UWB

1. Определение

Ultra-Wide Band (англ. сверхширокая полоса) – беспроводная технология передачи данных, позволяющая передавать большое количество данных на небольшое расстояние. 

2. История создания и развития

Сверхширокополосная связь - это не новая технология, она впервые была использована еще Х. Герцем в своих экспериментах в 1890-х годах. Затем сверхширокополосные сигналы  использовал А. С. Попов при создании первого радиопередатчика, эти же сигналы использовал Г. Маркони в 1901 году для передачи кодовых последовательностей Морзе через Атлантический океан. 

После этого сверхширокополосные сигналы чаще заменялись узкополосными, и стали применяться  исключительно в военной сфере во многих странах для создания радиолокационной техники. По прошествии некоторого времени технология коммерциализировалась и получила распространение для связи бытовой техники и электроники и в беспроводных персональных вычислительных сетях. После относительной популярности в 2000-х годах интерес к технологии UWB значительно угас и вытеснился набирающим популярность Wi-Fi. В настоящее время UWB рассматривается и применяется как одна из возможных технологий для связи робототехнических систем и Интернет вещей.

Название «сверхширокополосная связь» происходит от того, что передача данных идет с полосой пропускания более 500 МГц.

Сегодня для безлицензионного использования выделены следующие полосы частот: от 2,85 до 10,6 ГГц в России, от 6 до 8 ГГц в Европе, от 3,1 до 10,6 ГГц в Соединенных штатах.

3. Технические характеристики

Широкополосные беспроводные радиостанции посылают короткие импульсы сигнала в широком спектре. Это означает, что данные передаются по нескольким частотным каналам сразу. Широкий сигнал позволяет UWB обычно поддерживать высокие скорости беспроводной передачи данных 480 Мбит/с до 1,6 Гбит/с на расстоянии до нескольких метров. 

На больших расстояниях скорость передачи данных СШП значительно снижается. Ограничение по расстоянию возникает именно из-за широкой полезной полосы пропускания, т.е. чтобы не мешать устройствам, работающим на тех или иных частотах (чаще всего зарезервированных под военные нужды), мощность сигнала должна быть очень маленькой (в среднем не более -41,3 дБм).

Для представления одного бита данных передатчик передает определенные последовательности импульсов, состоящие из 128 или 1024 импульсов. 

Преимущество UWB заключается в устойчивости к многолучевому замиранию, однако такие сигналы подвержены межсимвольной интерференции, что исправляется специальными методами кодирования.

4. Кейсы применения

Для связи периферийных устройств с компьютером: беспроводные мониторы, беспроводные принтеры, беспроводной USB и т.д. Кроме того UWB продолжает использоваться в радиолокационной технике, системах определения местоположения внутри помещения (RTLS). Благодаря низкому энергопотреблению технология UWB может использоваться для связи Интернет вещей, например, различных датчиков, на небольших расстояниях (до 10 м).

5. Полезные ссылки

Читайте также