ประเทศสหรัฐอเมริการจัดสรรคลื่นความถี่ 3.1–10.6 GHz ที่ใช้งานสำหรับเทคโนโลยี Ultra-wideband (UWB) อย่างไร ด้วยความสามารถที่มีความหลากหลาย ใช้พลังงานต่ำ จดจำการเคลื่อนไหว ระบุตำแหน่งได้แม่นยำ
Ultra-wideband (UWB) ถือเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารในระยะสั้น เช่นเดียวกับ Wi-Fi หรือ Bluetooth ที่ใช้คลื่นความถี่ตามระเบียบข้อบังคับของ FCC ซึ่งเป็นหน่วยงานที่กำกับดูแลภาคโทรคมนาคม ระบุถึงอุปกรณ์ UWB สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องขอใบอนุญาต ในย่านความถี่ 3.1–10.6 GHz ( IEEE 802.15.4 UWB standard )
โดยลักษณะที่สำคัญของเทคโนโลยี Ultra-wideband (UWB)
- คลื่ความถี่ Ultra-wideband (UWB) ส่วนหนึ่งถูกใช้ในคลื่นความถี่มีมีการแบ่งใช้สำหรับเทคโนโลยีเดิม ทั้งเทคโนโลยี 802.11ac บนคลื่นความถี่ 5 GHz ที่นำมาให้บริการ การสื่อสาร WLAN อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง
ซึ่งการทำงานของ Ultra-wideband (UWB) สามารถทำงานร่วมกันกับเทคโนโลยีอื่นๆที่ทำงานบนความถี่ 5GHz ได้โดยไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน โดยจำกัดแรงของการส่งสัญญาณของ UWB ไว้ในระดับต่ำ จนไม่สามารถไปรบกวนการทำงานของ WiFi ได้
โดย UWB ส่งสัญญาณด้วยระดับความแรงเพียง -41.3 dBm/MHz ระหว่างความถี่ 3.1 ถึง 10.6 GHz ซึ่งจะทำให้ไม่เกิดการรบกวนของสัญญาณของเทคโนโลยีอื่นๆ ที่ใช้ความถึ่ในช่วงนี้
เทคโนโลยี UWB มีข้อดีคือ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูง มีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสูง ใช้พลังงานต่ำ และความเรียบง่ายของอุปรกรณ์และการนำมาใช้งาน และมีช่วงเวลาในการส่งข้อมูลแต่ละช่วงที่ต่ำมาก เพียง 1ns ทำให้สามารถส่งข้อมูลเพื่อระประกาศสถานะของอุปกรณ์ตนเอง หรือเพื่อการสื่อสารได้บ่อย ทำให้เหมาะสำหรับนำมาใช้งานในระยะทางใกล้ และเพื่อค้นหาตำแหน่งแบบ Real-time นั่นเอง
การใช้พลังงานต่ำ พลังงานเฉลี่ยที่ปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณจึงต่ำมาก สามารถสั่งได้ตามกำลังไมโครวัตต์ อุปกรณ์ UWB สามารถยืดอายุแบตเตอรี่ได้ เหมาะสำหรับการนำมาใช้งานกับอุปกรณ์ประเภท IOT เป็นอย่างยิ่ง
อัตราข้อมูลสูง UWB เปิดใช้งานการใช้คลื่นความถี่กว้างมาก ซึ่งช่วยให้เรามีอัตราข้อมูลสูง (>100Mbit/s) ในระยะการส่งข้อมูลที่ค่อนข้างสั้นคือภายในรัศมี 10 เมตร
System Maximum Data Rate : (Mbps) : Transmission Distance (m)
UWB : 100 : 10
IEEE 802.11a : 54 : 50
Bluetooth : 1 : 10
IEEE 802.11b : 11 : 100
จะเห็นได้ว่า UWB สามารถรับส่งสัญญาณMaximum Data Rate (Mbps) ได้ดีกว่าการใช้เทคโนโลยีอื่นๆ อีกด้วย
เราจะเห็นได้ว่า กฏของ FCC สอดคล้องกับการรับส่งสัญญาณ UWB ที่สามารถกระจายคลื่นความถี่โดยการใช้ประโยชน์จากพลังงานที่ต่ำ ความแม่นยำในระดับสูง และความสะดวกในการใช้งาน จึงทำให้นักพัฒนาเชิงพาณิชย์จำนวนมากจึงหันมาใช้ UWB แทนตัวเลือกการสื่อสารระยะใกล้ (NFC) เพื่อปรับปรุงการใช้งานการออกแบบและความปลอดภัย
ความแม่นยำระดับสูง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ความละเอียดเวลาที่คมชัดของสัญญาณ UWB ช่วยให้เรามีระบบที่สามารถแก้ไขส่วนประกอบแบบหลายพาธได้โดยไม่ต้องใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้ UWB เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันการประมาณช่วงตามเวลาที่มาถึงทันที
เทคโนโลยี UWB ได้รับการนำมาใช้งานอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน โดยเฉพาะอุปกรณ์จากค่าย Apple ที่ะรบบว่าอุปกรณ์อย่าง Homepod, iPhone, Apple watch หรือแม้แต่ Air Tag ได้รองรับเทคโนโลยี UWB โดยหลักๆ เพื่อใช้ เป็น Achor ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพื่อค้นหาตำแหน่ง ระบุตำแหน่งอุปกรณ์ และใช้ส่งข้อมูลระหว่าง Device เป็นต้น