فناوری UWB و هر چیزی که نیازه راجع ‌بهش بدونیم

فناوری UWB یا باند فوق وسیع یک فناوری رادیویی هست که برای مخابرات بی‌سیم در سطوح پایین توان و در برد کوتاه استفاده می‌شه. فناوری باند فوق وسیع بی‌سیم (UWB) در فرکانس‌های بالا کار می‌کنه و در دریافت داده‌های دقیق مکانی و جهت‌یابی کاربرد داره. در ادامه قصد دارم به طور مفصل هر چیزی که نیازه در مورد این فناوری بدونین رو براتون شرح بدم.

انواع گوشی‌های موبایل رو میتونین از سایت ایسل با مناسب‌‎ترین قیمت بخرین: قیمت روز گوشی

UWB چیه؟

تکنولوژی بی‌سیم UWB یک پروتکل ارتباطی بی‌سیم کوتاه برد هست که مثل بلوتوث یا Wi-Fi از امواج رادیویی استفاده می‌کنه. همون‌طور که از اسمش مشخصه، این فناوری از طیف گسترده‌ای از چندین گیگاهرتز استفاده می‌کنه. این تکنولوژی یک رادار هست که می‌تونه به طور مداوم کل اتاق رو اسکن کنه و دقیقا روی یک شی مثل پرتو لیزر قفل بشه تا مکان اون رو کشف کرده و داده‌ها رو منتقل کنه.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: مقاوم‌ترین گوشی‌های دنیا 

در اوایل دهه 2000، باند فوق وسیع استفاده محدودی در رادارهای نظامی و ارتباطات پنهان داشت و به شکل مختصر به عنوان نوعی عکس‌برداری پزشکی مورد استفاده قرار می‌گرفت. به گفته فیل سولیس، مدیر تحقیقات IDC، امروزه انتظار می‌ره هدف اصلی اولترا واید بند کشف مکان و وسایل مختلف باشه.

این روزها از این فناوری در گوشی‌های هوشمند هم استفاده می‌شه. گوشی سامسونگ، اپل و هواوی از جمله بزرگ‌ترین تولیدکننده‌های گوشی‌های موبایل هستن که روی این تکنولوژی کار کرده و سعی دارن تا محصولات‌شون رو با تکیه‌ بر اون تولید کنن. با‌ این‌ حال، اپل اولین شرکتی هست که از این فناوری در یک تلفن استفاده می‌کنه.

فناوری بی سیم UWB چطور کار می‌کنه؟

یک فرستنده فناوری UWB با ارسال میلیاردها پالس (UWB قبلا به عنوان رادیو پالس شناخته می‌شد) در فرکانس وسیع کار می‌کنه. بعد یک گیرنده با گوش دادن به یک دنباله پالس آشنا توسط فرستنده، پالس‌ها رو به داده تبدیل می‌کنه. هر دو نانو ثانیه یک پالس ارسال می‌شه که به UWB کمک می‌کنه تا به دقت لازم در زمان واقعی برسه. باند فوق عریض (ultra-wideband) پهنای باند 500 مگاهرتزی داره. برخلاف Wi-Fi، این تکنولوژی در انتقال از طریق دیوارها چندان خوب نیست.

فرایند موقعیت‌یابی توسط فناوری UWB، در لحظه حرکات دستگاه رو پیگیری می‌کنه؛ بنابراین دستگاه‌هایی که به فناوری باند فوق عریض مجهز هستن می‌تونن هم حرکت و هم موقعیت نسبی رو تشخیص بدن.

طبق گزارش‌های منتشر شده، تکنولوژی UWB دقت بالاتری در موقعیت راستای دید (LoS) و همچنین تعیین موقعیت بهتری در شرایط غیر راستای دید (nLoS) داره و می‌تونه در محیط‌هایی با موانع مختلف ازجمله دیوارها یا انسان که معمولا جلوی این سیگنال‌ها رو می‌گیرن، به خوبی کار کنه.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: بهترین گوشی از نظر باتری

باند فوق وسیع به‌واسطه تکنولوژی زاویه ورود (AoA)، کارهای موقعیت‌یابی رو به شکل خیلی دقیق با دقتی در سطح سانتی‌متر ارائه بده. علاوه بر این، UWB می‌تونه تشخیص بده آیا اشیا ثابت یا در حال حرکت هستن. حالا ممکنه این سوال در ذهن شما ایجاد بشه که این تکنولوژی در زندگی روزمره چطور به کار ما میاد؟

به طور مثال این فناوری می‌تونه تشخیص بده که در حال نزدیک‌ شدن به یک در قفل شده هستین و یا این که می‌تونه نشون بده داخل هستین یا بیرون. فناوری ultra-wideband می‌تونه مشخص کنه زمانی که در موقعیت مکانی خاصی قرار می‌گیرین، قفل باز بشه یا نه. مثلا وقتی به در خونه‌تون نزدیک بشین، این تکنولوژی می‌تونه در رو براتون باز کنه.

موارد استفاده احتمالی از UWB چیه؟

اپل استفاده از فناوری UWB رو با بیکان ثبت کرد. بیکان‌ها درواقع سنسورهای کوچیکی هستن که می‌تونن به اجسام وصل بشن و سیگنالی رو ارسال کنن که از اون برای تخمین فاصله بین دو شی استفاده بشه. به عنوان مثال، یک فرودگاه یا مرکز خرید مجهز به شبکه بیکان می‌تونه حرکت عابران پیاده رو در داخل ساختمون زیر نظر گرفته و مسیرهای مختلف به مقصد رو در زمان واقعی نشون بده. باند فوق وسیع، تکنولوژی جدیدیه و شرکت‌های بزرگ به تازگی به طور گسترده شروع به کار روی اون کردن.

اتحادیه‌ای به اسم FiRa که شرکت‌های بزرگی عضوش هستن، بهره‌بردن از تکنولوژی UWB، عرضه آپدیت استاندارد و برنامه‌های صدور گواهی برای اطمینان از این فناوری رو به شکل وسیعی تبلیغ می‌کنه.

شرکت سامسونگ هم در کنار اپل سعی کرده تا تلاش زیادی در توسعه این فناوری داشته باشه. سامسونگ تعدادی برنامه خاص در سری گلکسی طراحی کرده که از فناوری باند فوق وسیع استفاده می‌کنن. قابلیت Nearby Share یکی از بهترین و کاربردی‌ترین این برنامه‌هاست که جهت انتقال راحت‌تر فایل بین دستگاه‌ها عرضه شد.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: بهترین گوشی‌های گیمینگ

جهت استفاده از این برنامه باید گوشی‌تون رو در جهت یک تلفن همراه دیگه که از تکنولوژی بی‌سیم UWB بهره می‌بره، قرار بدین. SmartThings Find یکی دیگه از برنامه‌هایی هست که سامسونگ در طراحی اون از فناوری اولترا واید بند استفاده کرده. به‌واسطه واقعیت افزوده (AR) و جهت‌یابی می‌تونین موقعیت دستگاه‌های دیگه‌ای که مجهز به این فناوری هستن رو پیدا کنین.

درمجموع شرکت‌های مختلف از باند فوق عریض، جهت پیدا کردن موقعیت مکانی افراد و اشیاء در مکان‌های گوناگون استفاده می‌کنن. این تکنولوژی دقت و سرعت خیلی بالایی داره. پس از شیوع جهانی ویروس کرونا، فناوری UWB تونست کمک زیادی در مکان‌های شلوغ و پرتردد بکنه.

در واقع از این تکنولوژی می‌شه برای رعایت فاصله‌گذاری اجتماعی استفاده کرد. به کمک این فناوری یک سنسور قابل‌حمل می‌تونه به فردی هشدار بده که به فرد دیگه، بیش‌ از حد نزدیک شده. از جمله مزایای دیگه این تکنولوژی در شرکت‌های بزرگ می‌شه به دیجیتال‌سازی انبارها، کارگاه‌ها، زنجیره فرایند، ثبات‌بخشی فرایندهای داخلی و همچنین بهینه‌سازی عملکرد اشاره کرد.

UWB چه فرقی با وای‌فای و بلوتوث داره؟

بلوتوث و وای‌فای درست مثل فناوری UWB از تکنولوژی اتصال بی‌سیم استفاده می‌کنه. این فناوری‌ها به اندازه UWB از دقت بالا، ظرفیت عالی موقعیت‌یابی و امنیت فرکانس رادیویی برخوردار نیستن. در واقع این فناوری رو می‌شه نسخه خیلی قدرتمندتر و کاربردی‌تر وای فای و بلوتوث دونست.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: بهترین گوشی برای بازی کالاف دیوتی

امنیت و آسودگی با فناوری UWB

تکنولوژی باند فوق وسیع می‌تونه نقش مهمی در مباحث امنیتی داشته باشه. یکی از مهم‌ترین امکانات امنیتی که بدون شک در آینده نزدیک شاهد توسعه گسترده اون خواهیم بود، مربوط به فناوری کلید دیجیتال می‌شه که به طور مستقیم از باند فوق عریض استفاده می‌کنه.

به کمک کلید دیجیتال می‌تونین درب خودروها رو بدون نیاز به خارج‌کردن کلید، باز یا بسته کنین. در واقع تمام گوشی‌های موبایل و دستگاه‌هایی که مجهز به فناوری UWB باشن، نقش کلید دیجیتال رو برای شما بازی می‌کنن. روزی کلیدهای دیجیتال به‌واسطه امنیت بالاشون جای کلیدهای فیزیکی رو خواهند گرفت.

سامسونگ یکی از پیشگامان کار روی کلید دیجیتال هست که سعی داره در این زمینه همکاری گسترده‌ای رو با شرکت‌های خودروسازی بزرگ شروع کنه. این شرکت برای اولین بار با عرضه Galaxy S21 Ultra و Galaxy S21+ 5G، از تکنولوژی کلید دیجیتال رونمایی کرد.

این مقاله هم شاید برات جذاب باشه: فناوری hdr چیست

جمع‌بندی

فناوری UWB یکی از تکنولوژی‌های کاربردیه که بدون شک آینده خیلی درخشانی داره. اپل و سامسونگ دو شرکت بزرگی هستن که به شکل گسترده روی این فناوری کار می‌کنن و در تلفن‌های هوشمندشون اون رو به کار گرفتن.

باند فوق وسیع کاربردهای گسترده‌‎ای داره که از جمله مهم‌ترین اون‌ها می‌شه به امنیت، موقعیت‌یابی و یا جهت‌یابی اشاره کرد. البته فناوری باند فوق عریض هنوز راه زیادی برای پیشرفت داره؛ ولی بدون شک در آینده‌ای نه‌چندان دور شاهد درخشش فوق‌العاده این فناوری خواهیم بود.

سوالات متداول