|
UlraWide Band is gebaseerd op een oude techniek die door digitalisering ongekende mogelijkheden kreeg. Het zal een omwenteling in draadloze communicatie en economische exploitatie daarvan veroorzaken. De belangrijkste reden is dat UWB vrij van de ether gebruik kan maken en vrijwel niet traceerbaar is. Het gebruik van de UWB is sinds februari 2002 toegestaan in Amerika. UWB maakt op een andere manier gebruik van het beschikbare radiospectrum dan de gebruikelijke apparatuur die informatie met gemoduleerde draaggolven over specifieke frequentiebanden verstuurd. UWB signalen hebben geen draaggolf en de signaalsterkte is zo gering dat het onder het niveau van de al in de ether aanwezige natuurlijke ruis blijft. Juist daarom was het al jaren het speeltje van de militairen. Het oude aan UWB is dat Hertz bij de eerste draadloze proeven meer dan honderd jaar geleden gebruik maakte van vonken. De pulsen vlogen vrij door de ether. Marconi maakte er honderd jaar geleden met z'n morsecode informatie van.
Bij UWB zijn het geen vonken meer maar ultra korte en precieze pulsjes waarbij elk pulsje een bit is. De pulsjes zijn zo willekeurig als mogelijk in de tijd verdeeld en resulteren in breed frequentiespectrum van enkele Gigahertzen met een vermogen van een paar microWatt. De smalste band waarbij het signaal nog UWB mag worden genoemd is 500 MHz. Daar zit nu precies de pijn van de toelating van van UWB. Bestaande ethergebruikers menen dat er gevaar van interferentie op hun banden is en dat UWB een indringer is die over hun duur betaalde frequentiegebied fietst. UWB is op geen enkele afstemschaal of kanalenkiezer in te delen en is ongelicenseerd oftewel vrij spectrum zoals bijvoorbeeld de 2,4GHz band voor draadloze PC netwerkkaarten. Het momenteel door de Amerikaanse FCC toegestane gebied voor UWB gebruik is van 3,1 tot 10,6 GHz.
De tegenstanders van UWB hebben vaak veel betaald voor een klein stukje ethergebruik en zien hun bestaande business bedreigd door veel krachtiger maar vooral de veel eenvoudiger en goedkopere UWB technologie. Dat is een begrijpelijke reaktie maar geen reden UWB dan maar te laten verbieden. Sinds de toelating van UWB in Amerika zijn er al een aantal commerciele producten gelanceerd en er is nog op geen enkele manier van interferentie met bestaande radiogebruikers gebleken. Voor de toelating riepen de tegenstanders dat vliegtuigen uit de lucht zouden vallen en GPS systemen niet meer zouden werken.
Oorspronkelijk was de toelating van de FCC bedoeld om de totaal nieuwe technologie een kans te geven te bewijzen wat ze waard is en het vreedzame naast elkaar bestaan van oude RF technologie en UWB te beproeven. Met name de UWB eigenschappen voor lokatiebepaling en objectvolgen kunnen bijdragen aan nieuwe oplossingen van problemen in mobiliteit, veiligheid en zorg. De enorm conservatieve door FCC opgelegde beperkingen resulteren nu in een focus van de halfgeleiderindustrie op goedkope snelle draadloze multimedia oplossingen voor PC, DVD, video en computergames. Om daarbij het maximum uit UWB te halen is het door de FCC vrijgegeven gebied door de WiMedia alliantie in meerdere banden van 500MHz opgedeeld een daarnaast nog eens gemultiplext. De belangen zijn groot en de partijen willen niet te lang wachten op 1 universele industriestandaard zodat er nu al verdeeldheid is onder de verschillende leden van de alliantie. Het is slechts een kwestie van tijd en UWB land in Europa geintegreerd in een PC of ander multimedia apparaat terwijl de regelgeving in Europa nog niet is ingevuld.
Wat kan het?
Toen de eerste signalen over UWB naar buiten kwamen was het tovenarij en een alleskunner zonder beperkingen. Inmiddels begint er meer begrip te ontstaan over wat UWB nu eigenlijk wel en wat het niet kan. De mogelijkheden van UWB zijn gigantisch maar het een gaat wel ten koste van het ander dus bij hoge data overdracht snelheden is de reikwijdte klein
- snelle communicatie (draadloze USB2.0)
- afstandmeting, locatiebepaling
- radar door objecten heen
Als hoge communicatiesnelheden gewenst zijn dan is de afstand waarover dat kan plaatsvinden slechts enkele meters. Het record van de datatransmissiesnelheid ligt nu al op 1,2Gbit/sec. Anderzijds is bij lage datasnelheid het bereik enorm groot. De theoretische grens ligt op 2000km bij 1 bit/sec. Natuurlijk is dat praktisch nooit haalbaar door allerlei verliezen zoals thermische-, modulatie- en antenneverliezen maar een verbinding van 100Kbit/sec over enkele kilometers ligt binnen de mogelijkheden.
Behalve de eigenschap dat elke puls van UWB een bit is geeft UWB nog een andere ijzersterke en unieke eigenschap. UWB zenders en ontvangers weten aan de hand van het signaal precies hoever ze van elkaar verwijderd zijn. Deze nauwkeurige afstandmeting opent een enorm aantal nieuwe mogelijkheden die vroeger niet eenvoudig te realizeren waren.
Voor de korte afstand zijn de toepassingen o.a. draadloze multimedia, eenvoudiger componenten zoals chips met minder pootjes door nabijheidcommunicatie, hartslag en ademhalingscontrole met korte afstand radar, door de muur kijkende radar. Een aantal van deze apparaten worden in Amerika al commercieel geproduceerd.
Voor langere afstanden zijn locatie bepaling, electronische omheining, objecten volgen maar ook GSM communicatie mogelijk.
Een praktische UWB toepassing is in Washington te vinden met tags die over een heel ziekenhuis gevolgd of gelocaliseerd kunnen worden zodat dure apparaten met een druk op de knop op het computerscherm oplichten. Ook zijn er al UWB apparaten die door reddingswerkers of branweermannen aan de riem gedragen worden zodat ze zelfs in verstikkende dichte rook gevonden kunnen worden en desnoods aan de broekriem naar buiten getrokken kunnen worden.
Robert Bosch is uitgebreid aan het testen met UWB voor antibotsing radar en radar die vooruit kijkt op het wegdek. De diepte waar een UWB apparaat kan kijken is instelbaar. Dat wil zeggen dat met UWB bijvoorbeeld een virtuele omheining als die van een kaasstolp, beweging van objecten binnen en buiten de stolp negeert maar een overschrijding van de rand detecteert. Hiermee kunnen verplaatsingen van de ene naar een volgende cel worden gevolgd voor logistieke controle.
De instelbare kijkdiepte maakt het ook mogelijk om door muren heen te kijken.
Mobiliteit
UWB technologie voegt een nieuwe dimensie toe aan mobiliteit. Niet in de eerste plaats door de veel eenvoudiger technologie waardoor de afmetingen slechts een fractie zijn van de conventionele radiotechnieken maar ook door het minimale energieverbruik van slechts enkele milliWatts waardoor systemen jaren kunnen werken op een batterij zonder te worden bijgeladen. |
