С 2020 года вы, вероятно, видели новую спецификацию в спецификациях многих флагманов. smartphones (не только Android smartphones или). И это UWB или Ultra Wideband. Apple фактически первой установила его в своих устройствах, начиная с iPhone 11 в 2019 году. Samsung начала добавлять его в свои smartphones в 2020 году, и в основном только его устройства «Ultra» получат эту спецификацию.
Но настоящий вопрос здесь в том, что такое «сверхширокополосный»? Это обязательная функция на моем следующем смартфоне? И для чего я могу это использовать?
В этой статье мы постараемся ответить на все эти вопросы. И по мере развития UWB мы будем обновлять этот пост.
Что такое СШП?
Здесь мы собираемся получить довольно техническую информацию, так что будьте готовы.
Сверхширокополосный, также называемый сокращенно СШП, представляет собой протокол беспроводной связи с малым радиусом действия. Это работает с помощью радиоволн на очень высоких частотах. Это позволяет использовать его для сбора высокоточных пространственных и направленных данных.
По сути, СШП можно рассматривать как радар с непрерывным сканированием, который может точно захватить объект. А также узнать его местонахождение и пообщаться с ним.
Мы уже видели несколько вариантов использования UWB. Например, новый Galaxy SmartTag, о котором Samsung объявила в январе 2021 года, использует UWB, чтобы помочь вам найти свой телефон или что-то еще. Galaxy SmartTag прикреплен к. Поскольку он работает на очень высоких частотах, он может работать немного лучше, чем Bluetooth Low Energy (BLE) или даже WiFi.
Apple использовал UWB с новым HomePod Mini, анонсированным в октябре 2020 года. Это позволяет поднести ваш iPhone ближе к динамику, и он автоматически начнет воспроизводить вашу музыку без какого-либо вашего вмешательства. Среди прочего.
Какие устройства сейчас поддерживают сверхширокополосную связь?
В настоящее время Samsung Galaxy Note 20 Ультра, Galaxy Z Fold 2, Galaxy S21 + и Galaxy S21 Ultra на стороне Android.
Серии iPhone 11 и iPhone 12 поддерживают UWB во всей линейке. в отличие от Galaxy Note 20 и S21, но только старшие модели поддерживают его.
Мы ожидаем гораздо большего smartphones чтобы добавить UWB в самое ближайшее время. Поскольку два крупнейших производителя смартфонов уже добавили его в свои телефоны.
Samsung ожидает, что UWB будет таким же большим, как Bluetooth
В сообщении в блоге, опубликованном в октябре 2020 года, Samsung заявила, что ожидает, что UWB будет таким же большим, если не больше, чем Bluetooth. И учитывая те функции, которые, как мы знаем, он может включить, это не является большим сюрпризом. А также, почему мы наблюдаем его появление в большем количестве телефонов Samsung.
Вот почему Samsung поместил UWB в свой последний smartphones. Но он доступен не во всех его флагманах, как вы, вероятно, заметили из списка выше. Зато есть только в самых дорогих моделях. Не Galaxy Note 20 или S21. Это изменится в будущем. Прямо сейчас это, вероятно, так, потому что UWB все еще новый, и его довольно дорого добавлять в смартфон. И поэтому пока это только в самых дорогих устройствах.
Как работает сверхширокополосный?
Это довольно технический способ работы UWB. Но по сути, как только устройство с поддержкой UWB окажется рядом с другим устройством UWB, они начнут «ранжирование». Это относится к вычислению времени полета (ToF) между устройствами.
Он использует большую полосу пропускания канала (500 МГц) и короткие импульсы (2 наносекунды каждый). Благодаря этому СШП может достичь большей точности. Процесс позиционирования мгновенно отслеживает движения устройства в режиме реального времени. Это позволяет устройствам с поддержкой UWB распознавать как движение, так и относительное положение.
NXP, которая произвела набор микросхем UWB для устройств Samsung, UWB обеспечит большую точность в прямой видимости (LoS) и сильную локализацию в сценариях без прямой видимости (nLoS). Используя технологию угла прихода (AoA), точность измерений СШП в реальном времени обеспечивает высокоточные службы определения местоположения устройства на сантиметровом уровне. СШП-устройства также могут определять, неподвижен ли объект, приближается или удаляется.
Это означает, что системы с поддержкой UWB знают, приближаетесь ли вы к запертой двери, и могут определить, находитесь ли вы внутри или снаружи дверного проема. Он также может решить, следует ли включать блокировку при достижении определенного положения.
По сути, он обеспечивает гораздо более точное позиционирование, чем другие технологии, которые мы в настоящее время используем для этого.
Чем он отличается от WiFi и Bluetooth?
У вас может возникнуть вопрос, почему мы не используем для этого Bluetooth и / или WiFi? Поскольку это проверенные технологии, мы используем их довольно давно.
Самая большая причина заключается в том, что производительность UWB, когда дело доходит до дальности, намного превосходит Bluetooth или WiFi.
Сверхширокополосный функционирует в отдельном участке радиоспектра. Это далеко от перегруженных диапазонов 2,4 ГГц и 5 ГГц, которые использует WiFi. Кроме того, UWB может сосуществовать с другими беспроводными технологиями, такими как WiFi, Bluetooth и NFC.
Наконец, одним из наиболее значительных преимуществ UWB перед другими беспроводными технологиями является физический уровень (PHY), используемый для отправки и приема пакетов данных. Этот уровень, который в настоящее время определяется в IEEE 802.15.4z, критическом расширении безопасности, недоступном в других технологиях, может быть усилен. Это позволяет использовать такие методы безопасности, как криптография и генерация случайных чисел, которые удерживают злоумышленников от доступа к СШП-коммуникациям. И сделать вещи более безопасными – это всегда хорошо.
Это тот же самый UWB, который использует Verizon?
Verizon использует термин «UWB» для своей сети 5G, в частности, для сети 5G mmWave. Технически это та же сверхширокополосная технология, которую Samsung и Apple добавляют в свои телефоны, но немного другого оттенка. И используется для другого варианта использования.
Verizon использует другую разновидность сверхширокополосной связи, которая используется для сотовой связи. В то время как Samsung и Apple не используют СШП для сотовой связи.
Высокая частота сверхширокополосной связи хорошо работает для 5G, потому что она позволяет операторам, таким как Verizon, предлагать безумно высокие скорости беспроводной связи. Но оборотная сторона такой высокой частоты – довольно плохое покрытие. Вот почему сверхширокополосная сеть Verizon доступна только на очень немногих улицах и углах рынков, на которых она доступна. И по большей части она недоступна на открытом воздухе.
Поскольку UWB используется как операторами связи, так и производителями смартфонов для самых разных целей, можно ожидать большой путаницы.
UWB – это не просто брендинг для Verizon
Хотя кажется, что Verizon использует UWB только для брендинга, на самом деле это неправда. Фактически он использует UWB в своей сети 5G. И назвать это «сверхширокополосным 5G» – это способ отличить его от сети 5G Sub-6, которая у нее тоже есть, и она намного медленнее, но охватывает гораздо большую территорию.
5G уже довольно сбивает с толку, а Samsung и Apple добавляя СШП к своим smartphones, но не для 5G, это только усложнит ситуацию.
Для простоты производители смартфонов говорят, что поддерживаются mmWave и Sub-6 5G, и не упоминают сверхширокополосный доступ. Однако на Verizon smartphones, вы увидите «UWB» в строке состояния, если вы находитесь в зоне действия его сети mmWave.
Какие варианты использования мы можем ожидать от сверхширокополосной связи в будущем?
Samsung уже анонсировала несколько способов использования Ultra Wideband с его новейшими smartphones.
С новым Galaxy SmartTag и SmartThings Find, вы можете использовать UWB для поиска вещей, которые вы могли потерять. А благодаря тому, насколько точен сверхширокополосный канал, вы сможете более точно определить местонахождение объекта. И сделать возможность найти это намного проще.
Еще один пример использования, который Samsung продемонстрировал с помощью Galaxy Серия S21 – это возможность открывать двери автомобиля с помощью смартфона. Это займет некоторое время, чтобы стать мейнстримом. Поскольку вам понадобится телефон с поддержкой сверхширокополосной связи, а сейчас это около десяти устройств. И вам понадобится машина, которая поддерживает UWB. Пока только BMW объявила о своей поддержке. И пока только в одной модели. Все, что происходит в автомобильной промышленности, требует времени, чтобы на самом деле произойти и измениться. Поэтому ожидайте, что это, вероятно, займет не менее десяти лет, прежде чем большинство автомобилей на рынке поддержат СШП для цифровых ключей.
Мы также увидим близлежащие функции обмена файлами, такие как AirDrop, Samsung Nearby Share и даже собственная версия Android Nearby Share, которые будут обновлены с помощью UWB. Это позволит вам быстрее и проще делиться файлами большего размера. И, находясь дальше, возможно, вы будете с NFC. Если вы помните Android Beam почти десять лет назад, подумайте об этом, но не прикасайтесь к телефонам для передачи файлов.
Будущее UWB невероятно. Но первым шагом к тому, чтобы сделать UWB популярным, стало привлечение большего числа производителей смартфонов. Это, скорее всего, произойдет довольно быстро, поскольку два крупнейших производителя смартфонов уже работают – Samsung и Apple. Обычно конкуренты копируют эти два. Так что это не должно длиться долго.
СШП может быть ответом на избавление от ключей
UWB также может быть ответом на избавление от физических ключей. И используя свой телефон в качестве ключа. Да, это звучит немного пугающе. Представьте, сколько людей застрянут, потому что заперли свой телефон в машине. Они не могут позвонить в ААА за помощью, потому что их ключ – это их телефон.
Но способ, которым это может и, вероятно, сработает, заключается в том, что автомобиль будет запираться только тогда, когда телефона нет внутри вашей машины. А с сверхточным позиционированием сверхширокополосной связи это действительно могло произойти. Без каких-либо реальных изменений в том, как все работает.
Смешанная реальность также может выиграть от UWB
То, о чем многие из нас, вероятно, не задумывались, – это СШП со смешанной реальностью. Это действительно могло бы помочь преодолеть разрыв между физическим и цифровым мирами.
UWB наконец-то смог реализовать обещание высокоточного картографирования помещений на основе LiDAR и / или WiFi. Это можно комбинировать с трекерами ориентации с 3 или 6 степенями свободы. Среди прочего.
Сколько будут стоить аксессуары UWB?
Один большой вопрос о UWB – это аксессуары. Сколько это будет стоить? Учитывая, что они собираются использовать новую технологию, которая обычно не из дешевых.
Пока что у нас есть только несколько аксессуаров.
Galaxy SmartTag
В Galaxy SmartTag был анонсирован в январе 2021 года и стоит 30 долларов. Но это один из «тупых» аксессуаров UWB, который можно будет купить в будущем. Это просто трекер местоположения с UWB, а также Bluetooth и WiFi внутри. Что работает с SmartThings Find.
Это очень похоже на трекеры плитки, которые были суперпопулярны в последние годы. Но с UWB внутри (и если вы используете устройство с поддержкой UWB, например Galaxy S21 Ultra), он будет работать намного лучше, чем Tile. Мы не удивимся, если в ближайшие годы Tile добавит UWB в свои трекеры.
Apple предположительно запускает собственный трекер местоположения под названием AirTags. Похоже, что они будут работать примерно одинаково и даже иметь аналогичную цену. Тем не мение, Apple как сообщается, несколько раз откладывал запуск AirTags. Так что пока неясно, когда они будут запущены.
HomePod Mini
На самом деле единственный другой аксессуар UWB, который сейчас находится на рынке, – это HomePod Mini. Используя микросхему U1, которая Apple начал добавлять в свои айфоны, начиная с iPhone 11, он сможет отслеживать ваши передвижения в вашем доме (или просто в помещении). Это хорошо работает для Find My.
С HomePod Mini это означает, что вы можете легко передать музыку на динамик, чтобы начать воспроизведение. Без необходимости использовать AirPlay 2, чтобы начать играть со своего смартфона.
Данный Appleзакрытая экосистема, она сможет внедрять инновации в сверхширокополосной сети намного быстрее, чем это сделают Google и Samsung. Но все же здорово видеть возможности здесь.
Остальные идут!
Мы не знаем, какие именно продукты появятся в продаже, но мы слышали о Appleтеги AirTags. Мы, вероятно, увидим других, как новый Apple Телевизор, возможно, новые телевизоры Samsung (хотя это будет не раньше 2022 года). Будьте готовы к тому, что СШП станет очень популярной технологией в 2020-х годах.