Was ist Ultra Wideband Technology (UWB) - erklärt

Ultra Wideband Technology (UWB) ist das heiße neue Thema in der Stadt, insbesondere nachdem Samsung das Galaxy Note20 Ultra mit einem UWB-Chip im Schlepptau vorgestellt hat. Im vergangenen Jahr veröffentlichte Apple die iPhone 11-Serie mit einem UWB-Chip (U1) unter der Haube. Viele glauben, dass Ultra Wideband das neue drahtlose Protokoll ist, das Bluetooth ersetzen wird, aber ist diese Aussage irgendwo realitätsnah? Nun, in diesem Artikel werden wir alles über die Ultra Wideband-Technologie (UWB) erklären, damit Sie ein klares Bild davon bekommen, was kommen wird. In diesem Sinne gehen wir nun den Artikel durch und lernen UWB ausführlich kennen.

Alles über Ultra Wideband Technology (UWB)

Hier werden wir alle Aspekte der Ultra Wideband-Technologie diskutieren: von ihrer Definition bis zum Arbeitsmechanismus. Sie können auf den unten stehenden Link klicken und einfach zum entsprechenden Abschnitt springen.

1. Was ist Ultra-Breitband-Technologie (UWB)?
2. Wie funktioniert UWB??
3. Wie unterscheidet sich UWB von Bluetooth und WiFi??
4. Anwendung der Ultra-Breitband-Technologie
5. Fazit

Was ist Ultra-Breitband-Technologie (UWB)?

Lassen Sie uns vor allem lernen, was genau Ultra Wideband Technology ist. Genau wie WiFi und Bluetooth ist Ultra Wideband Technology (kurz bekannt als UWB) eine drahtlose Technologie. Es nutzt Funksignale, um Daten zwischen verschiedenen Geräten zu kommunizieren und zu übertragen. Es gibt jedoch einige Besonderheiten von UWB, die es zu einer leistungsstarken Funktechnologie machen. 

Beispielsweise verwendet UWB ein breites Frequenzspektrum (viel höher als WiFi und Bluetooth; in GHz), was zu einer deutlich höheren Bandbreite (schnellere Übertragungsgeschwindigkeit) führt. Darüber hinaus verbraucht es viel weniger Strom als WLAN- und Bluetooth-Standards. Es gibt jedoch einen Nachteil. Aufgrund der höheren Frequenz ist es kann nicht weiter reisen oder Hindernisse wie Mauern durchdringen - ähnlich dem 5-GHz-WLAN-Band oder dem 5-G-Mobilfunknetz. Damit UWB ordnungsgemäß funktioniert, ist eine klare Sichtlinie äußerst wichtig.

Abgesehen davon gibt es eine wichtige Dimension von UWB, die Sie beachten sollten: Positionsgenauigkeit. UWB kann die Richtung und die genaue Position bis auf den Zentimeter eines Geräts ermitteln. Aufgrund dieser hohen Genauigkeit gilt UWB als das beste drahtlose Protokoll für die schnelle und genaue Lokalisierung und Kommunikation mit Geräten. 

Somit stellt UWB ein kurzreichweitiges Personal Area Network (PAN) dar, das hohe Frequenzen aufweist, hohe Übertragungsgeschwindigkeit, Geringer Stromverbrauch und präzise Positionsgenauigkeit. Ein perfekter Standard, um große Datenmengen schnell zu erkennen und zwischen Geräten auszutauschen. 

Wie funktioniert UWB??

Nachdem Sie die Grundlagen kennen, lassen Sie uns ein bisschen Technik lernen. Wie oben erwähnt, arbeitet UWB in sehr hohen Frequenzen, genauer gesagt im Bereich von 3,1 bis 10,6 GHz. Mit anderen Worten, dies ist einfach eine andere Kategorie von Funkfrequenzen. Zum Arbeitsmechanismus kommt ein mit UWB ausgestattetes Gerät sendet Signale aus (Pulsfunk genannt) über eine große Bandbreite in alle Richtungen. Übrigens, da die Frequenzen so hoch sind, stört es andere nahegelegene Funksignale nicht, was ein großer Vorteil ist. 

Wenn ein anderes mit UWB ausgestattetes Gerät das Impulsfunkgerät auswählt, leitet es die Informationen an das Hostgerät weiter. Jetzt mit Flugzeit (ToF) und Ankunftswinkel (AoA) -Daten bestimmt das Gerät den Abstand und die genaue Position des emittierenden Geräts. Wenn Sie etwas über Bluetooth 5.1 gelesen haben, wissen Sie, dass Bluetooth dieselbe Technik verwendet, um die Richtung der Geräte zu ermitteln. 

Aufgrund der in UWB verwendeten höheren Frequenzen ist das Host-Gerät jedoch in der Lage, Puls Radio enorm zu wiederholen Innerhalb einer Sekunde ist das Gerät sofort erkennbar. Diese sofortige Ausstrahlung von Pulsradio wird als Wiederholungsrate bezeichnet und liegt normalerweise im Bereich von zwei Gigapulsen pro Sekunde (was eine astronomische Zahl ist). Aufgrund dieser hohen Wiederholungsrate kann UWB Daten sofort erkennen, lokalisieren und übertragen, ohne einen Moment zu verlieren. Und so bringt UWB ein sofortiges räumliches und direktionales Bewusstsein um ein Gerät.

Wie unterscheidet sich UWB von Bluetooth und WiFi??

Der Hauptunterschied zwischen UWB und Bluetooth / WiFi ist das Fehlen von Positions- und Richtungsfähigkeiten in letzterem. Während Bluetooth mit 5.1 Release die Peilung brachte, ist es nicht so schnell und genau wie UWB. Darüber hinaus verbraucht Ultra Wideband viel weniger Strom als Bluetooth und WiFi, da UWB in bestimmten Zeitintervallen anstelle eines zufälligen Frequenzgangs Funkenergie erzeugt.

Abgesehen davon gibt es einen kategorischen Unterschied darin, wie alle drei Technologien die Funkfrequenz nutzen. Während Bluetooth im Frequenzband von 2,4 GHz (Kanalbandbreite von 1 MHz) arbeitet, arbeitet WiFi im Allgemeinen in 2,4 GHz und 5 GHz (Kanalbandbreite von 20 bis 40 MHz). Schließlich arbeitet UWB von 3,1 GHz bis 10,6 GHz (Kanalbandbreite reicht von 500 MHz bis 7,5 GHz). Übrigens, je größer die Kanalbandbreite, desto besser die Übertragungsgeschwindigkeit.

Schließlich gibt es einen Unterschied in den Zielen aller drei drahtlosen Technologien. Beispielsweise wird WiFi für die Internetkommunikation über ein LAN über große Entfernungen verwendet. Bluetooth wird für die Kommunikation mit kurzer Reichweite und geringer Bandbreite und schließlich verwendet, UWB hat seinen eigenen Zweck - Kommunikation mit kurzer Reichweite und hoher Bandbreite und direktionalem Bewusstsein. 

Anwendung von UWB

UWB ist seit vielen Jahrzehnten im Einsatz, vor allem von der US-Armee für Radarbildgebung. Die Technologie wurde jedoch 2002 von der Federal Communications Commission in den USA zur nicht lizenzierten Verwendung zugelassen. Später standardisierte die International Telecommunication Union (ITU) UWB als eine weitere drahtlose Funktechnologie. 

Derzeit sind nicht viele Consumer-Geräte UWB-fähig. Dies änderte sich jedoch mit der Veröffentlichung der iPhone 11-Reihe durch Apple im Jahr 2019, und jetzt hat Samsung das Galaxy Note20 Ultra mit UWB-Unterstützung veröffentlicht. Apple hat UWB in der iPhone 11-Serie mit dem U1-Chip bereitgestellt und soll es bringen schnellere AirDrop-Übertragungen Zeigen Sie das Gerät einfach auf das iPhone eines anderen Benutzers.

In ähnlicher Weise hat Samsung einen von NXP entwickelten UWB-Chip in das Galaxy Note20 Ultra integriert. Es wird dir helfen Entdecken Sie sofort Kontakte in der Nähe und teilen Sie Dateien mit der Funktion "In der Nähe teilen" von Google. Außerdem können Sie in der neuen SmartThings Find-App einen Eindruck von der UWB-Technologie erhalten. Mit Augmented Reality können Sie die Position anderer mit UWB ausgestatteter Geräte ermitteln. Das ist wirklich cool, richtig?

Alles in allem scheint UWB einen Paradigmenwechsel im Internet der Dinge (IoT) herbeizuführen. Die Möglichkeit, intelligente Geräte wie Lichter und Lautsprecher nur durch Zeigen auf sie zu steuern, würde das Problem der schnellen Erreichbarkeit wirklich lösen. Abgesehen davon werden wir möglicherweise weitere Anwendungen von UWB in Apples kommenden sehen AirTag- und App-Clips Feature. Und es wäre wirklich großartig, wenn mehr Smartphone-Hersteller diese neue Hardware integrieren würden und Google einige großartige Funktionen bietet, die auf UWB aufbauen. 

Fazit:: Wo wird die Ultra-Breitband-Technologie landen??

Das war also alles über die Ultra-Breitband-Technologie und wie dieses faszinierende neue drahtlose Protokoll funktioniert. Während wir die Definition, den Arbeitsmechanismus, die Vor- und Nachteile usw. besprochen haben, bleibt die Frage: Wo wird die Ultra-Breitband-Technologie in einigen Jahren landen? Wird UWB Bluetooth ersetzen??

Nun, ich bin mir nicht sicher, wohin UWB gehen wird, aber an diesem Punkt scheint UWB ein großes Potenzial zu haben und kann die Zukunft miteinander verbinden. Jedenfalls ist das alles von uns. Aber was denkst du über Ultra Wideband Technology? Sagen Sie es uns in den Kommentaren unten.