O que é ultra wideband (UWB)?

Maiores larguras de banda com altas taxas de transferência, menos interferência para caminhos múltiplos, e ainda é capaz de integrar várias aplicações. Veja em meu artigo o que é ultra wideband (UWB) e como essa evolução da conexão sem fio pode transformar o conceito das casas inteligentes.

Casa inteligente (imagem: R Architecture/Unsplash)

Origem

O conceito é simples e mais antigo do que imaginamos, a tecnologia aplicada no ultra wideband é que uma visão moderna de uma invenção anterior: utilizar pulsos eletromagnéticos para comunicação via rádio.

O UWB foi desenvolvido por necessidades militares nos EUA durante os anos 60. Foi batizado como ultra wideband em 1989 pelo Departamento de Defesa Americano.

Largura de Banda

Todo sistema a rádio com largura de banda 25% maior do que sua freqüência central (ou seja, largura de banda fracionária> 25%), ou com largura de banda total maior que 1.5 GHz, pode ser chamado de ultra wideband. Normalmente os equipamentos de UWB possuem entre 1.5 e 4 GHz de banda.

Transmissão

O aparelho com a tecnologia UWB envia vários pulsos curtos, menos de 1 nanosegundo, espalhados em uma faixa de 1 GHz, desde uma frequência bastante baixa como da ordem de 1 Hz, até frequências muito altas na casa dos GHz.

Quais são as vantagens do ultra wideband (UWB)?

Facilidade de propagação em múltiplos caminhos: Em ambientes com excesso de barreiras físicas, o sinal pode ser refletido em vários obstáculos e chegar até o receptor em um tempo diferente, com diferenças no módulo e na fase. O receptor com tecnologia UWB trava a correlação com a chegada do primeiro pulso, ignorando todos os pulsos que vieram por outros caminhos;
Sinal oculto para usuários não intencionais: Com a transmissão por pulsos curtos espalhados em uma grande largura de banda, a baixa densidade de energia torna praticamente impossível a interceptação do sinal por usuários aleatórios. Isso faz a transmissão ser mais segura;
Não interferência: Com a baixa potência no sinal de transmissão, para outras aplicações o sinal aparece como um ruído;
Sinal comum para várias aplicações: Por cima da camada convergente de UWB podem estar várias aplicações como o Wireless USB, a evolução do Bluetooth, o plug and play universal, entre outras. A tecnologia UWB possui camada física e lógica, o que favorece essa interligação;
Baixo custo: É uma transmissão de baixa potência no sinal e quase inteiramente digital, tudo pode ser feito com apenas um chip. Torna a aplicação simples e reduz seus custos.

Aplicações do ultra wideband para comunicações

Nas comunicações o objetivo é envolver altas taxas de transmissão em baixas distâncias, sem interferência nos múltiplos caminhos dos sinais.

Wireless PAN (Personal Area Network): redes pessoais em celulares, computadores, impressoras dentro de uma área pequena;
Celulares: ampliação da capacidade de transmissão de dados nos celulares, com aumento na segurança da transferência;
Prevenção de batidas em cruzamentos (Intersections Collision avoidance): Comunicação entre veículos a fim de prevenir o acontecimento de acidentes em 7 cruzamentos;
RF Tag: etiquetas que utilizam radiofrequência para transmitir informações armazenadas sobre um produto. São ideais para contagem e rastreamento em estoques e monitorar grande variedade de itens.

Como o UWB pode ser um salto para as casas inteligentes?

Com a baixa necessidade de energia e a proteção contra interferências, o ultra wideband pode ser o salto que faltava para maior eficiência nos sistemas de controle de casas inteligentes.

Com essa tecnologia sendo aplicada cada vez mais em celulares, brevemente será possível controlar todas as funções de sua casa sem gastar muita bateria de seu aparelho.

Espero ter tirado suas dúvidas sobre o que é ultra wideband (UWB) e como essa tecnologia pode revolucionar os sistemas que conhecemos hoje.

Com informações: ufrj, samsung, computerworld