Ultra geniş bant teknolojisi nedir?
Ultra geniş bant teknolojisi, 1 GHz'in üzerindeki frekans bant genişliğini kullanan bir kablosuz taşıyıcı iletişim teknolojisidir. Geleneksel iletişim sistemlerinde kullanılan sinüzoidal taşıyıcıyı kullanmaz; bunun yerine veri iletimi için nanosaniye düzeyinde sinüzoidal olmayan dar darbeler kullanır. Bu nedenle geniş bir spektrumu kaplar ve kablosuz iletişim kullanmasına rağmen veri aktarım hızı saniyede birkaç yüz megabiti aşabilir.
Ultra geniş bant işlevselliği
Ultra geniş bant teknolojisi, çok dik yükselme ve alçalma sürelerine sahip darbe sinyalini doğrudan modüle eder; böylece sinyal, GHz mertebesinde bir bant genişliğine sahip olur. Bu teknoloji, geleneksel kablosuz teknolojisini yıllardır rahatsız eden yayılımla ilgili başlıca sorunları ortadan kaldırır.
Ultra geniş bant nasıl çalışır?
Çoğu kablosuz teknolojinin aksine, ultra geniş bant (UWB) darbeli radyo dalgaları üzerinden çalışır. Geniş bir frekans bandı üzerinde bir dizi darbe kullandığından, bazen IR-UWB veya darbeli radyo UWB olarak da adlandırılır. Buna karşılık, uydular, Wi-Fi ve Bluetooth, bilgi iletimi için dar frekans bantları üzerinde modüle edilmiş sinüs dalgaları kullanır.
Ultra geniş bant hangi bölgelerde kullanılabilir?
tüketici elektroniği
UWB teknolojisi son yıllarda tüketici elektroniği alanında oldukça yaygınlaşmıştır. Başlıca markalar şunlardır:
- iPhone
Apple şirketi, Apple Watch S6, HomePod mini akıllı hoparlörler, iPhone 12 serisi cep telefonları ve Aritag kablosuz takip cihazlarında art arda UWB çözümünü uygulamıştır.
- Samsung
Samsung, UWB çözümünü cep telefonlarında kullanmıştır. Bu çözümün uygulandığı modeller arasında Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, S21+ ve S21 Ultra bulunmaktadır. Aynı zamanda Samsung, UWB teknolojisini kullanan SmartTag+ akıllı takip cihazını da piyasaya sürmüştür.
otomobil dijital anahtarı
Araba anahtarları, mekanik anahtarlardan uzaktan kumandalı anahtarlara, NFC anahtarlarına ve Bluetooth anahtarlarına kadar bir gelişim süreci geçirmiştir. Dijital anahtar, akıllı telefonlar, NFC akıllı kartlar, akıllı saatler ve akıllı bileklikler gibi giyilebilir cihazları, hassas Bluetooth konumlandırma, NFC, UWB ve diğer yakın alan iletişim teknolojileri sayesinde araba anahtarına dönüştürür. Bu sayede, anahtarsız giriş ve çalıştırma, başkalarına uzaktan anahtar yetki verme ve kişiselleştirilmiş araç ayarları gibi konforlu ve kullanışlı bir sürüş deneyimi sağlanabilir.
endüstriyel üretim
Ultra geniş bant teknolojisine dayanan RTLS gerçek zamanlı konum belirleme sistemi, endüstriyel alanda oldukça olgun bir teknolojidir. Bu sistem, esas olarak konum takibi, depolama ve lojistik, kablosuz ölçüm, akıllı sürüş, artırılmış gerçeklik, rekabetçi sporlar ve diğer alanlarda kullanılmaktadır.
askeri radar
UWB yeni bir teknoloji değildir. İlk olarak "darbeli radyo" adı altında askeri radar ve iletişim uygulamalarında kullanılmıştır. 2002 yılından bu yana, ABD Federal İletişim Komisyonu (FCC) bu teknolojinin izinsiz kullanımına izin vermiş ve ona 3,1–10,6 GHz frekans bandını tahsis etmiştir; bu bant, 500 MHz'den fazla bant genişliğini kaplamaktadır.
Ultra geniş bant ve Bluetooth karşılaştırması
Konum belirleme hizmetleri sunabilen GNSS, Wi-Fi ve Bluetooth Low Energy gibi üç yaygın teknolojiyle karşılaştırıldığında, UWB teknolojisinin avantajları şunlardır:
Her şeyden önce, geleneksel küresel navigasyon uydu sistemi (Global Navigation Satellite System, GNSS) uydu konum belirleme hizmetleri sağlayabilir, ancak uydu sinyalleri binalar tarafından engelleneceğinden iç mekan konum belirlemeyi gerçekleştiremez.
Wi-Fi ve Bluetooth, konumu belirlemek için genellikle Alınan Sinyal Gücü Göstergelerini (RSSI) kullanır ve alınan sinyallerin yalnızca "zayıf" veya "güçlü" şeklinde kaba bir sınıflandırmasını gösterir; konum doğruluğu ise metre düzeyindedir.
UWB konumlandırma için üç teknoloji vardır: TOF (Uçuş Süresi) zaman farkı yöntemi, TDOA (Varış Zaman Farkı) varış zaman farkı ve PDOA (Varış Faz Farkı) varış açısı faz farkı. Bu, yalnızca kısa mesafelerde çalışsa da, bir sinyal kaynağının konumunu 50 cm'den daha az bir doğrulukla (optimum koşullar ve dağıtımlar altında) ve çok düşük gecikme süresiyle belirleyebilir.
UWB Teknolojisinin Standartlaştırılması
Her kablosuz iletim teknolojisinin, genellikle ilgili standartların oluşturulması ve teknik sertifikasyon işlemlerinden sorumlu bir standart kuruluşu vardır; örneğin Bluetooth SIG, Wi-Fi Alliance, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU) vb. UWB teknolojisi alanında ise şu anda FIRA Alliance ve UWBA (Ultra Geniş Bant Birliği) olmak üzere iki kuruluş bulunmaktadır.
FiRa İttifakı
FiRa Alliance, kullanıcılara kesintisiz bir deneyim sunmak üzere güvenli, yüksek hassasiyetli mesafe ölçümü ve konum belirleme yetenekleri sağlamak amacıyla, birbiriyle uyumlu ultra geniş bant (UWB) teknolojisinin geliştirilmesine ve yaygın olarak benimsenmesine kendini adamıştır.
FiRa Alliance üyeleri, ağırlıklı olarak IEEE 802.15.4 standardı UWB güvenlikli hassas mesafe ölçüm teknolojisine dayalı ürünler geliştirmekte ve çeşitli dikey iş alanlarında UWB teknolojisinin uygulama senaryolarını geliştirmektedir. FiRa Alliance, IEEE, Wi-Fi Alliance, Car Connectivity Consortium (CCC) ve diğerleri gibi diğer endüstri gruplarıyla yakın işbirliği içinde çalışarak, mevcut 6-9 GHz frekans bantlarında çalışan UWB kullanım senaryolarına odaklanmaktadır.
Batı İngiltere Üniversitesi
UWB Alliance, UWB pazarının büyümesini en üst düzeye çıkarmak amacıyla 802.15.4z standardı kapsamında elverişli bir düzenleme ve spektrum yönetimi ortamı sağlamaya odaklanmaktadır. UWB Alliance, IoT ve Endüstri 4.0 için UWB’nin değerini ortaya koymak üzere çeşitli dikey sektörleri desteklemeyi ve yongalardan hizmetlere kadar tüm UWB değer zincirinde küresel bir ekosistem oluşturmayı hedeflemektedir.
Ayrıca, Ultra Wideband Alliance şu anda UWB'yi 12,4 GHz'e genişletmek için yeni spektrum ve Avrupa'da ortaya çıkan daha yüksek frekans bantlarını savunmaktadır.
