فناوری UWB یکی از جدیدترین تکنولوژی‌هایی است که در گوشی‌های هوشمند و سایر دستگاه‌های دیجیتالی به عنوان یک پروتکل ارتباطی به کار گرفته می‌شود و با توجه به مزایای فراوانی مثل: سرعت بالا و امنیت زیاد احتمال می‌رود در آیندۀ نه چندان دور مانند فناوری‌های بلوتوث و WiFi زبانزد خاص و عام شود. در نظر داشته باشید که این فناوری در حال حاضر قصد جایگزین شدن با همتایان خود را ندارد؛ چرا که کاربردهای آن بسیار فراتر است. در این مقاله به معرفی کامل این فناوری پیشرفته و کاربردهای آن خواهیم پرداخت.
فناوری Ultra Wide Band به معنی پهنای باند فوق عریض که به صورت اختصار UWB نامیده می‌شود، نوعی فناوری ارتباط بی سیم است که بر پایۀ امواج رادیویی و استانداردهای IEEE 802.15.4a و IEEE 802.15.4z عمل می‌کند. این فناوری هم درست مانند همتایان خود یعنی بلوتوث و WiFi بُرد کوتاه دارد؛ اما، در مقایسۀ با این دو، پهنای باند وسیع‌تری دارد و فرکانس‌های بسیار بالاتری را پشتیبانی می‌کند. در واقع این فناوری موجب سرعت بخشی و تسهیل انتقال داده به صورت بی‌سیم، میان دستگاه‌های هوشمند خواهد شد. این فناوری همواره در حال جستجوی مکان‌های اطراف خود برای یافتن دیگر دستگاه‌های مجهز به این تکنولوژی است تا با آن‌ها ارتباط برقرار کند. برای اولین بار از این فناوری در گوشی‌های برند سامسونگ و برند اپل استفاده شد و طبق پیش‌بینی مدیر ارشد فناوری سامسونگ تحولاتی عظیمی را در دنیای دستگاه‌های دیجیتال هوشمند ایجاد خواهد کرد.
به کارگیری فناوری UWB در مقایسۀ با همتایان خود یعنی بلوتوث، وای فای و NFC ، علاوه بر سرعت بالای انتقال و آسان سازی امکان ارتباط میان دستگاه‌های هوشمند مزایای زیر را به همراه خواهد داشت:
هنگامی‌که دو دستگاه مجهز به UWB در موقعیت مکانی نزدیک به هم قرار می‌گیرند، هر دو به صورت خودکار اصطلاحا شروع به محاسبه مدت پرواز می‌کنند. منظور از محاسبه مدت پرواز یا همان تخمین مسافت، مدت زمانی است که طول می‌کشد تا سیگنال بین دو دستگاه رد و بدل شود. این قابلیت بسیار جالب توجه و منحصر به فرد است. دقت این فناوری در اسکن محیط اطراف و تشخیص موقعیت مکانی سایر دستگاه‌های هوشمند نظیر ندارد. فناوری UWB این ویژگی خود را مدیون پهنای باند نزدیک به 500MHz و پالس‌های 2 نانوثانیه‌ای خود است که باعث افزایش دقت آن خواهد شد تا جایی که قادر به اسکن حرکات و مکان نسبی دستگاه‌های هوشمند مجهز به این فناوری در حد سانتی‌متر است. این در حالی است که وسعت کانال WiFi به 20 تا 80 مگاهرتز می‌رسد. این فناوری با استفاده از زاویه ورود (AoA) حتی زاویه و جهت کاربر را تشخیص می‌دهد. همچنین قادر است که در حال حرکت یا ثابت بودن دستگاه مورد نظر را هم تعیین کند.
فناوری UWB به منظور انتقال بسته‌های داده به لایه فیزیکی PHY مجهز شده است که با رمزگذاری و تولید ارقام تصادفی نوعی لایه امنیتی ایجاد می‌کند که به صورت ویژه به UWB اختصاص داده می‌شود و از ورود کاربران غیرمجاز به ارتباط جلوگیری می‌کند. این فناوری حتی در برابر حملات relay و اختلالات امواجی هم، در مقایسه با وای فای مقاومت بسیار بیشتری از خود نشان می‌دهد و از هر لحاظ موجب حفظ امنیت ارتباط خواهد شد.
احتمال ایجاد اختلال در سیگنال‌های وای فای و بلوتوث بسیار زیاد است و اگر از این دو فناوری در کنار یکدیگر استفاده شود، امواج با یکدیگر دچار تداخل خواهند شد. در مقابل؛ اما، UWB با عمل در پهنای باند وسیع احتمال ایجاد تداخل را بسیار کاهش می‌دهد. از این رو، به راحتی می‌توان از آن در کنار دیگر پروتکل‌های ارتباطی بی‌سیم استفاده کرد. در مقابل این مزایایی که برای فناوری UWB برشمردیم، باید بدانید که این فناوری در مقایسه با همتایان خود بهای بالاتری دارد و هنوز استفاده از آن چندان مقرون به صرفه نیست. همچنین انرژی بیشتری مصرف می‌کند و این یعنی باتری موبایل یا دستگاه‌های هوشمند مجهز به این تکنولوژی زودتر خالی از شارژ می‌شود.
فناوری UWB در صنایع و بخش‌های مختلفی می‌تواند به کار گرفته شود. از جمله کاربردهای آن می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
استفاده از این فناوری به عنوان یک پروتکل امنیتی می‌تواند خودروها را از سوییچ‌ها بی‌نیاز کند. همچنین می‌توان از این فناوری در طراحی دزدگیرها و قفل‌های هوشمند منازل و خودرو استفاده کرد.
فناوری UWB می‌تواند به کنترل پرواز هواپیماهای بدون سرنشین کمک کند.
مدیریت افراد و اشیا، تشخیص ثابت بودن یا در حال حرکت بودن آن‌ها برای بسیاری از مراکز تجاری اهمیت دارد که به کمک این فناوری امکان پذیر خواهد شد.
کنترل دستگاه‌های هوشمند خانگی براساس جایگاه‌های مکانی کاربران، یافتن اشیا و دستگاه‌های مفقود شده، موقعیت یابی مکان ساختمان‌ها و درون آن‌ها و غیره از دیگر کاربردهای این فناوری به شمار می‌آید.
تا این لحظه تنها کمپانی‌های سامسونگ و اپل فناوری UWB را در دستگاه‌های زیر پیاده‌سازی کرده‌اند:
سامسونگ گلکسی نوت 20 اولترا
سامسونگ گلکسی اس 21 پلاس و گلکسی اس 21 اولترا
آیفون 11، پرو و پرو مکس
آیفون 12، پرو و پرو مکس
اپل واچ سری 6
سامسونگ گلکسی زد فولد 2
بنابراین فناوری UWB جدیدترین و پیشرفته‌ترین پروتکل ارتباطات بی‌سیم است که از بسیاری جهات به بلوتوث و وای فای شباهت دارد. البته این فناوری از نظر سرعت انتقال، وسعت پهنای باند، سهولت اتصال، امنیت، دقت در مکان‌یابی، تخمین مسافت نسبت به فناوری‌های همانند خود بدون شک بسیار برتر است. از این فناوری به منظور کنترل افراد، اشیا، موقعیت یابی، طراحی سیستم‌های قفل و دزدگیر هوشمند منازل و خودروها می‌توان استفاده کرد. اگر در مورد این فناوری اطلاعات بیشتری دارید یا نمونه‌ای از کاربردهای آن را شنیده‌اید، در بخش نظرات با ما و دیگران به اشتراک بگذارید. همچنین برای مشاهده ی مطالب مرتبط دیگر میتوانید به بخش آموزش ساعدنیوز مراجعه نمایید. از همراهی شما بسیار سپاسگزارم.
