UWB – O Que é?

Provavelmente você já deve ter escutado falar da rede Ultra Wide Band. Nesse artigo, vamos te explicar melhor do que se trata essa tecnologia e como ela se relaciona com o sistema de posicionamento interno.

Ultra Wide Band ou banda ultra larga é uma tecnologia que utiliza pulsos eletromagnéticos para comunicação via rádio, assim como o bluetooth, Wi-fi e o 4G. Apesar de grandes marcas tecnológicas como a Apple e a Samsung terem anunciado recentemente implementar esse recurso em seus smartphones, ela foi desenvolvida em 1989, por necessidades militares nos Estados Unidos.

Toda técnica que opera com radiofrequência com largura de banda maior que 25% de sua frequência central ou com largura de banda total maior que 1,5 GHz se chama de Ultra Wide Band. Normalmente os equipamentos de UWB possuem entre 1.5 e 4 GHz de banda. O aparelho com a tecnologia UWB manda inúmeros sinais curtos, desde uma frequência bastante baixa como da ordem de 1 Hz, até frequências muito altas na casa dos GHz.

A banda ultra larga possibilita que a transmissão de dados aconteça com maior rapidez e capacidade, o que colabora para localização e comunicação de dispositivos de forma mais precisa. Resumindo, o UWB, aparece no cenário mundial como uma possibilidade de prover aos novos equipamentos sem fio, uma comunicação de banda larga rápida.

Para que Serve o UWB?


Essa tecnologia tem uma função parecida com a do Bluetooth, visando a troca de dados com mais rapidez entre dois dispositivos. Como por exemplo a otimização do AirDrop para Iphones. No entanto, seu uso pode ser multifuncional, sendo peça chave em diferentes segmentos desde a realidade aumentada, internet das coisas com casas conectadas até impressoras sem fio e streaming de vídeo.

A Apple vem anunciando há muito tempo o que ela chama de Airtags, que funcionam basicamente como etiquetas eletrônicas que podem ser acopladas a objetos, para que eles sejam localizados de maneira mais fácil quando perdidos. Além disso, a banda ultra larga passa a ser uma alternativa interessante para o sistema de posicionamento indoor, já que em um futuro próximo, será possível utilizar o chip de celular do indivíduo para obter a geolocalização indoor dentro de locais como shoppings e aeroportos, fornecendo orientações precisas de navegação.

Essa possibilidade revolucionará ainda mais a inteligência relacionada ao setor do varejo físico. Pois viabilizará o uso do geomarketing, ou seja, da publicidade direcionada com base na localização, sem a necessidade de aplicativos ou instalações de beacons.

Vantagens e Desvantagens:

Podemos dizer que as principais vantagens dessa tecnologia são:

  • Sinal oculto: é possível ocultar o sinal de transmissão para usuários não intencionais. Com a baixa densidade de energia é quase impossível que usuários aleatórios interceptem o sinal UWB, tornando assim a conexão mais segura.
  • Baixo custo de implementação, devido a baixa potência do sinal, que facilita sua implementação em um único chip.
  • Grande precisão na geolocalização indoor de pessoas e objetos.
  • Não sofre o efeito multipath (reflexões por múltiplos caminhos), já que o receptor UWB ignora os pulsos que seguem o sinal inicialmente recebido.
  • Maior acurácia em ambientes internos.

    e as desvantagens:
  • Dificuldade de transmissão para taxas muito altas.
  • Interferência de ruídos ao longo da banda prejudica o sinal.
  • Alcance muito curto.
  • Baixa cobertura de suporte em dispositivos móveis. Ainda somente alguns modelos da Apple e Samsung.

Aplicações:

Com essa tecnologia sendo aplicada cada vez mais em aparelhos celulares, em um futuro breve poderemos usá-la como peça chave para controlar  funções de casas inteligentes. Devido ao baixo gasto de bateria e sua proteção contra usuários indesejados, apostar no uso da UWB no segmento da internet das coisas, é uma boa alternativa.

Como citado anteriormente, alguns planos para Ultra Wide Band são as etiquetas (RF Tag) que ao serem colocadas em objetos, permitem sua localização e monitoramento em tempo real. Essa ferramenta pode ser usada tanto no âmbito corporativo, para monitorar estoques e funcionários e fazer contagem de produtos, quanto para o uso pessoal e caseiro, com o intuito de localizar uma chave perdida, por exemplo.

No mais, a banda ultra larga pode ser aplicada em basicamente qualquer segmento. Como por exemplo na prevenção de batidas em cruzamentos através da comunicação entre veículos, em dispositivos multimídia como câmeras de foto/vídeo com conectividade sem fio e para substituir cabos, na próxima geração de dispositivos bluetooth, como os aparelhos móveis 3G.

Há ainda aplicações para a segurança pública, podendo ser usada para emitir alertas de rompimento de barragens, checar o distanciamento social, localizar crianças perdidas, monitorar sinais vitais no âmbito médico e etc…

UWB e a Localização Indoor

A principal característica da banda ultra larga é que, entre tantas tecnologias, ela oferece a melhor precisão e acurácia possível. Com ela, serviços baseados em localização como rastreamento de pessoas e ativos ou detecção de proximidade, se tornam ainda mais confiáveis. Ao contrário do Bluetooth Low Energy e do wi-fi , a  localização é feita a partir da metodologia de tempo de trânsito (Time of Flight, ToF) em vez da medição da intensidade do sinal (Received Signal Strength Indicator, RSSI). Entretanto, o UWB ainda carece de maior adesão em dispositivos móveis.

A localização indoor com a banda ultralarga, também ganha vantagens como a diminuição significativa do tempo de latência. As diferenças de altura podem ser medidas de maneira mais eficaz e ela se adequa melhor, principalmente em setores industriais.

Apesar do UWB ser uma tecnologia promissora em alguns campos, ainda quando falamos de localização indoor a tecnologia mais recomendada é o Bluetooth, uma vez que está presente em todos os smartphones e na maior parte dos dispositivos de IoT. O Bluetooth 5 é um bom competidor para o UWB nesse cenário.

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