Technologie | IoT | UWB

Co je to UWB? Nová technologie zastoupí Wi-Fi, Bluetooth i NFC a slibuje velké věci

  • V nových mobilech se začíná objevovat tajemná zkratka UWB
  • Jde o další technologii, jak navzájem propojit různá zařízení
  • Oproti Wi-Fi a Bluetooth má řadu výhod

Podzim 2019, Apple představil iPhony 11 s čipem U1 a technologií UWB. Léto 2020, Samsung uvádí Galaxy Note 20 Ultra s UWB. Podzim 2020, Xiaomi ukazuje upravený telefon Mi 10 s UWB. Nová technologie pomalu prostupuje mobily, ale ještě se o ní moc neví a nemá mnoho uplatnění. V budoucnu ji ale budeme vnímat stejně samozřejmě jako Bluetooth. A právě „modrozubku“ v mnoha ohledech nahradí.

Co to je UWB

UWB (ultra wideband) je doslova ultraširoké pásmo. Zatímco Wi-Fi nebo mobilní sítě zpravidla pracují s kanály o šířkách 20–80 MHz, u UWB je minimální šířka 500 MHz. Skrz širší pásma lze přenést více dat.

Klasické rádiové sítě využívají frekvenční modulaci sinusové nosné vlny, UWB vysílá signál v pulsech v řádu nanosekund. Zjednodušeně řečeno sinusové signály jsou dlouhé a zaberou úzké pásmo. Pulsy jsou zase krátké a využíjí široké pásmo.

Klepněte pro větší obrázek
Nahoře úzkopásmová komunikace (Wi-Fi, Bluetooth…), dole UWB; zdroj: ResearchGate

Tak široké, že dokonce zasahuje do spekter, která využívají mobilní sítě nebo Wi-Fi. UWB pracuje na frekvencích <1 GHz až po 10 GHz. U nás ČTÚ povoluje kmitočty 3,1–4,8 GHz a 6–9 GHz. S ostatními technologiemi může sdílet pásmo proto, že vysílá při velmi nízkém výkonu (–41,3 dBm/MHz), takže z hlediska Wi-Fi nebo mobilních sítí jde doslova o šum. UWB se nenechá rušit jimi a zároveň neruší je. Projde stěnami, netrpí na přeslechy a dosah může mít v desítkách metrů.

Jaké řeší problémy?

Díky širokému pásmu může UWB dosahovat teoretické propustnosti v řádu stovek megabitů či jednotek gigabitů za sekundu a mohou vedle sebe existovat různé kanály, aniž by se navzájem ovlivnily. Na principu UWB proto před 15 lety vznikla specifikace Wireless USB, tedy bezdrátové USB s rychlostí 480 Mb/s odpovídající USB 2.0.

Dnes ale více než rychlost bude UWB důležité pro dvě jiné vlastnosti – bezpečnost a lokalizovatelnost. Díky velmi krátkým impulsům lze přesněji odhadnout čas letu signálu, tedy vzdálenost dvou zařízení, a dokonce i směr. Výrobci slibují přesnost v řádu desítek centimetrů a úhlových stupňů.

NXP ukazuje, jak přesně dokáže UWB lokalizovat zařízení v prostoru:

S tím souvisí i zabezpečení. Dvě zařízení spojená přes Bluetooth změří pomocí síly signálu vzdálenost jen nahrubo, druhé zařízení může být umístěné kdekoliv v kruhu o velikosti desítek metrů. Takový signál lze odposlechnout a nabourat. UWB má jasně danou vzdálenost a směr a nikdo cizí komunikaci nezachytí.

UWB je též energeticky nenáročné a čip s anténou malý, takže se může schovat do drobných zařízení a vydržet měsíce či roky bez výměny baterky.

V čem se uplatní?

Bezdrátové USB jste asi nikdy nepoužili, tudy cesta nevedla. Ona bezpečnost, přesnost a nízká spotřeba začaly dávat smysl až o dvě dekády později s rozmachem internetu věcí, kdy je všechno propojené se vším.

V roce 2018 se zformovala UWB Alliance, která chce definovat nové standardy, lobbovat za rozšíření pásem a pomáhat šířit osvětu. Jejími členy jsou například Xiaomi, Oppo, Hyudai, Kia nebo iRobot. S podobnými záměry (ale víc prakticky zaměřenými) vzniklo o rok později FiRa Consortium, kde najdeme Samsung, Bosch, NXP, Cisco, Sony, Xiaomi, Oppo, Hyundai, Tile a další.

Firmy v těchto aliancích se mají postarat o to, aby implementace UWB byla všude stejná, aby u jednotlivé produkty byly interoperabilní, tedy navzájem kompatibilní. A hlavně se musí postarat o nalezení vhodných koncových služeb a zajistit marketing.

Plány jsou zatím dost vágní. UWB prý najde využití v průmyslu, přesné navigaci, automobilech nebo medicíně. Totéž už ale byl na stole před 18 lety, viz dobový článek na Lupě od Rity Pužmanové. Samotní výrobci jsou už konkrétnější.

Co nabídnou výrobci?

Společnost NXP vyrábějící čipy a antény (mj. pro Samsung) upřesňuje nasazení v autech. UWB bude sloužit pro bezklíčové odemykání, které nebude tak zranitelné jako Bluetooth. Díky přesné lokalizace půjde auto snadno najít v podzemním parkovišti. Pokud bude placené, pomocí UWB by šlo zaplatit i bez stahování okna. Doma se budou moci otevřít vrata do zahrady či garáže automaticky při příjezdu.

Samsung, který UWB integroval do telefonů Galaxy Note 20 Ultra a Galaxy Z Fold2, už má dvě praktická využití. Novinka vylepšuje funkci Nearby Share ke sdílení souborů mezi dvěma telefony. Ta běžně využívá Bluetooth a Wi-Fi, ale díky UWB jeden telefon skutečně najde druhý, který je hned vedle. A u novinky

SmartThings Find zase díky UWB najdete přesnou polohu druhého zařízení, pokud se vám ztratí. Tedy až bude UWB i ve sluchátkách, klíčenkách apod., teď můžete ultrapřesně hledat leda tak onen druhý mobil.

Apple již UWB integroval do iPhonů 11 a 12, dále HomePodu Mini a hodinek Watch Series 6. Funkce je zatím reálně využitelná jen u mobilů, konkrétně u funkce AirDrop fungující stejně jako výše zmíněné Nearby Share. O jiných možnostech firma zatím nemluví.

Zajímavé využití ukázalo Xiaomi. Díky UWB lze mobilem namířit na lampičku, reproduktor, televizor, klimatizaci a další elektroniku v domácnosti, přičemž na displeji vždy vyskočí relevantní ovládací tlačítka. U lampičky to bude paleta pro výběr barvy a jasu, u klimatizace nastavení teploty, u televizoru pak směrový kříž, číselník atd.

Chytré dálkové ovládání od Xiaomi funguje díky UWB:

UWB by v budoucnu mohlo nahradit či doplnit NFC pro bezkontaktní placení v obchodech, telefon či hodinky pak nebude nutné dávat k terminálu tak blízko. Pomůže v lokalizaci ve virtuální či rozšířené realitě. Nahradí klíče od domu. Telefon či hodinky odemknou blízký počítač. Umožní indoor navigaci v obchodech až ke konkrétním produktům v regálu. Mluví se též o jeho funkci radaru vhodném pro medicínu nebo zabezpečovací systémy. Řadu ze jmenovaných funkcí už lze postavit na Bluetooth, ale ten má mnoho nevýhod.

Co bude tím hlavním tahákem, který UWB „prodá“? Z historických zkušeností to zřejmě nebude něco zachraňující životy nebo otevírající zcela nové možnosti, ale spíš ono praktické hledání klíčů a brýlí. Nebo domácích mazlíčků. Pro úspěch každopádně bude důležité, aby firmy na vývoji a kompatibilitě spolupracovaly. Zde trochu budí obavy Apple, který opět jede sólo, nezapojil se do žádného konsorcia a nad využitím UWB třetími stranami drží přísnou kontrolu.

Sdílení souborů do blízkého telefonu pomocí UWB:

Diskuze (35) Další článek: „Za korálovým útesem odbočte vlevo“ – vědci vynalezli podvodní navigaci, jež funguje bez elektřiny

Témata článku: Technologie, Apple, Internet, iPhone, Samsung, Wi-Fi, Bluetooth, Xiaomi, IoT, UWB, Sony, Smartphone, Hyundai, Kia, Bosch, Rita Pužmanová, Galaxy Note, Pásmo, AirDrop, Oppo, GHz, Wireless USB, Nearby Share, NXP, Tile


Určitě si přečtěte

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

** Máme HBO Go, máme Netflix... ** Ale stejně krademe filmy a seriály ** Když už musíte, stahujte torrenty bezpečně v Seedru

Jakub Čížek | 146

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

Velký test televizorů v Computeru: i levnější značky překvapily kvalitou obrazu

** Jak funguje biometrické zabezpečení ve Windows ** Nejlepší správci hesel ** Létáme v Microsoft Flight Simulator

Časopis Computer | 5

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Šmírování kamerami Googlu: Koukněte, co šíleného se objevilo na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 4

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

Nejlepší notebooky do 10 000 korun: Co má ještě smysl kupovat. A co ne?

** Notebooky s cenou do deseti tisíc korun jsou plné kompromisů ** Existuje několik modelů dobře použitelných pro nenáročné použití ** Vhodnou alternativou jsou tablety nebo repasované počítače

David Polesný | 59


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest mobilů do 5 500 Kč

Test levných herních notebooků

Hrajeme na Xbox Series X

Programy pro kontrolu dětí na počítači