Ultra-wideband nedir, nasıl çalışır?

Ultraband veya UWB olarak da bilinen Ultra-wideband, Wi-Fi ve Bluetooth gibi radyo dalgaları aracılığıyla çalışan kısa menzil bir haberleşme protokolüdür. Düşük güç kullanımı ile kısa bir mesafeden çok fazla veri iletimine olanak sağlar. Düşük güç spektral yoğunluğu (PSD) sayesinde diğer haberleşme sistemleri için ayrılan frekansların spektrumlarını, neredeyse hiç karışma olmadan kullanabilmektedir.

2000’lerin başında UWB, genel olarak askeri radarlarda, gizli iletişimde ve tıbbi görüntüleme sistemlerinde kullanıldı. Ticari çıkarların potansiyel kullanımları keşfetmeye başladığı yakın zamanda popülerleşmeye başladı. Günümüzde ise asıl amacı konum keşfi olma yolunda şekillenmektedir. 

Nasıl çalışır?

Bir UWB vericisi, Wi-Fi ve Bluetooth gibi dar bant teknolojilerin sinyal iletiminden farklı olarak, geniş bir spektrumda çok fazla sayıda darbe gönderir. Bu durum, verinin bir kerede birden fazla frekans kanalı üzerinden, 500 MHz’den yüksek bir frekansla iletildiği anlamına gelir. Vericiye karşılık gelen bir alıcı, ulaşan darbe dizisini veriye çevirir.

UWB, son derece düşük güç tüketimine sahiptir. Bunun yanında, yüksek bant genişliği ile yaklaşık 25 metre uzaklığa kadar diğer cihazlara kusursuz, çok miktarda veri aktarımı sağlar fakat duvarlardan iletim konusunda Wi-Fi kadar başarılı değildir.

UWB’li iki cihaz birbirine yaklaştığında, aralarındaki tam mesafeyi ayarlamaya veya ölçmeye başlar. Aralık, iki cihaz arasındaki ToF (time of flight) ölçümleri ile gerçekleştirilir. Bu ölçümler challenge/response paketlerinin gidiş-dönüş süresini hesaplamak için kullanılır.

Bluetooth veya Wi-Fi gibi geleneksel radyo teknolojilerinin aksine UWB’nin, RSSI (Alınan Sinyal Gücü Göstergesi) yerine sinyalin ToF ile çalışması, teknolojiyi çok daha hassas hale getirir ve çok hassas ölçümler yapmasını sağlar. Bu nedenle UWB, gerçek zamanlı konum sistemleri (RTLS) için kullanılmaktadır.

Aynı zamanda iki varlık arasındaki göreceli mesafeye dayalı birçok uygulamaya izin veren peer-to-peer hassas aralık için de kullanılır. Hassas aralık sayesinde UWB, Bluetooth ve Wi-Fi teknolojilerine kıyasla hem hassasiyet hem de güvenlik açısından avantajlıdır. Örneğin UWB’li bir anahtar aracılığıyla bir aracın kilidi açılabilir, güvenliğin önemli olduğu mekanlara giriş sağlanabilir veya UWB teknolojisine sahip bir mobil cihaz sayesinde, bir ATM aracılığıyla bir banka hesabına erişim sağlanabilir.

Kaynaklar

  1. Wikipedia. Ultra-wideband
  2. Sciencedirect. Ultra-wideband
  3. Samsung. (2021). What is Ultra-wideband and how it work
  4. Allaboutcircuits. Introduction to Ultra-wideband, UWB technology
  5. Ultrawideband.io Website
Share

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir