¿Qué es la tecnología de banda ultraancha (UWB)? Explicación

La tecnología de banda ultraancha (UWB) es el nuevo tema candente en la ciudad, especialmente después de que Samsung presentó elGalaxy Note20 Ultra con un chip UWB a cuestas. El año pasado, Apple lanzó la serie iPhone 11 con un chip UWB (U1) debajo del capó. Muchos creen que Ultra Wideband es el nuevo protocolo inalámbrico que reemplazará a Bluetooth, pero ¿se acerca esa afirmación a la realidad? Bueno, en este artículo vamos a explicarte todo sobre la tecnología de banda ultraancha (UWB) para que tengas una idea clara de lo que está por venir. Con eso en mente, ahora repasemos el artículo y aprendamos sobre UWB con todo detalle.

Todo sobre la tecnología de banda ultraancha (UWB)

Aquí, vamos a discutir todos los aspectos de la tecnología de banda ultraancha: desde su definición hasta el mecanismo de funcionamiento. Puede hacer clic en el enlace a continuación y saltar fácilmente a la sección correspondiente.

  1. ¿Qué es la tecnología de banda ultraancha (UWB)?
  2. ¿Cómo funciona UWB?
  3. ¿En qué se diferencia UWB de Bluetooth y WiFi?
  4. Aplicación de la tecnología de banda ultraancha
  5. Conclusión

¿Qué es la tecnología de banda ultraancha (UWB)?

Antes que nada, aprendamos qué es exactamente la tecnología de banda ultraancha en términos lúcidos. Al igual que WiFi y Bluetooth, la tecnología de banda ultraancha (conocida brevemente como UWB) es una tecnología inalámbrica. Aprovecha las señales de radio para comunicarse y transferir datos entre diferentes dispositivos. Pero hay algunas características distintivas de UWB que la convierten en una poderosa tecnología de radio.

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Por ejemplo, UWB utiliza un amplio espectro de frecuencias (mucho más alto que WiFi y Bluetooth; en GHz) lo que se traduce en un ancho de banda significativamente mayor (velocidad de transferencia más rápida). Además, consume mucha menos energía que los estándares WiFi y Bluetooth. Sin embargo, hay un inconveniente. Debido a la frecuencia más alta, no puede viajar más lejos ni penetrar obstáculos como paredes, similar a la banda WiFi de 5 GHz o la red móvil 5G . Entonces, para que UWB funcione correctamente, es extremadamente necesaria una línea de visión clara. Fuente: Thomas George C / Slideshare.net

Aparte de eso, hay una dimensión importante de UWB que debe tener en cuenta: la precisión posicional. UWB puede encontrar la dirección y la ubicación precisa hasta el nivel de centímetros de un dispositivo. Debido a su alta precisión, UWB se considera el mejor protocolo inalámbrico para localizar dispositivos y comunicarse con ellos de forma rápida y precisa.

Por lo tanto, UWB se constituye como una red de área personal (PAN) de corto alcance que presenta altas frecuencias, alta velocidad de transferencia, bajo consumo de energía y precisión posicional precisa. Un estándar perfecto para descubrir y compartir rápidamente grandes cantidades de datos entre dispositivos.

¿Cómo funciona UWB?

Ahora que tiene los conceptos básicos, pongámonos un poco técnicos. Como mencioné anteriormente, UWB opera en frecuencias muy altas, para ser precisos, dentro del rango de 3.1 a 10.6 GHz. En otras palabras, esta es simplemente otra categoría de espectro de radio. En cuanto al mecanismo de trabajo, un dispositivo equipado con UWB emite señales (llamadas radio de pulso) en un gran ancho de banda en todas las direcciones. Por cierto, dado que las frecuencias son tan altas, no interfiere con otras señales de radio cercanas, lo que es una gran ventaja.

Cuando otro dispositivo equipado con UWB capta la radio de pulso, transmite la información al dispositivo host. Ahora, utilizando datos de tiempo de vuelo (ToF) y ángulo de llegada (AoA), el dispositivo determina la distancia y la posición precisa del dispositivo emisor. Si ha leído algo sobre Bluetooth 5.1 , sabrá que Bluetooth utiliza la misma técnica para encontrar la dirección de los dispositivos. Fuente: Resúmenes técnicos

Sin embargo, debido a las frecuencias más altas utilizadas en UWB, el dispositivo host puede repetir la radio de pulso tremendamente en un segundo, lo que hace que el dispositivo sea detectable al instante. Esta emisión inmediata de radio pulsada se denomina tasa de repetición y suele estar dentro del rango de dos gigapulsos por segundo (que es una cifra astronómica). Debido a esta alta tasa de repetición, UWB puede descubrir, ubicar y transferir datos instantáneamente sin perder ningún momento. Y así es como UWB brinda una conciencia espacial y direccional inmediata alrededor de un dispositivo.

¿En qué se diferencia UWB de Bluetooth y WiFi?

La principal diferencia entre UWB y Bluetooth/WiFi es la falta de capacidades direccionales y posicionales en este último. Si bien Bluetooth trajo búsqueda de dirección con la versión 5.1, no es tan rápido y preciso como UWB. Además de eso, Ultra Wideband consume mucha menos energía que Bluetooth y WiFi porque UWB genera energía de radio en intervalos de tiempo específicos en lugar de una respuesta de frecuencia aleatoria.

Fuente: Sociedad de Electrónica Industrial IEEE

Aparte de eso, existe una diferencia categórica en cómo las tres tecnologías aprovechan la frecuencia de radio. Mientras que Bluetooth opera dentro de la banda de frecuencia de 2,4 GHz (ancho de banda del canal de 1 MHz), WiFi generalmente opera en 2,4 GHz y 5 GHz (ancho de banda del canal de 20 a 40 MHz). Por último, UWB opera de 3,1 GHz a 10,6 GHz (el ancho de banda del canal varía de 500 MHz a 7,5 GHz). Por cierto, cuanto mayor sea el ancho de banda del canal, mejor será la velocidad de transferencia.

Finalmente, hay una diferencia en los objetivos de las tres tecnologías inalámbricas. Por ejemplo, WiFi se utiliza para la comunicación por Internet de largo alcance desde una LAN; Bluetooth se usa para comunicaciones de corto alcance y bajo ancho de banda y, finalmente, UWB tiene su propio propósito: comunicación de corto alcance y alto ancho de banda con conciencia direccional.

Aplicación de UWB

UWB ha estado en uso durante muchas décadas pasadas, sobre todo por parte del Ejército de EE. UU. para imágenes de radar. Sin embargo, la tecnología fue autorizada para uso sin licencia en 2002 por la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. Más tarde, la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) estandarizó UWB como otra tecnología de radio inalámbrica.

A partir de ahora, no muchos dispositivos de consumo tienen capacidad UWB. Sin embargo, eso cambió con el lanzamiento de Apple de la línea de iPhone 11 en 2019 y ahora Samsung lanzó Galaxy Note20 Ultra con soporte UWB. Apple implementó UWB en la serie iPhone 11 usando el chip U1 y se supone que brinda transferencias AirDrop más rápidas simplemente apuntando el dispositivo al iPhone de otra persona.

Asimismo, Samsung ha incorporado un chip UWB desarrollado por NXP en el Galaxy Note20 Ultra. Le ayudará a descubrir instantáneamente contactos cercanos y compartir archivos usando la función Compartir cerca de Google . Aparte de eso, puede probar la tecnología UWB en la nueva aplicación SmartThings Find. Usando la realidad aumentada, puede encontrar la posición de otros dispositivos equipados con UWB. Eso es realmente genial, ¿verdad?

Todo dicho y hecho, parece que UWB traerá un cambio de paradigma en el espacio de Internet de las cosas (IoT). La capacidad de controlar dispositivos inteligentes como luces, parlantes con solo señalarlos realmente resolvería el problema de la accesibilidad rápida. Aparte de eso, es posible que veamos más aplicaciones de UWB en la próxima función AirTag y App Clips de Apple. Y sería realmente increíble si más fabricantes de teléfonos inteligentes incorporaran este nuevo hardware y Google traiga algunas funciones excelentes construidas sobre UWB.

Conclusión: ¿Dónde terminará la tecnología de banda ultraancha?

Eso fue todo sobre la tecnología de banda ultraancha y cómo funciona este nuevo y fascinante protocolo inalámbrico. Si bien hemos discutido su definición, mecanismo de funcionamiento, pros, contras, etc., la pregunta sigue siendo: ¿dónde terminará la tecnología de banda ultraancha dentro de unos años? ¿UWB va a reemplazar a Bluetooth?

Bueno, no estoy seguro de hacia dónde se dirigirá UWB, pero en este punto, parece que UWB tiene un gran potencial y puede cambiar las reglas del juego para el futuro interconectado. De todos modos, eso es todo de nuestra parte. Pero, ¿qué opinas sobre la tecnología de banda ultraancha? Cuéntanos en la sección de comentarios a continuación.

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