النطاق العريض للغاية (UWB): كيف يعمل وما هي الهواتف الذكية المتوافقة؟

من شريحة U1 المدمجة في iPhone 11، نتعرف على النطاق الفائق العرض، وهو معيار متعلق بتقنية Bluetooth أو Wi-Fi ويسمح بتحديد الموقع الدقيق للأشياء. هذه هي التقنية التي تسمح لـ AirTags بالعمل بشكل جيد أو العثور على AirPods Pro 2 الخاص بك.

في سبتمبر 2019،ايفون 11تم الكشف عنها بخصوصية: لهاشريحة U1. يعد هذا بتمكين AirDrop المحسن، والذي يسمح لك الآن بتوجيه هاتفك الذكي نحو شخص آخر لإرسال ملف إليه. وراء هذه الوظيفة اللافتة للنظر إلى حد ما،إنها تقنية كاملةأن أبل ترغب في التحول إلى الديمقراطية. النطاق العريض للغاية (UWB، أو النطاق العريض للغاية).

منذ ذلك الحين، أصبح المعيار منتشرًا على نطاق واسع، حتى لو ظل حكرًا على عدد قليل من الأجهزة المتطورة، والتي ستجد القائمة الكاملة لها هنا.

الأجهزة المتوافقة مع النطاق العريض للغاية

هواتف Apple الذكية ذات النطاق العريض للغاية

قامت Apple بدمج النطاق فائق العرض في جميع طرازات iPhone الخاصة بها منذ iPhone 11.

هواتف جوجل الذكية ذات النطاق العريض للغاية

جوجل تدمج UWB فيجوجل بيكسل 7 برووآخرونبكسل 6 برو.

هواتف سامسونج الذكية ذات النطاق العريض للغاية

لقد كان موجودًا على Samsung Galaxy منذ ذلك الحيننوت 20 الترا، مروراجالاكسي اس21,S22وآخرونS23، فقط في طرازي Plus وUltra، وكذلك على Fold منذ Z Fold 2.

الهواتف الذكية الأخرى ذات النطاق العريض للغاية

تم العثور على UWB أيضًا في Xiaomi Mix 4 و Vivo X90 Pro الأخير.

الأجهزة الأخرى ذات النطاق العريض للغاية

سوف تجد UWB علىساعة ابل سيريز 6 و 7 و 8وكذلك علىساعة ابل الترا. لا يزال في شركة أبل، يتم استخدام المعيار علىهوم بود مينيوHomePod (الجيل الثاني) وAirPods Pro (الجيل الثاني) وعلامة جوية. قامت سامسونج بدمجها فيالعلامة الذكية +وكذلك Galaxy Buds 2 Pro.

ما هو النطاق العريض للغاية؟

كان النطاق فائق الاتساع معياراً راديوياً معروفاً منذ عقود من الزمن، وتمت الموافقة عليه من قبل هيئة تنظيم الاتصالات الأمريكية في عام 2002. ولكن حتى ذلك الحين ظل محصوراً في التطبيقات الصناعية - الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية التي تفضل تقنية البلوتوث أوWi-Fi.

فهو يتيح تحديد الموقع الدقيق جدًا للأشياء ونقل البيانات بسرعة أكبر من تقنية Bluetooth. وإليك كيفية عمله، ولماذا نسمع عنه الآن فقط.

كيفية تحديد موقع الأشياء؟

النقطة المشتركة بين UWB وBluetooth وWi-Fi: جميعها تستخدم المعايير الثلاثةالموجات الكهرومغناطيسيةكالضوء على سبيل المثال.

لكنه ضوء مختلف تمامًا عن ذلك الذي نراه بأعيننا، لأنه لا يقع على نفس نطاق التردد. فالضوء المرئي، على سبيل المثال، يبلغ تردده حوالي مليون جيجا هرتز. موجات الراديو، التي تهمنا هنا، لها ترددات مختلفة أقل من حوالي 15 جيجا هرتز. عندما تتواصل الأجهزة لاسلكيًا، فإنها ترسل لبعضها البعض إشارات ذات تردد محدد (أو لون إذا استخدمنا القياس مع الضوء). وتضمن سلطات الاتصالات تنظيم استخدام نطاقات التردد لتجنب أي نشاز.

بالنسبة لموجات الراديو المستخدمة في حياتنا اليومية، فإن الهواء ليس شفافًا. يبدو الأمر كما لو كنت تسبح تحت الماء: يمكنك الرؤية لمسافة معينة، لكن الماء يمتص الضوء تدريجيًا ويصبح معتمًا في المسافة. وبالمثل، تضعف الإشارات الكهرومغناطيسية أثناء انتقالها، وبسرعات مختلفة اعتمادًا على نطاق ترددها.

دقة 5 أمتار عبر الواي فاي، ومن 1 إلى 2 متر عبر البلوتوث 5.0

وبالتالي، يمكن للهاتف الذكي أداء وظيفة "مستشعر القرب"، وملاحظة ما إذا كان قريبًا بدرجة كافية من إشارة الإرسال لالتقاط إشارة مستمرة. وهذا ما تسمح به التقنيتان الرئيسيتان المعمول بهما، وهمابلوتوث منخفض الطاقة (BLE)وWi-Fi. ولكن هذا ليس مقياسا للمسافة بعد. ومع ذلك، إذا تمكنا من قياس قوة الإشارة، ألا يمكننا أن نستنتج أنه كلما كانت الإشارة أقوى، كانت المسافة أقصر؟

وهذا ما تفعله التقنيات الحالية، لكنه غير فعال، وذلك لسببين رئيسيين. أولاً، قم ببساطة بوضع حاجز معدني أو خرساني بين المنارة والهاتف بحيث تضعف الإشارة إلى حد كبير. ثانياً، هناك القلق من التدخل. إذا كان هناك عدد كبير جدًا من الإشارات من نفس اللون (أو التردد)، وهو ما يحدث غالبًا على نطاقات Bluetooth وWi-Fi، فستجد إشارة المنارة نفسها ضائعة بسرعة في الكتلة. ونتيجة لذلك، تبلغ دقة الموقع حوالي 5 أمتار بواسطة شبكة Wi-Fi، ومن 1 إلى 2 متربلوتوث 5.0.

ل'UWBيقدم حلولاً لهاتين المشكلتين. يعمل بنبضات سريعة جداً. بدلاً من قياس قوة الإشارة، يمكننا قياسوقت الرحلة(ToF)، أي الوقت الذي تستغرقه الإشارة للانتقال من جهاز إلى آخر. نظرًا لأن سرعة الضوء ثابتة تقريبًا، فهذا يسمح باستخدام ثلاث منارات لتثليث الموضع بدقة تتراوح بين 5 و10 سنتيمترات. كما يوحي اسمه، يرسل UWB عبر نطاق تردد واسع: إذا كان هناك الكثير من التداخل الضوئي على لون معين، يمكن للألوان الأخرى التعويض.

AirDrop الجديد

من المستودعات إلى الهواتف الذكية

أين يتم استخدام UWB اليوم؟ بشكل رئيسي في المستودعات. في هذه الأماكن، من الضروري أن تكون قادرًا على معرفة موقع هذه السلعة أو تلك بدقة، أو تتبع منصات النقل التي تنزلق عبر الممرات. إذا لم يتم بعد استخدام UWB على نطاق واسع خارج نطاق التطبيقات الصناعية، فذلك يرجع في المقام الأول إلى أن مكوناته أغلى تاريخيًا من مكونات هوائي Bluetooth أو Wi-Fi.

نظرًا لأن تقنية UWB ليست شائعة جدًا بين عامة الناس، لم يكن لدى الشركات المصنعة للأجهزة المختلفة سبب وجيه لدمجها بدورها. إنها حلقة مفرغة معروفة جيداً بين المعايير التكنولوجية، وهي حلقة تسعد شركة آبل بكسرها. على سبيل المثال، قامت الشركة بدمج منفذ USB في أجهزة iMac الخاصة بها في نهاية التسعينيات، مما أدى إلى تعميم معيار الأداء العالي الذي كان يكافح من أجل الإقلاع. ومع إصدار AirTag، جددت شركة Apple هذه العقيدة.

إلى جانب الترجمة، فإن UWB لديها حيل أخرى في جعبتها. يمكنه نقل ما بين 6 و8 ميجابايت/ثانية من البيانات، وهو ما يزيد عن 2 ميجابايت/ثانية لتقنية Bluetooth 5.0، كما أن استهلاكه للطاقة أقل بكثير من استهلاك شبكة Wi-Fi. تريد Apple الاستفادة من ذلك لتحسين AirDrop لكننا بدأنا نرى اختراقات في مجالات أخرى. في نهاية أغسطس 2019، قامت الشركة المصنعة لأشباه الموصلات NXPالمرتبطةماركة فولكس فاجن تعرض مفتاح سيارة UWB. وهذا من شأنه أن يساعد في درء هجمات التتابع، التي تتورط بشكل متزايد في سرقة السيارات بدون استخدام اليدين، من خلال التأكد من وجود المفتاح بجوار السيارة مباشرة.

المادة مكتوبة بالاشتراك معفيك كاسترو.


انضم إلينا من الساعة 5 إلى 7 مساءً، كل خميس، لحضور العرضفتحمن إنتاجفراندرويدوآخروننوميراما! أخبار التكنولوجيا والمقابلات والنصائح والتحليلات ... نراكم مرة أخرىمباشر على تويتشأو في إعادة البثعلى يوتيوب!