yang optimal) serta latensi yang sangat rendah.
Standar Teknologi UWB
Setiap teknologi transmisi nirkabel biasanya memiliki organisasi standar yang bertanggung jawab atas penyusunan standar yang relevan dan sertifikasi teknis, seperti Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, International Telecommunication Union, dan sebagainya. Di bidang teknologi UWB, saat ini terdapat dua organisasi, yaitu FIRA Alliance dan UWBA (Ultra-Wideband Alliance).
Aliansi FiRa
FiRa Alliance berkomitmen untuk mengembangkan dan mengadopsi secara luas teknologi ultra-wideband (UWB) yang saling terintegrasi guna menghadirkan kemampuan pengukuran jarak dan penentuan posisi yang akurat dan aman, sehingga pengguna dapat menikmati pengalaman yang lancar.
Anggota Aliansi FiRa terutama mengembangkan produk berdasarkan teknologi pengukuran jarak presisi UWB yang aman sesuai standar IEEE 802.15.4, serta mengembangkan skenario penerapan teknologi UWB di berbagai bidang bisnis vertikal. Aliansi FiRa bekerja sama erat dengan kelompok industri lain seperti IEEE, Wi-Fi Alliance, Car Connectivity Consortium (CCC), dan lainnya, dengan fokus pada kasus penggunaan UWB yang beroperasi pada pita frekuensi 6-9 GHz yang tersedia.
Universitas Barat Inggris
Aliansi UWB berfokus pada penyediaan lingkungan regulasi dan pengelolaan spektrum yang mendukung berdasarkan standar 802.15.4z guna memaksimalkan pertumbuhan pasar UWB. Aliansi UWB bertujuan untuk mendorong berbagai industri vertikal guna menunjukkan nilai UWB bagi IoT dan Industri 4.0, serta membangun ekosistem global di seluruh rantai nilai UWB, mulai dari chip hingga layanan.
Selain itu, Aliansi Ultra Wideband saat ini sedang mengadvokasi alokasi spektrum baru untuk memperluas UWB hingga 12,4 GHz dan pita frekuensi yang lebih tinggi yang sedang berkembang di Eropa.
