Qu'est-ce que l'ultra-large bande et comment ça marche ?

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La technologie ultra large bande (UWB) existe depuis plus de 100 ans. L'UWB a été utilisé pour la première fois par l'innovateur italien Guglielmo Marconi en 1901 pour transmettre de la musique d'une station de radio aux navires en mer. UWB est un moyen innovant de transmission de données sans fil qui peut être utilisé pour diverses applications telles que la voix, la vidéo et le transfert de données. L'UWB est une fréquence très élevée, ce qui signifie qu'il n'a pas une longue portée, mais sa capacité à envoyer rapidement de grandes quantités d'informations le rend idéal pour les courtes distances où la latence n'est pas importante.

Quelle est l'histoire de la technologie ultra-large bande ?

La technologie ultra-large bande, UWB en abrégé, a été utilisée pour la première fois par l'innovateur italien Guglielmo Marconi en 1901. Elle a été utilisée comme moyen de transmettre des signaux radio sur de longues distances. La technologie est encore utilisée aujourd'hui dans le même but. L'UWB est également utilisé comme moyen de transmettre sans fil des informations telles que des images et du son. L'UWB fonctionne très différemment de la technologie des ondes radio traditionnelle car elle utilise des impulsions d'énergie ultra-courtes plutôt que des ondes continues.

Ingénieur électricien et inventeur Guglielmo Marconi avec les premières transmissions radiotélégraphiques longue distance au cours des années 1890
L'ingénieur électricien/inventeur Guglielmo Marconi avec l'émetteur à éclateur (à droite) et le récepteur de cohérence (à gauche) qu'il a utilisé dans certaines de ses premières transmissions radiotélégraphiques longue distance au cours des années 1890. (Image : Alex Microbe / Wikimédia)

À l'époque, le but principal de l'ultra large bande était de transporter des signaux télégraphiques sur de grandes distances. C'est ainsi que les premières télécommunications ont exploité le code morse pour envoyer des informations sous la forme de courtes et longues rafales de courant électrique.

La technologie ultra large bande a parcouru un long chemin depuis lors, mais elle conserve encore certaines de ses caractéristiques d'origine. L'UWB est aujourd'hui utilisé pour une variété d'applications telles que les réseaux locaux sans fil, les systèmes anticollision dans les automobiles et même l'imagerie médicale.

Qu'est-ce que l'ultra large bande ?

L'Ultra-large bande (UWB) est une technologie qui permet la transmission de données à large bande passante sur une très large gamme de fréquences. Les signaux UWB peuvent se propager sur de très grandes distances et ne sont pas affectés par les interférences d'autres appareils électroniques. UWB, souvent appelé impulsion radio UWB (IR-UWB), est une technologie qui utilise des impulsions courtes pour transmettre des données dans l'espace libre.

Un appareil radio Piper Networks installé au-dessus de la voie express à destination de Manhattan et du Queens de la station Church Avenue IND Culver Line
Un dispositif radio Piper Networks a été installé au-dessus de la voie express à destination de Manhattan et du Queens de la station Church Avenue IND Culver Line, sous McDonald Avenue entre Albermarle Road et Church Avenue à Kensington, Brooklyn. Ces dispositifs sont utilisés pour le contrôle des trains basé sur les communications (CBTC), où les trains relaient leurs positions par radio. La piste express sert également de piste d'essai CBTC. (Image : Tdorante10 / Wikimédia)

L'ultra large bande peut être passive ou active, selon la situation. L'UWB ne présente pas d'inconvénients majeurs mais a quelques restrictions en termes de distance et de fréquence. Afin de comprendre comment fonctionne l'UWB, vous devez savoir de quoi il est fait et ce qui le rend si unique par rapport à tous les autres types de technologies disponibles aujourd'hui.

Comment fonctionne l'UWB ?

La technologie ultra-large bande fonctionne dans la plage de 3 GHz à 30 GHz, ce qui est nettement plus élevé que les bandes de fréquences utilisées pour la plupart des autres types de communication sans fil. Cela permet aux signaux UWB de transporter plus de données, ce qui en fait une solution idéale pour la transmission de fichiers volumineux tels que des vidéos ou des images. Les signaux UWB peuvent également traverser des obstacles tels que des murs et des meubles, ce qui en fait un bon choix pour une utilisation en intérieur. UWB a également une longue portée, ce qui fait de l'UWB une méthode de communication efficace pour les appareils tels que les caméras de sécurité sans fil.

Le signal UWB fonctionne en envoyant des impulsions d'énergie ultra-courtes avec des temps de montée et de descente extrêmement rapides (plus rapides que le temps nécessaire au son pour parcourir un pied). Les signaux UWB peuvent être utilisés de deux manières différentes : comme onde porteuse ou comme signal pulsé. L'onde porteuse UWB transmet des données en modulant le signal UWB pour créer une onde porteuse RF. L'UWB pulsé transmet les données en activant et désactivant le signal UWB à des vitesses élevées, similaires au code Morse.

Diagramme représentant la structure de la pile d'un système USB sans fil - Il comprend sa relation avec les couches Ultra-WideBand sous-jacentes" width = "442" height = "502" /> Diagramme représentant la structure de la pile d'un système USB sans fil. Il inclut sa relation avec les couches Ultra-WideBand sous-jacentes et indique les différences d'implémentation entre les couches W-USB et USB filaire. (Image : Rob Blanco / Wikimédia)

Il existe deux principaux types de signaux UWB : UWB-CDMA et UWB-OFDM. UWB-CDMA est utilisé dans les normes de communication sans fil telles que Bluetooth UWB, Wireless USB UWB et ZigBee Ultra-Wideband (ZigBee UWB), que vous connaissez peut-être dans les solutions de maison intelligente grand public. Ces technologies utilisent les mêmes principes de base que les UWB pulsés, mais elles varient dans la façon dont leurs signaux sont transmis par voie hertzienne. UWB-OFDM est utilisé dans la norme IEEE 802.15 ultra-large bande, qui constitue la base de la nouvelle spécification WiMedia Alliance UWB.

Intéressant aussi : Comment la technologie de communication à temps critique peut améliorer le jeu

L'un des principaux avantages de la technologie UWB est qu'elle peut utiliser plusieurs fréquences pour envoyer des données simultanément, ce qui lui permet d'atteindre des débits de données élevés. Les signaux UWB peuvent également être utilisés pour l'imagerie UWB, leur permettant de numériser des objets et de déterminer leurs formes. La technologie UWB en est encore à ses balbutiements, mais elle a un avenir prometteur alors que nous continuons à développer de nouvelles applications qui peuvent tirer parti des propriétés uniques de l'UWB.

A quoi sert l'ultra large bande aujourd'hui ?

La technologie ultra-large bande, UWB en abrégé, est un terme utilisé pour décrire une gamme de technologies sans fil qui fonctionnent dans le spectre de fréquences de 3.1 GHz à 10.6 GHz. L'UWB est couramment utilisé pour les transferts de données à grande vitesse, les communications à faible latence et les systèmes de positionnement UWB (UWBPS).

La 5G à ondes millimétriques évanescentes de Verizon (alias 5G Ultra Wideband) trouve un point d'accès Inseego dans le Long Bridge Park d'Arlington
La 5G à ondes millimétriques évanescentes de Verizon (alias 5G Ultra Wideband) trouve un hotspot Inseego dans le Long Bridge Park d'Arlington. (Image : Rob Pegoraro / Flickr)

Certaines applications courantes de la technologie UWB comprennent :

  • Transferts de données à grande vitesse : UWB peut être utilisé pour envoyer rapidement de grandes quantités de données entre les appareils. Par exemple, UWB peut être utilisé avec les réseaux 5G pour fournir des vitesses plus rapides et plus de bande passante.
  • Communication à faible latence : l'UWB est bien adapté aux communications à faible latence en raison de son temps de transmission court et de sa petite taille de paquet. Cela rend UWB idéal pour les applications telles que les jeux, où une faible latence est essentielle pour maintenir une expérience de jeu fluide.
  • UWBPS : UWB peut également être utilisé à des fins de positionnement et de suivi. UWBPS utilise une bande ultra large des signaux pour calculer la position d'objets en temps réel. Cela fait de l'UWB une option attrayante pour des applications telles que la sécurité automobile et l'évitement des collisions. UWBPS peut également être utilisé pour des applications de sécurité, telles que le suivi de personnes ou d'objets.

Apple a récemment fait la une des journaux avec ses nouveaux produits et services. La technologie UWB est la dernière innovation qu'Apple prévoit d'utiliser dans ses futurs produits et services, et ils utilisent déjà cette technologie dans leurs AirTags, par exemple. L'UWB est une technologie de communication sans fil qui fonctionne à des fréquences ultra large bande, supérieures à celles utilisées par d'autres technologies sans fil telles que Bluetooth ou WiFi. L'UWB utilise ces ondes haute fréquence car elles offrent une plus grande portée et une plus grande bande passante pour la transmission de données, ce qui signifie que davantage d'informations peuvent être envoyées sur la même durée sans interférence de réseaux ou d'appareils concurrents.

Apple AirTag - Exemple de produit UWB
gros plan de la Étiquette d'air d'Apple montre une mention de l'utilisation de la technologie ultra-large bande (Image: KKPCW / Wikimedia)

L'intérêt d'Apple pour l'UWB n'est pas surprenant compte tenu de la capacité de l'UWB à fournir des vitesses plus rapides sans fil tout en consommant moins d'énergie que les normes Wi-Fi actuelles telles que 802.11ac. L'UWB a également le potentiel d'améliorer le suivi de la localisation en intérieur pour des appareils comme l'iPhone, qui est actuellement effectué à l'aide d'une combinaison de signaux Bluetooth et WiFi. L'ajout de l'UWB pourrait aider Apple à fournir des données de localisation encore plus précises à l'intérieur, où les signaux GPS peuvent ne pas être fiables.

Apple n'est pas la seule entreprise à s'intéresser à la technologie UWB. De nombreuses autres sociétés, dont Samsung, ont travaillé sur des produits et services UWB. Par exemple, Samsung a développé un chipset UWB qui peut être utilisé dans les smartphones, tablettes et autres appareils portables.

La technologie UWB n'est pas nouvelle, mais la façon dont les entreprises de technologie de télécommunication l'utilisent aujourd'hui diffère énormément de la façon dont elle était utilisée à l'origine. Il sera intéressant de voir comment Apple et d'autres sociétés l'utilisent dans leurs futurs produits et services. L'UWB est très prometteur pour fournir des vitesses plus rapides sans fil aux appareils tout en consommant moins d'énergie, mais la technologie devra surmonter plusieurs défis avant de pouvoir être largement utilisée par les consommateurs.

A quoi pourrait servir l'UWB à l'avenir ?

Ultra-large bande est un terme pour une gamme de fréquences qui se situent entre micro-onde et le rayonnement infrarouge sur le spectre électromagnétique. Les signaux UWB peuvent transporter plus de données que les signaux Wi-Fi traditionnels, ce qui signifie qu'ils pourraient être utilisés à diverses fins à l'avenir, notamment :

  • Connecter des appareils sans fils
  • Diffuser du contenu vidéo haute définition
  • Amélioration des fonctionnalités de sécurité
  • Faciliter la communication entre les véhicules et les infrastructures
  • Détection de mouvement dans les zones surpeuplées

L'utilisation de l'ultra large bande pourrait signifier de grandes choses pour l'avenir des bâtiments intelligents et des villes intelligentes. En utilisant les signaux UWB pour connecter des appareils sans fil, fournir du contenu vidéo haute définition, améliorer les fonctions de sécurité et faciliter la communication entre les véhicules et l'infrastructure, nous pouvons rendre nos villes et nos bâtiments plus efficaces et plus sûrs. UWB pourrait également être utilisé pour détecter les mouvements dans les zones surpeuplées, ce qui pourrait contribuer à améliorer la sûreté et la sécurité. Avec autant d'utilisations potentielles, il est passionnant de penser à ce que l'UWB pourrait apporter au l'avenir des bâtiments intelligents et des villes intelligentes.


YouTube : The Future is Ultra-Wideband (éventuellement du matériel promotionnel)

L'avenir est à l'ultra large bande

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Crédit photo : Le image de caractéristique a été fait par Đức Trịnh. le image historique de Guglielmo Marconi a été préparé par Alex Microbe. le photo montrant une installation d'un Piper Networks appareil a été pris par Tdorante10. le infographie montrant l'USB sans fil La pile de protocoles a été conçue par Rob Blanco. le photo montrant la 5G Ultra Wideband en fonctionnement a été prise par Rob Pegoraro. le close-up d'un Apple AirTag a été préparé par KKPCW (Kyu3).

Christophe Isak
Christophe Isakhttps://techacute.com
Bonjour et merci d'avoir lu mon article ! Je suis Chris le fondateur de TechAcute. J'écris sur l'actualité technologique et partage des expériences de ma vie dans le monde de l'entreprise. Passez nous voir sur Twitter et dites « bonjour » un jour. ;)
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