UWB:それは何のために、どのように機能するか? | NextPit、OlaneはUWB(Ultra-Wideband)テクノロジーの専門知識を獲得しています. |エラン

OlanaはUWB(Ultra-Wideband)テクノロジーの専門知識を獲得しています

オブジェクトの非常に正確な場所と、Bluetoothよりも速くデータを送信することの両方を可能にします. これがそれがどのように機能するか、そして私たちが今それについてしか聞いていない理由はあります.

ウルトラワイドバンド

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ウルトラワイドバンド

AppleのBluetoothトラッカー、AirTagsを装備することでマスコミの注意を引いた後、UWBテクノロジーは、スマートフォンだけでなく、毎日オブジェクトのオブジェクトも、特定のデバイスを使用する方法を長期的に変更する可能性があります.

  • また読む:Apple Airtags:Bluetoothトラッカーを購入する前に、すべてを知っています

UWBとは何ですか?

UWBは「Ultra Wide Band」の頭字語です. これは、データ送信だけでなく、場所とアクセス制御にも使用される無線送信標準です。.

UWBは、wifiやBluetoothなどの標準とは異なります。これは、(領域に従って)10.6 GHzで3.1 GHzから移動するスペクトルで、500 MHzの非常に大きな周波数ストリップを占めるという点で異なります。他のワイヤレス通信基準との干渉が少なくなるように設計されています.

現在の標準は、「故人」Wimedia AllianceおよびそのワイヤレスUSB標準によって開発された仕様と混同することができます。.

UWB 00

他のテクノロジーと同様に、私たちが今日呼び出すシステムは、Apple、Bosch、NXP、Qorvo、Qualcomm、Samsung、Thalesなどの企業の一部であるBusiness Consortium、Firaによって定義されています。.

なぜUWBがそんなに重要なのか?

言及された他のワイヤレスデータ送信技術とは異なり、UWBは数センチの精度でデバイス間の距離を決定するために使用できます. 一方、そのデータフローは「数十のMbit/s」に限定されています.

FIRAコンソーシアムによると、この標準は理想的な条件下で最大200メートルの理論的意義を持っています. 実際には、エアタグと壁やその他の障害物の存在により、スコープは自然に短くなっています.

UWBは、短波パルス(2ナノ秒)と飛行時間技術(TOF)を使用して、互換性のあるデバイス間の距離を決定します. TOFを使用すると、発行デバイスは、その応答時間に従って2番目のデバイスからそれを分離する距離を考慮します.

さらに、このシステムにより、2つのオブジェクト間の動きと相対位置をリアルタイムで正確に追跡できます。.

NextPit Apple Airtag 13

どの製品にUWBが表示されます?

オブジェクトの場所に加えて、Apple Airtagsだけでなく、競合他社の特定のバージョンであるSamsung SmartTag+でも使用される関数は、たとえばHomePod Speaker Miniで既に使用されています。スピーカーのスマートフォンの音声読み取りを継続するハンドオフ関数.

HomePod Miniの場合、接続されたスピーカーと互換性のあるiPhoneに近づくと、スマートフォンが振動し始め、近づくとさまざまな強度で. 同時に、ホームポッドの照明は同様の方法で異なります.

他の提案された(一般大衆向け)テクノロジーの使用は、主にホームオートメーションを中心に展開しています. たとえば、人の位置の関数としての部屋の照明の制御、部品の入力と出力の照明と絶滅、またはドアへのドアへのドアへのアクセス制御は.

Samsung Galaxy Smarttag

Samsungはまた、UWBと互換性のあるデバイスで、近くの共有オプションが最初に他のUWBデバイスを自動的にリストし、単にスマートフォンをそれらに向けていることを示しました。.

別の潜在的な使用は、ゲーム、特に拡張現実を必要とするゲームの使用です. マルチプレイヤーゲームは、デバイスのGPSをアクティブ化することなく、相手検索プロセスの簡素化の恩恵を受ける可能性もあります.

家の外では、UWBサポートはすでに現在のNFCの中間バージョンで車の鍵を置き換えることを約束されています。今年はBMWがサムスンと協力して、Android自体のGoogle I/Oで発表しました。 OSのソースコードに統合されている必要なAPI.

  • また読む:Google I/O 2021:Google広告の要約

車の場合、テクノロジーは車両のドアのロックを解除するために使用するだけでなく、HomePod Miniの場合のように視覚、音、または触覚的な指示を提供することにより、駐車場に位置付けるのにも役立ちます。. たとえば、自転車の循環を簡素化することにより、同様のアイデアを相乗りサービスに適用できます。.

理論的には、これらのアプリケーションのいくつかを組み合わせることさえ可能です. たとえば、テクノロジーを装備したコンパクトな車は、所有者に近づくいくつかのスーツケースに関連付けられたオブジェクトのトラッカーを検出し、ドライバーのドアのロックを解除するだけでなく、トランクを開いてシートを自動的に折りたたむことができました.

UWBだけでなくNFC用のチップのメーカーであるNXPは、トレーラーの修正を自動化し、チャイルドシートの正しい設置を検出し、必要に応じてエアバッグを無効にする車で、この技術をフォルクスワーゲンと協力してこの技術を実証しました。.

UWB EasyOpen Low Res

UWBは、環境への旅行を促進したり、博物館でのインタラクティブガイドの運用を簡素化できるため、初めて場所を訪れる人向けの興味深いアプリケーションを持つこともできます。.

FIRAコンソーシアム自体によると、この技術は広告をパーソナライズし、店舗での存在を制御するためにも使用できます。.

UWBは安全です?

データ送信で暗号化を使用することに加えて、UWBセキュリティはTOF技術自体の使用にも基づいています.

信号強度(Bluetoothサービスと特定のWi-Fiサービスのオプション)ではなく応答時間に基づいて距離を推定することにより、テクノロジーは「Man-in Type Attacks -The-Middle」のリスクを回避します(MITM )、たとえば、デバイスを欺くために信号の増幅を使用するもの.

UWB互換デバイス

この記事を書いている時点で、UWBシステムは次のスマートフォンに存在します。

  • Apple iPhone 11
  • Apple iPhone 11 Pro
  • Apple iPhone 11 Pro Max
  • Apple iPhone 12
  • Apple iPhone 12 Mini
  • Apple iPhone 12 Pro
  • Apple iPhone 12 Pro Max
  • サムスンギャラクシーノート20ウルトラ
  • Samsung Galaxy S21+
  • Samsung Galaxy S21 Ultra
  • Samsung Galaxy Z Fold 2

このテクノロジーと互換性のある他のデバイスの中でも、例として引用できます。

  • Apple Airtags
  • Apple HomePod Mini
  • Apple Watchシリーズ6
  • Samsung SmartTag+

どうやら、次世代のGooglePixelにはこのテクノロジーを含める必要があります. FIRAコンソーシアムの一部である他の企業は、Sony、Xiaomi、Motorola、Oppo、Vivoです. スマートフォンブランドに加えて、ヒュンダイ、ST-Electronics、Tile Trackersメーカーなどの企業もグループの一員です.

Xiaomiは負けたくないし、その生態系でのUWBの使用を実証しています.

結論:UWBに目を向ける必要があります

コンソーシアムは、理論的には、UWBチップの生産コストは、製造における規模の経済ではないにしても、Bluetoothのコンポーネントのコストとそれほど違いはないことを確認しています。. それにもかかわらず、この技術が標準のGalaxy S21に含まれていないという事実は、システムの急速な普及にあまり自信をもたらしません.

Androidに必要なAPIを含めることと、より多くの企業による採用は、新しい標準の採用に不可欠です. しかし、個人的には、NFCシステムの足跡をたどるべきだと思います。.

それにもかかわらず、UWBはNFCを超えた実用的な可能性を提供します。.

@EolaneはUWB(Ultra-WideBand)テクノロジーの専門知識を獲得しています.

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垂直面と水平面の両方で+/- 10 cmの精度で、屋内レンタルを含むローカリゼーションまたは追跡に反対することができます。.

UWBテクノロジーはいくつかの利点を提供します:

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ウルトラワイドバンド(UWB):それがどのように機能し、互換性のあるスマートフォンは何ですか ?

iPhone 11に統合されたU1チップから、BluetoothまたはWi-Fiに関連する標準であるUltra-Upbandを知ることができ、オブジェクトを正確に見つけることができます. AirTagが同様に機能するか、AirPods Pro 2を見つけることができるテクノロジーです.

2019年9月、iPhone 11は特別なもので明らかになりました:そのU1チップ. これは、改善されたエアドロップを許可することを約束しました。. このわずかにガジェット機能の背後にあるのは、Appleが民主化したい技術全体です. ウルトラワイドバンド(UWB、または超大型バンド).

それ以来、たとえ一握りのハイエンドデバイスの特権が残っていても、基準は広がりました。.

ウルトラワイドバンドと互換性のあるデバイス

ウルトラワイドバンドを備えたAppleスマートフォン

Appleには、iPhone 11のすべてのiPhoneモデルにウルトラワイドバンドが組み込まれています.

ウルトラワイドバンドを備えたGoogleスマートフォン

GoogleはGoogle Pixel 7 ProとPixel 6 ProにUWBを組み込んでいます.

ウルトラワイドバンドを備えたSamsungスマートフォン

Galaxy S21、S22、S23を含むNote 20 Ultra以来、Samsung Galaxyには存在します。.

ウルトラワイドバンドを備えた他のスマートフォン

また、Xiaomi Mix 4のUWBと最近のVivo X90 Proもあります.

ウルトラワイドバンドを備えた他のデバイス

Apple Watch Series 6、7、8には、Apple Watch UltraにUWBがあります. まだAppleで、この標準はHomePod Mini、HomePod(第2世代)、AirPods Pro(第2世代)、Airtagで使用されています. SamsungはそれをSmartTag+とGalaxy Buds 2 Proに統合しました.

ウルトラウェットは何ですか ?

Ultra-Widebandは、2002年にAmerican Telecoms Regulatorによって承認された数十年にわたって知られているラジオ標準です。. しかし、彼は以前は産業用アプリケーションに限定されていました – 家電はBluetoothまたはWi-Fiを好むことを好みます.

オブジェクトの非常に正確な場所と、Bluetoothよりも速くデータを送信することの両方を可能にします. これがそれがどのように機能するか、そして私たちが今それについてしか聞いていない理由はあります.

オブジェクトを見つける方法 ?

UWB、Bluetooth、Wi-Fiの共通点:これらはすべて3つの標準です 電磁波, たとえば、光のように.

しかし、それは私たちの目で見られるものとは非常に異なる光です。. たとえば、可視光には100万GHzの頻度があります. ここで私たちに興味を持っている無線波は、15 GHz未満のさまざまな周波数を持っています. デバイスがワイヤレスで通信すると、正確な周波数の信号を取得します(または、光と類似している場合は色). 通信当局は、不協和音を避けるために周波数帯の使用を保証します.

私たちの日常生活で使用される電波の場合、空気は透明ではありません. それはあなたが水中で泳ぐときのようなものです:あなたは一定の距離を見ることができますが、水は徐々に光を吸収し、遠くに不透明になります. 同様に、電磁信号は、周波数帯域に応じて、移動すると異なる速度で弱くなっています.

Wi-Fiあたり5メートルの精度、Bluetoothあたり1〜2メートル5.0

したがって、スマートフォンは「近接センサー」の関数を満たすことができ、連続信号を入力するために発行タグに十分近いかどうかに注意してください. これは、有効な大きな2つのテクノロジーが許可するものです Bluetooth低エネルギー(BLE) そしてその 無線. しかし、それはまだ距離測定ではありません. ただし、信号の強度を測定できた場合、信号が強いほど距離が低いと結論付けることはできません。 ?

これは現在のテクノロジーが行っていることですが、2つの主な理由で効果的ではありません. まず、信号がかなり弱くなるように、タグと電話の間に金属またはコンクリートの障害物を置くだけです. 第二に、干渉には懸念があります. 同じ色(または周波数)の信号が多すぎる場合、これはBluetoothとWi-Fiバンドの場合によくある場合、ビーコンのものはすぐに質量にown死していることがわかります。. その結果、場所の精度はWi-Fiあたり約5メートル、Bluetooth 5あたり1〜2メートルです。.0.

l ‘UWB これら2つの問題の解決策を提供します. 非常に速い衝動で動作します. 信号強度を測定する代わりに、 飛行時間 (TOF)、つまり、あるデバイスから別のデバイスに切り替えるのに信号を送るのに必要な時間. 光の速度がほぼ固定されているため、3つのタグで5〜10センチメートルの精度で位置を三角測量できます. その名前が示すように、UWBは大きな周波数ストリップで放出します:特定の色に光干渉が多すぎる場合、他の色は補正できます.

スマートフォンウェアハウス

今日、UWBをどこで使用しますか ? 主に倉庫で. これらの場所では、この商品またはその商品の位置を正確に知ることができたり、通路に忍び込んだ輸送パレットを追跡したりすることができなければなりません. UWBがまだ産業用途を超えて多くの広がりがない場合、まず第一に、そのコンポーネントはBluetoothまたはWi-Fiアンテナのコンポーネントよりも歴史的に高価であるためです。.

UWBは一般に珍しいことですが、さまざまなデバイスの製造業者はそれを順番に統合する理由がほとんどありませんでした. 技術基準の中でよく知られている悪循環、そしてリンゴはすぐに壊れるのが好きです. たとえば、同社は1990年代後半にUSBポートをiMacsに統合していたため、離陸に苦労した効率的な基準を普及させていました。. Airtagの出力により、Apple FirmはこのCredoを更新しました.

UWBの他の資産

その場所を超えて、UWBにはポケットに他のラップがあります. 6〜8 mb/sのデータを転送できます。これは、Bluetooth5の2 MB/s以上です.0、そしてそのエネルギー消費はWi-Fiのエネルギー消費を非常に下回っています. Appleは、エアドロップの改善のためにそれを利用したいと考えていますが、他のエリアでブレークスルーを見始めています. 2019年8月末に、半導体メーカーNXPがフォルク​​スワーゲンブランドに参加してUWBカーキーを実証しました. これにより、リレーによる攻撃を飾ることが可能になり、手のない入り口で車のフライトにますます関与し、キーが車のすぐ隣にあることを確認することができます.

カストロヴィックと4つの手で書かれた記事.

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