超広帯域とは? それを使って何ができるか?

導入

Bluetooth や WiFi と同じように, UWB (U超広帯域) 短距離です, 無線通信プロトコル. ウルトラワイドバンドの魅力はその高いデータレートにあります, 低エネルギー消費, 干渉防止機能, 等. このブログでは, 定義に入ります, 主な利点, 超広帯域技術の使用.

超広帯域とは?

超広帯域は、近距離での通信に限定される無線技術です。. 以前はインパルスラジオと呼ばれていました, しかし、超広帯域は現在、信号帯域幅が小さい方を超えるアンテナ送信として定義されています。 500 MHzまたは 20% 算術中心周波数の. 超広帯域技術は短い信号を送信することでデータを送信します。, 狭い無線パルス, 信号の到着を正確に測定するのに適しています. これら 2 つの機能の最も重要な用途は、UWB 対応デバイスの正確な位置決めと距離測定です。.

どのようにして ウルトラワイドバンドWオルク?

最近では, 超広帯域技術は主に高精度の距離測定に活用されています. 2 つの超広帯域デバイスが互いに近い場合, 送信機と呼ばれる一方のデバイスが、受信機であるもう一方のデバイスに短い無線パルスを送信します。. パルスのバウンス後, 受信機は素早く応答パルスを送ります. 次に、無線送信側は、応答の送信と受信の間に経過した時間を測定します。 (飛行時間とも呼ばれます). 今回はできる, 光の速度を考慮した後, 2 つのデバイス間の距離を計算するために使用されます.

超広帯域周波数

超広帯域周波数帯域は、無線規制に従って国ごとに異なる場合があります。. 米国では, FCC は帯域幅を割り当てました 7.5 GHz (3.1 GHzから 10.6 GHz) ライセンスのない超広帯域アプリケーション用. 今年, 中国工業情報化省は、超広帯域の周波数範囲を再設計し、 7163 MHzから 8812 MHz. 周波数帯域は開発中であり、必要な周波数リソースを使用する無線技術は多様であるため、今後も継続的に更新されるでしょう。.

超広帯域の利点は何ですか?

高い位置決め精度:

信号強度の欠点を回避し、Time-of-Flight を適用します。 (ToF), 双方向レンジング(TWR), 到着時差 (TDO) または到来角(アオア) デバイスに正確な距離を与えるため.

高速無線通信:

高帯域幅のため, UWB は、リアルタイム通信に役立つ非常に高いデータ伝送速度を提供します。.

低電力:

超広帯域信号は低パワースペクトル密度を使用するため、, これは、デバイスが高エネルギーで送信する必要がないことを意味します. バッテリーをさらに長持ちさせることができ、非常に重要です, 特にバッテリー駆動のデバイスの場合 UWBビーコン, 資産タグ, またはデジタルキーを使用して.

低干渉:

非常に幅広い周波数で動作します (3.1–10.6GHz) したがって、狭い帯域幅のソースからの干渉の影響を軽減するのに役立ちます。.

超広帯域の使用

スマートフォン

スマートフォン ブランドは UWB を使用しています (超広帯域) より正確な位置情報サービスを実現するテクノロジー. ユーザーは、驚くべき精度で UWB ビーコンやタグを簡単に見つけて、紛失したアイテムをすぐに見つけることができるようになりました。.

医学

UWBに最適化されたウェアラブル医療機器で高精度のリアルタイムバイタルサイン測定が可能, これにより、医療システムの効率性が向上します。.

自動車

デジタルおよび物理的な車のキーも UWB によって有効になります, 状態ベースのアクセス制御などの新機能の幅広いタッチレス使用例を可能にします。: 言い換えると, 近づき始めると車両のロックが解除されます (物理的またはデジタル的に), 生きていると感じさせる.

産業用

UWB の高精度トラッキングは、さまざまな業界にとって大きな変革をもたらします. 物流用, 資産と荷物の追跡が簡単になります; 巨大ショッピングモール向け, このテクノロジーは、消費者に正確な屋内ナビゲーションを保証すると同時に、企業が活用する効率的な近接マーケティング ツールとしても機能します。.

超広帯域の違いは何ですか, Wi-FiとBluetooth?

Bluetooth と WiFi はすでに最も一般的な無線通信システムの一部となっています. それで, 不思議に思うかもしれない: これらの確立されたシステムにより、, なぜ別の無線規格が必要なのか? 比較して分析してみましょう.

UWB 対. Bluetooth LE (BLE)

Bluetooth と WiFi はどちらも動作します 2.4 GHz帯のため干渉を受けやすい, 信号が反射または吸収されやすい場所, 特に非常に遮蔽された環境では. Bluetooth は、送信される信号のパワーを評価することで 2 つのデバイス間の距離を測定します。, 間に障害物が多い場合には機能しない場合があります. 一方, UWB は主にスペクトルが広く、飛行時間などの技術を採用しているため、干渉に対してより堅牢です。 (ToF) 精度を保証するもの. しかし, UWB は高価であり、アクティブな電源がないと機能しないこともありますが、BLE ビーコンはコスト効率が高く、互換性が高いため、依然として推奨されるソリューションです。.

UWB 対. Wi-Fi

屋内測位システム用の Wi-Fi は通常、もう 1 つの主流ソリューションです, さらに、世界中の公共の場所だけでなく私的な場所でも利用できるという利点もあります。. しかし, Bluetoothのような, WiFi では、 2.4 GHz 帯域と距離の推定も信号強度に基づいていますが、同じ問題が発生します。. また, WiFi に対する UWB の電力の利点による, これが、WiFiルーターが常に電源をオンにしておく必要がある理由です, WiFi は UWB よりもはるかに高い電力要件を必要とします. 設置費用が高額なのでかなり高価ですが, UWB のバッテリー消費量の少なさと精度は、一部のユースケースでは特に有利です.

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