Technológia ultraširokého pásma (UWB) existuje už viac ako 100 rokov. UWB prvýkrát použil taliansky inovátor Guglielmo Marconi v roku 1901 na prenos hudby z rozhlasovej stanice do lodí na mori. UWB je inovatívny spôsob bezdrôtového prenosu dát, ktorý možno použiť pre rôzne aplikácie, ako je prenos hlasu, videa a dát. UWB má veľmi vysokú frekvenciu, čo znamená, že nemá veľký dosah, ale vďaka svojej schopnosti rýchlo odosielať veľké množstvo informácií je skvelý na krátke vzdialenosti, kde nie je dôležitá latencia.
Aká je história ultraširokopásmovej technológie?
Ultraširokopásmovú technológiu, skrátene UWB, prvýkrát použil taliansky inovátor Guglielmo Marconi v roku 1901. Používal sa ako spôsob prenosu rádiových signálov na veľké vzdialenosti. Táto technológia sa dodnes používa na rovnaký účel. UWB sa tiež používa ako spôsob bezdrôtového prenosu informácií, ako sú obrázky a zvuk. UWB funguje úplne inak ako tradičná technológia rádiových vĺn, pretože využíva ultrakrátke impulzy energie, a nie nepretržité vlny.
Vtedy bolo primárnym účelom ultraširokopásmového pripojenia prenášať telegrafné signály na veľké vzdialenosti. Takto rané telekomunikácie využívali morzeovu abecedu na odosielanie informácií vo forme krátkych a dlhých výbojov elektrického prúdu.
Ultraširokopásmová technológia odvtedy prešla dlhú cestu, no stále si zachováva niektoré zo svojich pôvodných charakteristík. UWB sa dnes používa v rôznych aplikáciách, ako sú bezdrôtové lokálne siete, systémy na predchádzanie kolíziám v automobiloch a dokonca aj lekárske zobrazovanie.
Čo je ultraširokopásmové pripojenie?
Ultra-široké pásmo (UWB) je technológia, ktorá umožňuje prenos dát s veľkou šírkou pásma vo veľmi širokom rozsahu frekvencií. Signály UWB sa môžu šíriť na veľmi veľké vzdialenosti a nie sú ovplyvnené rušením iných elektronických zariadení. UWB, často nazývané impulzné rádiové UWB (IR-UWB), je technológia, ktorá využíva krátke impulzy na prenos dát cez voľný priestor.
Ultra-široké pásmo môže byť pasívne alebo aktívne, v závislosti od situácie. UWB neobsahuje žiadne veľké nevýhody, ale má určité obmedzenia vo vzdialenosti a frekvencii. Aby ste pochopili, ako UWB funguje, musíte vedieť, z čoho je vyrobený a čo robí UWB tak jedinečným zo všetkých ostatných typov technológií, ktoré sú dnes k dispozícii.
Ako funguje UWB?
Ultra-širokopásmová technológia funguje v rozsahu 3 GHz až 30 GHz, čo je výrazne viac ako frekvenčné pásma používané pre väčšinu ostatných typov bezdrôtovej komunikácie. To umožňuje UWB signálom prenášať viac údajov, čo z neho robí ideálne riešenie na prenos veľkých súborov, ako sú videá alebo obrázky. Signály UWB môžu prechádzať aj cez prekážky, ako sú steny a nábytok, čo z neho robí dobrú voľbu pre vnútorné použitie. UWB má tiež veľký dosah, čo robí UWB efektívnu komunikačnú metódu pre zariadenia, ako sú bezdrôtové bezpečnostné kamery.
Signál UWB funguje tak, že vysiela ultrakrátke impulzy energie s extrémne rýchlymi časmi vzostupu a poklesu (rýchlejšie ako čas, za ktorý zvuk prejde jednou nohou). Signály UWB môžu byť použité dvoma rôznymi spôsobmi: ako nosná vlna alebo ako pulzný signál. UWB s nosnou vlnou prenáša dáta moduláciou signálu UWB na vytvorenie RF nosnej vlny. Pulzný UWB prenáša dáta zapínaním a vypínaním UWB signálu vysokou rýchlosťou, podobne ako Morseova abeceda.
Existujú dva hlavné typy UWB signálov: UWB-CDMA a UWB-OFDM. UWB-CDMA sa používa v štandardoch bezdrôtovej komunikácie, ako sú Bluetooth UWB, Wireless USB UWB a ZigBee Ultra-Wideband (ZigBee UWB), ktoré možno poznáte zo spotrebiteľských riešení pre inteligentné domácnosti. Tieto technológie využívajú rovnaké základné princípy pulzných UWB, ale líšia sa v tom, ako sa ich signály prenášajú vzduchom. UWB-OFDM sa používa v ultraširokopásmovom štandarde IEEE 802.15, ktorý je základom pre novú špecifikáciu UWB WiMedia Alliance.
Tiež zaujímavé: Ako môže časovo kritická komunikačná technológia zlepšiť hranie hier
Jednou z hlavných výhod technológie UWB je, že môže využívať viacero frekvencií na odosielanie dát súčasne, čo jej umožňuje dosahovať vysoké rýchlosti prenosu dát. Signály UWB možno použiť aj na zobrazovanie UWB, čo im umožňuje skenovať objekty a určovať ich tvary. Technológia UWB je stále v plienkach, ale má sľubnú budúcnosť, pretože pokračujeme vo vývoji nových aplikácií, ktoré dokážu využiť jedinečné vlastnosti UWB.
Na čo sa dnes používa ultraširokopásmové pripojenie?
Ultraširokopásmová technológia, skrátene UWB, je termín používaný na označenie radu bezdrôtových technológií, ktoré pracujú vo frekvenčnom spektre od 3.1 GHz do 10.6 GHz. UWB sa bežne používa na vysokorýchlostné dátové prenosy, komunikáciu s nízkou latenciou a UWB Positioning Systems (UWBPS).
Niektoré bežné aplikácie technológie UWB zahŕňajú:
- Vysokorýchlostné dátové prenosy: UWB možno použiť na rýchle odosielanie veľkého množstva dát medzi zariadeniami. Napríklad UWB je možné použiť v spojení so sieťami 5G na poskytovanie vyšších rýchlostí a väčšej šírky pásma.
- Komunikácia s nízkou latenciou: UWB sa dobre hodí na komunikáciu s nízkou latenciou vďaka krátkemu času prenosu a malej veľkosti paketov. Vďaka tomu je UWB ideálny pre aplikácie, ako je hranie hier, kde je nízka latencia rozhodujúca pre udržanie plynulého herného zážitku.
- UWBPS: UWB možno použiť aj na účely určovania polohy a sledovania. UWBPS využíva ultraširokopásmové pripojenie signály na výpočet polohy objektov v reálnom čase. Vďaka tomu je UWB atraktívnou možnosťou pre aplikácie, ako je automobilová bezpečnosť a predchádzanie kolíziám. UWBPS je možné použiť aj pre bezpečnostné aplikácie, ako je sledovanie osôb alebo objektov.
Spoločnosť Apple sa v poslednom čase dostáva do popredia záujmu so svojimi novými produktmi a službami. Technológia UWB je najnovšou inováciou, ktorú Apple plánuje použiť vo svojich budúcich produktoch a službách, a už túto technológiu využívajú napríklad vo svojich AirTags. UWB je bezdrôtová komunikačná technológia, ktorá funguje na ultraširokopásmových frekvenciách, ktoré sú vyššie ako pri iných bezdrôtových technológiách, ako je Bluetooth alebo WiFi. UWB používa tieto vysokofrekvenčné vlny, pretože poskytujú väčší rozsah a šírku pásma na prenos dát, čo znamená, že za rovnaký čas je možné odoslať viac informácií bez rušenia konkurenčnými sieťami alebo zariadeniami.
Záujem spoločnosti Apple o UWB nie je prekvapujúci, ak vezmeme do úvahy schopnosť UWB poskytovať rýchlejšie rýchlosti bezdrôtovo pri nižšej spotrebe energie ako súčasné štandardy Wi-Fi, ako je 802.11ac. UWB má tiež potenciál zlepšiť sledovanie vnútornej polohy pre zariadenia ako iPhone, ktoré sa v súčasnosti vykonáva pomocou kombinácie signálov Bluetooth a WiFi. Pridanie UWB by mohlo spoločnosti Apple pomôcť poskytnúť ešte presnejšie údaje o polohe v interiéri, kde môžu byť signály GPS nespoľahlivé.
Apple nie je jedinou spoločnosťou, ktorá sa zaujíma o technológiu UWB. Mnoho ďalších spoločností, vrátane Samsungu, pracuje na produktoch a službách založených na UWB. Spoločnosť Samsung napríklad vyvinula čipovú súpravu založenú na UWB, ktorú možno použiť v smartfónoch, tabletoch a iných prenosných zariadeniach.
Technológia UWB nie je nová, no spôsob, akým ju dnes spoločnosti využívajúce telekomunikačné technológie, sa výrazne líši od toho, ako sa používal pôvodne. Bude zaujímavé sledovať, ako to Apple a ďalšie spoločnosti využijú vo svojich budúcich produktoch a službách. UWB má veľa prísľubov na poskytovanie vyšších rýchlostí bezdrôtovo zariadeniam pri nižšej spotrebe energie, ale táto technológia bude musieť prekonať niekoľko problémov, kým ju spotrebitelia budú môcť široko používať.
Na čo by sa dalo PZP v budúcnosti využiť?
Ultra-široké pásmo je označenie pre rozsah frekvencií, ktoré spadajú medzi MV a infračervené žiarenie v elektromagnetickom spektre. Signály UWB môžu prenášať viac údajov ako tradičné signály Wi-Fi, čo znamená, že by sa v budúcnosti mohli použiť na rôzne účely vrátane:
- Pripojenie zariadení bez drôtov
- Poskytovanie video obsahu vo vysokom rozlíšení
- Vylepšenie bezpečnostných funkcií
- Uľahčenie komunikácie medzi vozidlami a infraštruktúrou
- Detekcia pohybu v preplnených oblastiach
Využitie ultraširokého pásma môže znamenať veľké veci pre budúcnosť inteligentných budov a inteligentných miest. Použitím signálov UWB na pripojenie zariadení bez káblov, poskytovanie video obsahu s vysokým rozlíšením, vylepšenie bezpečnostných funkcií a uľahčenie komunikácie medzi vozidlami a infraštruktúrou môžeme zefektívniť a zabezpečiť naše mestá a budovy. UWB by sa dalo použiť aj na detekciu pohybu v preplnených oblastiach, čo by mohlo pomôcť zlepšiť bezpečnosť a ochranu. S toľkými potenciálnymi použitiami je vzrušujúce premýšľať o tom, čo by UWB mohlo priniesť budúcnosť inteligentných budov a inteligentných miest.
YouTube: Budúcnosť je ultraširokopásmové (možno propagačný materiál)
Kliknutím na prehrať súhlasíte s podmienkami YouTube Obchodné podmienky a Ochrany osobných údajovÚdaje môžu byť zdieľané so službami YouTube/Google.
Fotografický kredit: The obrázok funkcie vytvoril Đức Trịnh. The historický obraz Guglielma Marconiho pripravil Alex Microbe. The fotografia zobrazujúca inštaláciu Piper Networks zariadenie prevzal Tdorante10. The infografika zobrazujúca bezdrôtové USB protokolový zásobník navrhol Rob Blanco. The fotografie zobrazujúci 5G Ultra Wideband v prevádzke urobil Rob Pegoraro. The uzavrieť Apple AirTag pripravila KKPCW (Kyu3).
