UWB (ang. Ultra WideBand) – technika radiokomunikacji bazującą na szybkim wysyłaniu krótkotrwałych impulsów, gdzie czas trwania pojedynczego impulsu jest rzędu kilkudziesięciu pikosekund, a to pozwala uzyskać bardzo szerokie widmo emisji. System pracuje w paśmie 3,1÷4,85 GHz oraz 6,2÷9,7 GHz (Direct Spread UWB) lub 3,1÷10,6 GHz (Mutli Band OFDM).
Ultra wideband jest rozwijającą się techniką telekomunikacji bezprzewodowej, która charakteryzuje się wysoką szybkością przesyłania danych (do 2 Gb/s) na niewielkich odległościach rzędu 10 metrów. Pracuje na niskim poziomie mocy, co eliminuje interferencje z innymi systemami radiokomunikacyjnymi oraz pozwala budować urządzenia o niskim poborze mocy. Pomimo tego, że prędkość transmisji szybko spada w funkcji odległości, UWB ma spore szanse zastąpić w niedalekiej przyszłości połączenia kablowe między urządzeniami w domu czy w biurze.
Zastosowanie
[edytuj | edytuj kod]Systemy RTLS
Ze względu na swoją precyzję UWB znajduje zastosowanie tam, gdzie kluczowa jest dokładność lokalizacji, szczególnie w zamkniętych przestrzeniach. Precyzje UWB zapewnia metoda pomiaru czasu przelotu sygnałowego (ToF, ang. Time of Flight), która polega na przesyłaniu sygnału pomiędzy nadajnikiem, a odbiornikiem. Dzięki temu, że nadajnik polega na szybkim wysyłaniu krótkich impulsów dokładność lokalizacji wynosi od 10 do 30 cm.[1][2]
Ultra WideBand używa różnych metod do systemów RTLS, np.:[3]
- Systemy różnicy czasu przybycia (TDoA, ang. Time Difference on Arrive) obliczają różnice czasu przybycia między wieloma odbiornikami, żeby określić położenie nadajnika UWB poprzez multilaterację. Ze względu na niski pobór mocy w porównaniu do innych metod oraz możliwość współpracy z wieloma odbiornikiami, system ten jest używany do logistyki w dużych obiektach.
- Dwukierunkowy pomiar odległości (TWR, ang. Two-Way Ranging) - nadajnik wysyła sygnał do odbiornika, a ten natychmiast go odsyła. Nadajnik mierzy czas jaki upłynął od wysłania do powrotu sygnału (ToF). Wykorzystywany do kluczyków samochodowych oraz systemach antykolizyjnych.
- Kąt nadejścia sygnału (AoA, ang. Angle of Arrival) - odbiornik posiada dwie antenty, za pomocą których mierzy różnice fazy sygnału pomiędzy antenami. Tak określa kąt, z którego nadchodzi sygnał[4]. Dzięki określeniu dokładnego kierunku metoda AoA jest używana w systemach Smart Home.
Chipy Ultra WideBand
[edytuj | edytuj kod]| Dostawca | Nazwa produktu | Standard | Pasmo częstotliwości |
|---|---|---|---|
| Apple Inc. | U1 | HRP[5] | 6.0 - 8.5 GHz[6] |
| Apple Inc. | U2 | HRP | 6.0 - 8.5 GHz[7] |
| Microchip Technology | ATA8350 | LRP | 6.2 - 7.8 GHz[8] |
| Microchip Technology | ATA8352 | LRP | 6.2 - 8.3 GHz[9] |
| MKSemi | MK8000 | HRP[10] | 3.1 - 9.0 GHz |
| Qorvo | DW1000 | HRP[11] | 3.5 - 6.5 GHz |
| Qorvo | DW3110 | HRP[12] | 6.5 - 8.0 GHz |
| Qualcomm | FastConnect 7900 | HRP | 6.0 - 9.0 GHz |
| SPARK Microsystems | SR1010/SR1020 | Własnościowy | 3.1 - 5.8 GHz,
6.0 - 9.3 GHz[13] |
Regulacje
[edytuj | edytuj kod]Działanie UWB jest regulowane przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych oraz Europejska Konferencja Administracji Poczty i Telekomunikacji. Zgodnie z Dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/53/EU urządzenia radiowe muszą być tak zaprojektowane i wykonane aby zapewniały bezpieczeństwo, efektywnie wykorzystywały widmo radiowe i nie zakłócały innych urządzeń.[14][15] Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych wprowadził również zestaw norm ETSI EN 302 065, które obejmowały wymagania dotyczące parametrów technicznych, emisji, śledzenia lokalizacji oraz nadajnikach w pojazdach lądowych i powietrznych.[16][17][18]
Zobacz też
[edytuj | edytuj kod]Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ DieterD. Coppens i inni, An Overview of UWB Standards and Organizations (IEEE 802.15.4, FiRa, Apple): Interoperability Aspects and Future Research Directions, „IEEE Access”, 10, 2022, s. 70219–70241, DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3187410, ISSN 2169-3536 [dostęp 2026-02-05].
- ↑ UWB Accuracy 101: Achieving ±10–30 cm in Real-World RTLS [online], 12 października 2025 [dostęp 2026-02-05] (ang.).
- ↑ RTLS Alliance - Real-Time Location Systems Community - UWB [online], RTLS Alliance [dostęp 2026-02-05] (ang.).
- ↑ GuillemG. Boquet i inni, Indoor position estimation using angle of arrival measurements: An efficient multi-anchor approach with outlier rejection, „Internet of Things”, 26, 2024, s. 101236, DOI: 10.1016/j.iot.2024.101236, ISSN 2542-6605 [dostęp 2026-02-05].
- ↑ NitinN. Dahad, IoT devices to gain UWB connectivity [online], Embedded, 20 lutego 2020 [dostęp 2026-01-18] (ang.).
- ↑ Apple iPhone 11 Pro Max Teardown | TechInsights [online], www.techinsights.com [dostęp 2026-01-18].
- ↑ UWB Solutions Compatible with Apple's U1 & U2 Chip [online], www.qorvo.com [dostęp 2026-01-18] (ang.).
- ↑ ATA8350 [online], www.microchip.com [dostęp 2026-01-18] [zarchiwizowane z adresu 2026-01-12] (ang.).
- ↑ ATA8352 [online], www.microchip.com [dostęp 2026-01-18] [zarchiwizowane z adresu 2025-11-18] (ang.).
- ↑ MK8000 - MKSemi [online], www.firaconsortium.org [dostęp 2026-01-10] (ang.).
- ↑ DW1000 - Qorvo [online], www.qorvo.com [dostęp 2026-01-10] (ang.).
- ↑ DW3110 - Qorvo [online], www.qorvo.com [dostęp 2026-01-10] (ang.).
- ↑ SR1010 & SR1020 TRANSCEIVERS [online], SPARK microsystems [dostęp 2026-01-10] (ang.).
- ↑ Akty prawne - Urząd Komunikacji Elektronicznej [online], bip.uke.gov.pl [dostęp 2026-02-06].
- ↑ Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2014/53/UE z dnia 16 kwietnia 2014 r. w sprawie harmonizacji ustawodawstw państw członkowskich dotyczących udostępniania na rynku urządzeń radiowych i uchylająca dyrektywę 1999/5/WE [online], 16 kwietnia 2014 [dostęp 2026-02-06].
- ↑ ETSI EN 302 065-1 [online], Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ang.).
- ↑ ETSI EN 302 065-3-1 [online], Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ang.).
- ↑ Harmonised Standard covering the essential requirements of article 3.2 of Directive 2014/53/EU [online].
