Ultrabreitband bzw UWB-Wireless-Technologie ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll mit kurzer Reichweite. UWB wurde nach und nach von Benutzern weltweit akzeptiert und genehmigt und existiert nun neben anderen häufig verwendeten Standards wie Wi-Fi, Bluetooth und NFC. Man sollte es jedoch nicht mit dem Ultrabreitband-Mobilfunknetz verwechseln, bei dem es sich um eine andere 5G-mmWave-Technologie handelt. Hier werden wir alle Details über die besprechen drahtlose Ultra-Breitband-Technologie dass Sie sich dessen bewusst sein sollten.
Was ist drahtlose Ultra-Wideband-Technologie und wie ist sie nützlich?
Die drahtlose Ultra-Wideband-Technologie wird verwendet, um Gegenstände in der realen Welt mit großer Präzision zu lokalisieren, da sie eine extrem hohe Ortungs- und Richtungsgenauigkeit aufweist. Die UWB-Technologie ist bereits in vernetzten Tracking-Geräten wie dem — Samsung Galaxy SmartTag Plus und das Apfel AirTag.
Darüber hinaus haben Autohersteller wie BMW, Audi, Ford und Hyundai behauptet, dass mit UWB ausgestattete Geräte auch als sicherer digitaler Schlüssel dienen können. Heutzutage gibt es verschiedene Formen der schlüssellosen Zugangstechnologie, aber die Einführung von UWB wird im Vergleich zu anderen drahtlosen Standards auch sicherer sein. Die UWB-Technologie wird es Fahrzeugen ermöglichen, die genaue Position des Schlüsselanhängers in Echtzeit innerhalb weniger Zentimeter zu messen. Andererseits bietet Bluetooth 5.1 eine geringere Positionsgenauigkeit als UWB, das nur auf den nächsten Meter genau ist. BMW erwähnt: „Ihr Auto wird in der Lage sein, zu erkennen, wenn Sie näher kommen, und automatisch entriegeln, die Lichter einschalten oder sogar vorkonfigurierte personalisierte Einstellungen starten.“
UWB-Chips können auch in andere Geräte wie Smartphones und Smartwatches integriert werden. Diese Technologie macht es auch für Autobesitzer bequem, da sie keinen separaten Schlüsselanhänger mit sich herumtragen müssen. Samsung arbeitet an einer Digital Key-Plattform, die es Benutzern ermöglicht, die Vordertüren ihrer Autos mit einem UWB-fähigen Gerät oder Wearable zu entriegeln. Da NFC-basierte mobile Zahlungen die Notwendigkeit beseitigten, physische Bankkarten mit sich herumzutragen, wird erwartet, dass UWB die Verwendung physischer Autoschlüssel auslaufen lässt.
Wie funktioniert die Technologie?
UWB funktioniert anders als die anderen drahtlosen Datenübertragungstechnologien. UWB ist eine funkbasierte Pulsmustertechnologie, die Daten im Zeitbereich sendet. Es arbeitet mit einem Spektrum von 3,1 bis 10,6 GHz. Wie der Name schon sagt, benötigt die Impulsmethode im Vergleich zu anderen Protokollen viel mehr Spektrum, um zuverlässig zu arbeiten. Ein einzelnes UWB-Band ist typischerweise 500 MHz breit, während ein 4G-LTE-Band von 5 bis 20 MHz und ein Wi-Fi-Band von 20 MHz bis 80 MHz reicht.
Durch das breite Spektrum können die Pulsdaten sehr schnell gesendet werden, ohne an Genauigkeit zu verlieren. Abhängig von der Frequenz kann UWB Datenraten von 4 Mbit/s bis 675 Mbit/s oder mehr erreichen, was viel schneller ist als die 424 Kbit/s von NFC und die Standardgeschwindigkeit von 2,1 Mbit/s von Bluetooth. Wi-Fi 6 erreicht jedoch höhere Geschwindigkeiten von 2 Gbit/s.
Um gegenseitige Interferenzen zu vermeiden, sind Funktechnologien in der Regel auf sehr schmale Bänder beschränkt. UWB arbeitet mit sehr niedrigen Leistungspegeln, die in das Grundrauschen anderer drahtloser Anwendungen fallen, was dieser Technologie hilft, das Problem von Interferenzen zu vermeiden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das breite Spektrum UWB leicht nachweisbar macht, während seine geringe Leistung andere Signale nicht stört.
Ein weiterer Vorteil dieser impulsbasierten Übertragung besteht darin, dass sie zur Berechnung von Flugzeitinformationen aus den empfangenen Daten verwendet werden kann. Die Entfernung zwischen Sender und Empfänger lässt sich ermitteln, wenn die Zeit bis zum Rücksprung des Signals und die Geschwindigkeit der Datenübertragung bekannt sind. Es hebt sogar das Risiko von Relay-Angriffen auf, was ein gängiger Trick von Autodieben ist. Dieser Trick beinhaltet das Abfangen und Weitersenden von Funksignalen, um ein Fahrzeug zu entriegeln.
Unterschied zwischen UWB, NFC und Bluetooth
Bluetooth bietet eine anständige Reichweite für den Innenbereich, da es im 2,4-GHz-Band arbeitet, aber es ist immer noch anfällig für Störungen, da es dasselbe Spektrum wie einige WiFi-Signale verwendet. UWB wurde für industrielle Anwendungen übernommen, da sein breites Spektrum viel weniger störanfällig ist, aber keine große Reichweite wie Bluetooth hat. Im Gegensatz dazu arbeitet NFC mit 13,56 MHz und die meisten Implementierungen benötigen physische Nähe für die Datenübertragung, während die UWB-Übertragungsentfernung irgendwo zwischen Bluetooth und NFC liegt.
Sowohl Bluetooth als auch NFC sind vergleichsweise kostengünstig für Low-Power-Beacons oder NFC-Tags mit passiver Stromversorgung zu implementieren, während UWB teurer ist und eine aktive Stromquelle benötigt. UWB ist vorteilhaft, wenn die Hauptanforderungen Hochgeschwindigkeitsdatenübertragungen, schnelle Standorterkennung mit hoher Genauigkeit und geringes Interferenzrisiko umfassen.
Geräte, die drahtlose Ultra-Wideband-Technologie unterstützen
UWB ist bereits seit einigen Jahren verfügbar, jedoch noch nicht so weit verbreitet wie Wi-Fi oder Bluetooth. Die UWB-Technologie ist auf einige der teuersten Geräte beschränkt, die auf dem Markt erhältlich sind. Dies kann sich jedoch ändern, wenn die Technologie in gängigen Fahrzeugen und Ortungsgeräten eingeführt wird. Zu den Smartphones und tragbaren Geräten, die die UWB-Technologie unterstützen, gehören alle Modelle der Apple iPhone 11-, 12- und 13-Serie, Samsung Galaxy Note 20 Ultra, Google Pixel 6 Pro, Samsung Galaxy S21 Plus/Ultra und S22 Plus/Ultra, Samsung Galaxy Z Fold 2 und Z Fold 3 zusammen mit Apple Watch Series 6 und Series 7. Es wird erwartet, dass mehr Hersteller UWB-Unterstützung in ihre kommenden Flaggschiff-Generationen aufnehmen werden, aber mittelgroße und erschwingliche Geräte sind noch weit davon entfernt, diese Technologie zu erhalten irgendwann bald.
Erklärt: Wissen Sie alles über drahtlose Ultra-Breitband-Technologie
