С 2020 года вы, вероятно, видели новую спецификацию в спецификациях многих флагманских смартфонов (и не только Android-смартфонов). И это UWB или Ultra Wideband. На самом деле Apple первой добавила его в свои устройства, начиная с iPhone 11 в 2019 году. Samsung начала добавлять его в свои смартфоны в 2020 году, и в основном только его устройства «Ультра» получили эту спецификацию.
Но настоящий вопрос здесь в том, что такое «сверхширокополосный»? Это обязательная функция на моем следующем смартфоне? И для чего я могу его использовать?
Мы постараемся ответить на все эти вопросы в этой статье. И по мере развития UWB мы будем обновлять этот пост.
Что такое УВБ?
Мы собираемся получить довольно технические здесь, так что будьте готовы.
Сверхширокополосный протокол, также называемый для краткости UWB, представляет собой протокол беспроводной связи малого радиуса действия. Это работает с помощью радиоволн на очень высоких частотах. Это позволяет использовать его для сбора высокоточных пространственных и направленных данных.
По сути, UWB можно рассматривать как постоянно сканирующий радар, который может точно захватывать объект. А также обнаружить его местоположение и общаться 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, к чему прикреплен Galaxy SmartTag. Поскольку он работает на очень высоких частотах, он может работать немного лучше, чем Bluetooth с низким энергопотреблением (BLE) или даже WiFi.
Apple использовала UWB с новым HomePod Mini, анонсированным в октябре 2020 года. Это позволяет вам поднести iPhone ближе к динамику, и он автоматически начнет воспроизводить музыку без вашего участия. Среди прочего.
Какие устройства поддерживают сверхширокополосный доступ прямо сейчас?
В настоящее время Samsung Galaxy Note 20 Ultra, Galaxy Z Fold 2, Galaxy S21+ и Galaxy S21 Ultra на стороне Android.
Обновлять: Galaxy S22+ и Galaxy S22 Ultra также предлагают поддержку UWB, как было объявлено 9 февраля 2022 года.
Серии iPhone 11 и iPhone 12 поддерживают UWB во всей линейке. В отличие от серий Galaxy Note 20 и S21, его поддерживают только более дорогие модели.
Мы ожидаем, что в ближайшем будущем многие другие смартфоны добавят UWB. 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 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 использует UWB в своих последних смартфонах. Но он доступен не во всех его флагманах, как вы, вероятно, заметили из списка выше. Вместо этого он 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 новинка и довольно дорогая для добавления в смартфон. И таким образом это только в его самых дорогих устройствах, на данный момент.
Как работает сверхширокополосный доступ?
Это довольно технично, как работает UWB. Но, по сути, как только устройство с поддержкой UWB находится рядом с другим устройством UWB, они начинают «диапазон». Что относится к расчету времени полета (ToF) между устройствами.
Он использует большую полосу пропускания канала (500 МГц) и короткие импульсы (2 наносекунды каждый). Благодаря этому СШП позволяет добиться большей точности. Процесс позиционирования мгновенно отслеживает движения устройства в режиме реального времени. Это позволяет устройствам с поддержкой UWB понимать как движение, так и относительное положение.
NXP, которая произвела набор микросхем UWB для устройств Samsung, UWB обеспечит более высокую точность в условиях прямой видимости (LoS) и точную локализацию в сценариях вне прямой видимости (nLoS). Используя технологию угла прихода (AoA), точность измерений UWB в реальном времени обеспечивает высокоточные услуги определения местоположения устройства на уровне сантиметра. Устройства UWB также могут определять, является ли объект неподвижным, 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, когда вы достигаете 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? Учитывая, что это проверенные временем технологии, которыми мы пользуемся уже довольно давно.
Основная причина заключается в том, что производительность UWB, когда дело доходит до дальности, намного превосходит Bluetooth или WiFi.
Сверхширокополосный работает в отдельном участке радиоспектра. Это вдали 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 по сравнению с другими беспроводными технологиями является физический уровень (PHY), используемый для отправки и получения пакетов данных. Этот уровень, который в настоящее время специфицируется в IEEE 802.15.4z, критически важном расширении безопасности, недоступном в других технологиях, можно использовать. Это позволяет использовать методы безопасности, такие как криптография и генерация случайных чисел, которые удерживают злоумышленников от доступа к коммуникациям UWB. А сделать вещи более безопасными — это всегда хорошо.
Это тот же UWB, который использует Verizon?
Verizon использует термин «UWB» для своей сети 5G, в частности для своей сети mmWave 5G. Технически это та же сверхширокополосная технология, которую Samsung и Apple добавляют в свои телефоны, но немного в другом вкусе. 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 UWB для сотовой связи.
Высокая частота сверхширокополосного доступа хорошо работает для 5G, поскольку позволяет таким операторам, как Verizon, предлагать безумно высокие скорости беспроводной связи. Но обратная сторона такой высокой частоты заключается в том, что покрытие довольно плохое. Вот почему сверхширокополосная сеть Verizon доступна только на очень немногих улицах и перекрестках тех рынков, где она доступна. И по большей части она недоступна вне помещений.
Поскольку UWB используется как операторами связи, так и производителями смартфонов для самых разных целей, вы можете ожидать много путаницы.
UWB — это не просто бренд Verizon
Хотя кажется, что Verizon использует UWB только для брендинга, на самом деле это не так. На самом деле он использует UWB в своей сети 5G. И назвать его «сверхширокополосным 5G» — это способ отличить его от сети Sub-6 5G, которая у него тоже есть, и она намного медленнее, но охватывает гораздо большую площадь.
5G уже довольно сбивает с толку, и Samsung и Apple, добавляющие UWB в свои смартфоны, но не для 5G, только сделают его еще более запутанным.
Для простоты производители смартфонов заявляют, что поддерживаются mmWave и Sub-6 5G, но не упоминают сверхширокополосный доступ. Однако на смартфонах Verizon вы увидите «UWB» в строке состояния, если находитесь в зоне действия сети mmWave.
Какие варианты использования мы можем ожидать от сверхширокополосного доступа в будущем?
Samsung уже объявила о нескольких способах использования сверхширокополосной связи в своих новейших смартфонах.
С новым Galaxy SmartTag и SmartThings Find вы можете использовать UWB для поиска потерянных вещей. И из-за того, насколько точным является сверхширокополосный, вы получите более точное местоположение относительно того, где находится предмет. И сделать возможность найти его намного проще.
Еще один пример использования, который Samsung продемонстрировал в серии Galaxy S21, — это возможность разблокировать двери автомобиля с помощью смартфона. Это тот, который займет некоторое время, чтобы стать мейнстримом. Так как вам понадобится телефон с поддержкой сверхширокополосного доступа, а это сейчас около десяти устройств. И вам понадобится автомобиль, поддерживающий UWB. Пока что только BMW объявила, что будет его поддерживать. И пока только в одной модели. Все, что происходит в автомобильной промышленности, требует времени, чтобы действительно произойти и измениться. Так что ожидайте, что это, вероятно, займет не менее десяти лет, прежде чем большинство автомобилей на рынке будут поддерживать UWB для цифровых ключей.
Мы также увидим функции обмена файлами поблизости, такие как AirDrop, Nearby Share от Samsung и даже собственную версию Android Nearby Share, которые будут обновлены с помощью UWB. Это позволит вам легче и быстрее обмениваться большими файлами. И, будучи дальше, потенциально, вы могли бы быть с NFC. Если вы помните Android Beam почти десятилетней давности, подумайте об этом, но не прикасаясь к телефонам для передачи файлов.
Будущее UWB довольно невероятно. Но первым шагом к тому, чтобы сделать UWB массовым, является привлечение большего числа производителей смартфонов. Скорее всего, это произойдет довольно быстро, поскольку два крупнейших производителя смартфонов уже работают — Samsung и Apple. Как правило, конкуренты копируют эти два. Так что это не должно быть долго.
UWB может быть ответом на избавление от ключей
UWB также может помочь избавиться от физических ключей. И используя свой телефон в качестве ключа. Да, это звучит немного пугающе. Представьте, сколько людей застрянет из-за того, что они заблокировали свой телефон в машине. Они не могут позвать ААА на помощь, так как их телефон — это ключ.
Но способ, которым это может и, вероятно, сработает, заключается в том, что машина будет запираться только тогда, когда телефон отключен. внутри твоя машина. И с сверхточным позиционированием сверхширокополосного доступа это действительно возможно. 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 UWB со смешанной реальностью. Это действительно может помочь преодолеть разрыв между физическим и цифровым мирами.
UWB, наконец, может реализовать обещание высокоточного картографирования помещений на основе LiDAR и/или WiFi. Это можно комбинировать с трекерами ориентации с 3 или 6 степенями свободы. Среди многих других вещей.
Сколько будут стоить аксессуары для UWB?
Один большой знак вопроса о UWB — это аксессуары. Сколько это будет стоить? Учитывая, что они собираются использовать новые технологии, которые, как правило, недешевы.
Пока у нас есть только несколько аксессуаров.
Смарт-тег Galaxy
Galaxy SmartTag был анонсирован в январе 2021 года по цене 30 долларов. Но это один из «тупых» аксессуаров СШП, которые вы могли бы купить в будущем. Это просто трекер местоположения с UWB, а также Bluetooth и WiFi внутри. Который работает с SmartThings Find.
Это очень похоже на трекеры Tile, которые были очень популярны в последние годы. Но с UWB внутри (и если вы используете устройство с поддержкой UWB, такое как Galaxy S21 Ultra), он будет работать намного лучше, чем Tile. Мы не удивимся, если Tile добавит UWB к своим трекерам в ближайшие годы.
Предполагается, что Apple запускает собственный трекер местоположения под названием AirTags. Похоже, что они будут работать почти одинаково и даже иметь схожую цену. Однако, как сообщается, Apple уже несколько раз откладывала запуск AirTags. Так что неясно, когда они будут запущены.
HomePod Мини
На самом деле единственный другой аксессуар UWB, который сейчас есть на рынке, — это HomePod Mini. Используя чип U1, который Apple начала добавлять в свои iPhone, начиная с iPhone 11, он сможет отслеживать ваши перемещения в вашем доме (или просто в помещении). Это хорошо работает для Find My.
С HomePod Mini это означает, что вы можете легко передавать музыку на динамик, чтобы начать воспроизведение. Без необходимости использовать AirPlay 2, чтобы начать играть со своего смартфона.
Учитывая закрытую экосистему Apple, она сможет внедрять инновации в области сверхширокополосной связи намного быстрее, чем Google и Samsung. Но все же здорово видеть возможности здесь.
Идут другие!
Мы не знаем, какие еще продукты появятся, хотя мы слышали об AirTags от Apple. Мы, вероятно, увидим другие, такие как новый Apple TV, возможно, новые телевизоры Samsung (хотя это будет не раньше 2022 года). Приготовьтесь к тому, что UWB станет очень популярной технологией в 2020-х годах.