Технологията UWB (Ultra Wideband) става все по-популярна и вече се използва в избрани смартфони, локализатори и цифрови ключове за автомобили.
За разлика от Bluetooth, тя не служи главно за предаване на данни, а за много точно определяне на разстоянието и посоката спрямо съвместими устройства наблизо. Благодарение на това телефонът може не само да открие локализатор или друго оборудване, но и да посочи в коя посока да се движите и колко далеч се намира изгубеният предмет.
От време на време в мобилните устройства навлизат технологии, които променят начина на използване на смартфоните. Bluetooth освободи потребителите от кабели при слушане на музика и свързване на телефона с аксесоари, Wi-Fi осигури удобен достъп до интернет, а NFC разпространи безконтактните плащания с телефон и бързото сдвояване на избрани устройства. UWB развива тези възможности в друга посока: помага на устройствата „да разберат” къде точно се намират едно спрямо друго.
Съдържание
Какво е UWB (Ultra Wideband)?
UWB е съкращение от Ultra Wideband, т.е. ултрашироколентова комуникация. Това е безжична комуникационна технология с къс обхват, която използва много широк честотен спектър за предаване на кратки импулси и извършване на прецизни измервания на разстоянието между комуникиращите устройства. В техническите материали може да се срещне терминът UWB technology, но за потребителя най-важно е практическото му приложение: устройството може да изчисли колко далече се намира друго съвместимо оборудване.
UWB не е наследник на Bluetooth или начин за по-бърз Wi-Fi. Въпреки че UWB communication може да служи и за обмен на малки количества данни, в смартфоните обикновено се използва за измерване на разстояние, посока и определяне на близост. В телефона за това отговаря специален чип, наричан UWB chip. За да функционира, второто оборудване — например локатор, автомобил или интелигентна ключалка — също трябва да поддържа съответния стандарт.
Важно е да се разграничи UWB от GPS. GPS помага за определяне на позицията на картата и е ефективен на открито, когато телефонът има връзка със сателити. UWB работи на къси разстояния и е най-полезен, когато потребителят вече е близо до търсеното устройство. Следователно не замества GPS локацията, а я допълва с точни измервания в непосредствена близост.
Как работи UWB технологията в телефона?
Действието на UWB се основава на измерване на времето, за което UWB радиосигналът се движи между две устройства. Радиовълните се движат с много висока, постоянна скорост, затова дори малка разлика във времето позволява да се изчисли разстоянието. Този механизъм се определя като Time of Flight (ToF), тоест време на прелитане на сигнала.
Устройствата могат също да обменят съобщения в двете посоки. Този метод на измерване се нарича Two-Way Ranging (TWR). Телефонът изпраща сигнал, съвместим локатор или друго оборудване отговаря, а системата анализира времето на целия обмен. Благодарение на това устройствата за измерване на разстояние не е необходимо да се „виждат“ на картата — достатъчно е, че могат да извършат съответното радиоизмерване.
В някои решения е възможно също така да се определи посоката. Механизми, определени като Angle of Arrival (AoA), помагат да се прецени от коя страна идва сигналът. Именно на тази база приложението може да покаже стрелка, водеща до изгубен предмет. Точността на местоположението обаче зависи от възможностите на конкретните устройства, разположението на антените, препятствията и използвания софтуер. В спецификациите на UWB може да се срещне точност до около 10 см, но това не означава, че всеки телефон ще покаже идентичен резултат във всяко помещение.
Технологии, които променят GSM аксесоарите
UWB срещу Bluetooth, GPS и NFC – най-важните разлики
Безжичните технологии в телефона имат различни задачи, затова сравняването им единствено по обхват може да доведе до недоразумения. Bluetooth Low Energy (BLE) позволява откриването на близки аксесоари и поддържането на енергоефективна връзка с тях. Използва се, между другото, в слушалки, смартчасовници и локатори. Може да подскаже, че устройството е наблизо, но не винаги точно ще посочи неговото местоположение.
UWB дава по-голяма сигурност в ситуация, в която местоположението и разстоянието са от значение. Вместо да се основава само на силата на приетия сигнал, може да извърши точни измервания на времето за неговото преминаване. Това е важно в апартамент, офис или на паркинг, където отраженията от стени, мебели или автомобили могат да затруднят оценката на местоположението.
GPS е ефективен при външно позициониране и проследяване на маршрут, но на закрито неговата точност обикновено намалява. NFC от своя страна работи на разстояние от няколко сантиметра и служи главно за бързо потвърждаване на взаимодействия — например безконтактни плащания или четене на данни от таг. UWB не замества никоя от тези технологии. Може да работи паралелно с тях, а в много решения Bluetooth LE или NFC помагат за започване на комуникацията, докато UWB по-късно отговаря за прецизното позициониране.
Вътрешно позициониране, обхват и UWB позициониране
Вътрешно позициониране е определяне на позицията на устройство в сгради, където GPS сигналът често е твърде слаб или неточен. В потребителската версия е най-лесно да я видите, когато търсите локализатор, прикрепен към ключове, раница или куфар. Когато телефонът и локализаторът поддържат UWB, приложението може да показва разстоянието и указания за посока. Потребителят не трябва да претърсва цялата стая — може да се движи според съобщението, докато намери правилното място.
Такива решения спадат към областта, известна като Indoor positioning and tracking. В по-разширена форма те функционират като системи за локализация в реално време, използвани например в складове, болници или производствени предприятия. Тогава изискват допълнителна инфраструктура: предаватели, приемници или референтни точки, разположени в сградата. Телефон с UWB сам по себе си не превръща всеки офис в система за позициониране — за пълно вътрешно позициониране са необходими съвместими устройства за вътрешно позициониране и съответен софтуер.
При домашно приложение мащабът е по-прост. Телефонът комуникира директно с локализатора, благодарение на което може да служи като практичен инструмент за изчисляване на разстояние. Не е необходимо да се купуват отделни устройства за измерване на местоположението, нито да се монтират допълнителни сензори. Условието обаче остава съвместимостта на двете устройства, както и наличността на функцията в дадена екосистема.
Приложение на UWB технологията в смартфоните
Най-разпознаваемите UWB приложения се отнасят до намирането на предмети. Локатор, прикрепен към ключове, багаж или раница, може да използва Bluetooth и мрежата от устройства на производителя, за да помогне за определяне на общото местоположение. Когато потребителят се приближи, UWB проследяване на местоположението може да поеме ролята на прецизен „навигатор“ и да посочи посоката към етикета. Това е удобно решение, но си струва да се помни, че не всеки Bluetooth локатор има UWB модул.
Търсите локатор за ключове, багаж или портфейл?
Второто важно приложение е безопасен безключов достъп, тоест сигурен достъп без ключ. Съвместим телефон може да бъде цифров ключ за кола или интелигентна ключалка. Прецизното измерване на разстоянието помага на системата да различи ситуацията, в която потребителят действително стои пред вратата, от опит за предаване на сигнал от по-голямо разстояние. Поради тази причина UWB устройствата все по-често се появяват и в автомобилната индустрия.
UWB технологията за потребители може също така да поддържа интелигентен дом, автоматични сценарии, активирани в близост до определени устройства, и взаимодействия с потребителска електроника. От своя страна, UWB приложенията в логистиката включват проследяване на активи, тоест проследяване на местоположението на стоки, колички или оборудване в складове. В медицината подобни решения могат да помагат при локализирането на оборудване и организацията на работа. Това е по-широк контекст на тази технология, но в телефона най-важното остава удобно търсене на предмети и сигурен достъп.
Устойчиво ли е UWB на смущения и работи ли през стени?
В техническите описания може да се срещне определението UWB interference resilience. Това не означава, че технологията е напълно нечувствителна към смущения или препятствия. UWB използва широк честотен обхват и анализира времето за достигане на сигналите, което може да улесни отделянето на правилния сигнал от отраженията. Точно затова е подходяща за точно позициониране в затворени помещения, където радиовълните се отразяват от различни повърхности.
Въпреки това, обхватът на UWB и точността на измерването не са постоянни. Стени, метални елементи, мебели, тялото на потребителя, положението на телефона, състоянието на батерията на локатора и конструкцията на антените могат да повлияят на резултата. Сигналите, получени от устройствата, могат да достигнат по различни пътища, а системата трябва да избере правилната информация за измерване. Затова съобщенията в приложението трябва да се третират като помощ при намиране на предмет, а не като геодезически инструмент.
Добре е също така да се помни, че UWB работи на късо разстояние. Не служи за проследяване на предмет през целия град без допълнителни механизми. Когато предметът е далеч, значение имат локационната мрежа на производителя, Bluetooth и данните за последната известна позиция. Едва след като се доближи до предмета, UWB технологията може да осигури точно местоположение.
UWB устройства – как да проверим съвместимостта и струва ли си?
Най-добре е да търсите информация за UWB в официалната спецификация на телефона. Производителите могат да описват тази функция като Ultra Wideband, UWB, UWB чип, прецизно намиране или цифров ключ. Самото наличие на Bluetooth, NFC или GPS все още не означава, че мобилното устройство поддържа UWB. Технологията по-често се среща в избрани телефони от висок клас, но наличността зависи от марката, модела и пазара.
Също така си струва да проверите втория елемент от комплекта. За да може телефонът да насочва потребителя към локатора, и двете устройства трябва да поддържат съвместими UWB стандарти. Трябва да се проверят и изискванията на приложението, версията на системата и евентуалните регионални ограничения. Това правило важи и за цифровите ключове: телефонът, автомобилът или заключването трябва да са съвместими с една и съща услуга.
Струва ли си да закупите телефон с UWB? За човек, който използва съвместим локатор, цифров ключ или разширен интелигентен дом, отговорът често е: да. Функцията не е от съществено значение за ежедневната употреба на смартфон, но може да спести време в банални, но досадни ситуации — когато ключовете изчезват между възглавниците, раницата е оставена в друга стая, а телефонът трябва да помогне за намирането на предмет, а не просто да потвърди, че се намира някъде наблизо.
GSM технологии и аксесоари на практика
Ако искате да разберете по-добре технологиите, използвани в съвременните мобилни устройства, сте на правилното място. В блога на Partner Tele.com публикуваме практически ръководства за смартфони, GSM аксесоари, стандарти за зареждане, безжична свързаност и решения, които си струва да познавате при разработването на оферта.
Независимо дали се интересувате от локатори, външни батерии, държачи за кола, защитни калъфи или нови функции на смартфони, ние се фокусираме върху конкретна информация, полезни сравнения и актуални тенденции. Като търговец на едро на GSM аксесоари, ние помагаме за по-доброто разбиране на продуктите и избора на решения, които отговарят на нуждите на клиентите.
