O Galaxy S21 Ultra tem UWB. Veja como a tecnologia de banda ultralarga tornará sua vida mais fácil

Publicado em 18 de janeiro de 2021 por allan

Samsung Galaxy S21 Plus e Ultra juntam-se ao iPhone 11 e 12 da Apple com suporte para tecnologia sem fio de banda ultra larga para identificar com precisão sua localização.

Você já ouviu falar de Wi-Fi, Bluetooth e 5G. Agora é hora de aprender outro termo de comunicação sem fio: banda ultralarga ou UWB. Os líderes em smartphones, Apple e Samsung, o incorporaram em seus modelos de última geração, incluindo o iPhone 11, iPhone 12, Galaxy Note 20 Ultra e agora o Galaxy S21 Plus e S21 Ultra. O Apple Watch Series 6 também possui UWB integrado. A tecnologia permite que você identifique a localização exata de telefones, chaveiros e etiquetas de rastreamento, ajudando você a encontrar cães perdidos ou desbloquear seu carro automaticamente.

O UWB calcula os locais em menos de meia polegada medindo quanto tempo leva para os pulsos de rádio supercurtos viajarem entre os dispositivos. É bem adequado para as novas SmartTags da Samsung, que usam Bluetooth para iniciar, mas terão suporte UWB no futuro, e para os rastreadores AirTag da Apple, há muito esperados. As montadoras, incluindo Audi, BMW e Ford também estão ansiosas para UWB.

No momento, os usos do UWB são limitados, mas à medida que amadurece e se espalha para mais dispositivos, o UWB pode levar a um mundo onde apenas carregar o telefone ou usar o relógio ajuda a conectar você ao laptop conforme você se aproxima ou tranca a casa quando sai.

“Ser capaz de determinar precisamente onde você está em um ambiente é cada vez mais importante”, disse o analista da ABI Research Andrew Zignani, que espera que as remessas de dispositivos habilitados para UWB aumentem de 150 milhões em 2020 para 1 bilhão em 2025. “Assim que uma tecnologia se tornar embutido em um smartphone, que abre oportunidades muito significativas para a tecnologia sem fio. “

Aqui está uma olhada no UWB e seus usos.

Para que serve o UWB?

O GPS baseado em satélite é útil para se localizar em um mapa, mas tem dificuldades com qualquer coisa muito mais precisa e em ambientes fechados. UWB não tem essas desvantagens.

O UWB pode mudar sua TV do perfil Netflix do seu filho para o seu. Seu alto-falante inteligente pode dar alertas de calendário apenas para as pessoas na sala. Seu laptop pode acordar quando você entra no escritório doméstico.

Imagine o seguinte cenário: você sai do escritório e, ao se aproximar do carro, os receptores nas portas reconhecem seu telefone e destravam o veículo para você. Quando você sai do carro em casa, os receptores reconhecem que você não está mais no veículo e trancam as portas.

Com o UWB, sua casa poderia reconhecer que você está voltando à noite e iluminar sua passagem. A tecnologia poderia então destrancar automaticamente a porta da frente e ligar o sistema de som doméstico, que o segue de sala em sala. “Estou caminhando em um casulo de som e luz em minha casa”, disse Lars Reger, diretor de tecnologia da NXP Semiconductors, proponente de UWB cujos chips são amplamente usados em carros.

A detecção de localização baseada em Bluetooth leva pelo menos dois segundos para obter uma correção precisa de sua localização, mas o UWB é mil vezes mais rápido, disse Reger.

O UWB agregará mais do que conveniência, dizem os apoiadores. Chaveiros convencionais têm problemas de segurança em relação ao desbloqueio remoto de carros: os criminosos podem usar ataques de retransmissão que imitam o carro e as comunicações principais para roubar um veículo. O UWB possui proteções criptográficas contra esse tipo de problema.

Essa mesma capacidade de rastrear seus movimentos tem suas desvantagens, principalmente se você não gosta da ideia de o governo seguir seus movimentos ou de lanchonetes inundando seu telefone com cupons conforme você passa. Mas, com o impulso da privacidade de hoje, é provável que os fabricantes de telefones não permitam que os dispositivos rastreiem seu telefone sem sua permissão.

Como a Samsung suporta UWB?

No evento de lançamento do Galaxy S21, na quinta-feira, a Samsung divulgou o UWB como uma tecnologia sem fio que trará uma nova conveniência à sua vida. Isso inclui destrancar sua casa ou carro enquanto você caminha até ele.

“Com o Digital Key, você poderá abrir a porta de sua casa com seu dispositivo móvel”, disse Kevin Chung, do centro direto ao consumidor da Samsung durante o evento de lançamento. “Você poderá destrancar a porta do carro com o telefone. A porta será destrancada quando você chegar lá – nem antes, nem depois.”

Você poderá enviar chaves digitais para amigos ou familiares, e o aplicativo AR Finder da Samsung apontará a direção do seu carro em um estacionamento lotado. A Samsung anunciou parcerias de chave digital com BMW, Audi, Ford e Genesis Motor da Hyundai.

Posteriormente, a Samsung também oferecerá UWB SmartTags.

Como a Apple oferece suporte ao UWB?

Os iPhones desde a família iPhone 11 têm o novo chip UWB da Apple, o U1. Ele se junta a um punhado de outros processadores que a Apple desenvolveu, incluindo a série A que alimenta iPhones e iPads, o M1 no coração de novos Macs e a série T que lida com Touch ID e outras funções de segurança em Macs.

“O novo chip U1 projetado pela Apple usa tecnologia de banda ultralarga para reconhecimento espacial – permitindo que o iPhone 11 Pro localize precisamente outros dispositivos Apple equipados com U1. É como adicionar outro sentido ao iPhone”, disse a Apple sobre o chip U1 quando chegou. “Com U1 e iOS 13, você pode apontar seu iPhone para o de outra pessoa, e o AirDrop priorizará esse dispositivo para que você possa compartilhar arquivos mais rápido. E isso é apenas o começo.”

A Apple promete apenas links UWB entre seus próprios dispositivos por enquanto. Mas a padronização UWB deve abrir um mundo de outras conexões, e os ajustes de software devem permitir que a Apple se adapte conforme os padrões UWB amadurecem.

Os anos de trabalho da Apple em UWB são evidentes em várias patentes. Isso inclui patentes para moldar pulsos UWB para obter mais precisão em medições de distância, usando um telefone, relógio ou localização de chaveiro para entrar e ligar um carro, calcular seu caminho em direção a um carro para que seu carro possa enviar ao seu telefone uma solicitação de autenticação biométrica e permitir que o Bluetooth e o UWB cooperem para lhe conceder acesso ao seu carro.

Quem mais está interessado no UWB?

Outras empresas envolvidas com UWB incluem gigantes de eletrônicos de consumo Samsung e Sony; os fabricantes de chips Decawave, Qualcomm, NXP e STMicroelectronics; as montadoras Volkswagen, Hyundai e Jaguar Land Rover; e a potência da eletrônica automotiva Bosch. Outro jogador notável é a Tile, que vendeu tags de rastreamento por anos para ajudá-lo a encontrar coisas como chaveiros e carteiras.

Surpreendentemente, essas empresas se uniram em dois grupos da indústria, a Aliança UWB formada em dezembro de 2018 e o Consórcio FiRa (abreviação de “alcance fino”) que se formou em agosto de 2019. Samsung aderiu à FiRa, a Apple não está listada como membro da ou.

Além disso, há o Car Connectivity Consortium que está trabalhando na tecnologia de chave digital. Os três grupos descobriram quem está fazendo o quê agora para evitar pisar no pé do outro, disse Harrington.

A FiRa está trabalhando em padrões para garantir que os dispositivos UWB funcionem juntos de maneira adequada, enquanto a UWB Alliance está tentando minimizar os problemas de UWB da expansão de Wi-Fi na banda de rádio de 6 GHz que o UWB também usa. Por exemplo, existem breves pausas nos sinais de Wi-Fi enviados na banda de 6 GHz, e as transmissões UWB podem se infiltrar nessas lacunas, disse o diretor executivo da UWB Alliance, Tim Harrington.

Como funciona o UWB?

A ideia por trás do UWB existe há décadas – na verdade, a University of Southern California estabeleceu um laboratório de banda ultralarga chamado UltRa em 1996. Alguns dos conceitos datam do pioneiro do rádio Guglielmo Marconi, diz Harrington.

Os dispositivos UWB enviam muitos pulsos de energia muito curtos e de baixa potência por um espectro incomumente amplo de ondas de rádio. A faixa de frequência do UWB se estende por pelo menos 500 MHz, em comparação com os canais Wi-Fi com cerca de um décimo dessa largura. Os sinais de baixa potência do UWB causam pouca interferência com outras transmissões de rádio.

O UWB envia até 1 bilhão de pulsos por segundo – isso é 1 por nanossegundo. Ao enviar pulsos em padrões, o UWB codifica as informações. Leva entre 32 e 128 pulsos para codificar um único bit de dados, disse Harrington, mas dada a rapidez com que os bits chegam, isso permite taxas de dados de 7 a 27 megabits por segundo.

O IEEE (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos) desenvolveu um padrão UWB chamado 802.15.4 há mais de 15 anos, mas não pegou no uso pretendido original, enviando dados rapidamente.

Mas o sensor de localização tornou o UWB um tópico quente novamente?

Empresas como a Spark Microsystems usam UWB para transferência de dados, mas a maioria dos gigantes da tecnologia gosta dele para medir a localização com precisão. Embora o 802.15.4 tenha fracassado quando foi criado anos atrás, o renascimento do UWB está ocorrendo porque seus pulsos de rádio supercurtos permitem que os computadores calculem as distâncias com muita precisão.

Agora o desenvolvimento UWB está ativo novamente, por exemplo, com o padrão 802.15.4z que reforça a segurança para porta-chaves e pagamentos e melhora a precisão da localização para menos de um centímetro. Corrigir os problemas de ataque de retransmissão de hoje, em que alguém com tecnologia de rádio essencialmente copia e cola comunicações de rádio de chaveiros ou sistemas de desbloqueio de smartphones, era uma prioridade para o 802.15.4z. “Com o tempo preciso em que você sai do UWB e a capacidade de saber exatamente onde está, você pode cortar o ataque do homem no meio [relé] completamente”, disse Harrington.

Outra área de desenvolvimento ativo é melhorar a forma como você pode usar seu telefone para fazer pagamentos em um terminal de pagamento.

As ondas de rádio viajam cerca de 30 centímetros (1 pé) em um bilionésimo de segundo, mas com pulsos curtos, os dispositivos podem calcular distâncias com muita exatidão medindo o “tempo de vôo” de um sinal de rádio para outro dispositivo que responde com seu próprio sinal. Com várias antenas posicionadas em locais diferentes, os rádios UWB podem calcular a direção para outro dispositivo, não apenas a distância.

UWB se encaixa muito bem com a Internet das Coisas, a rede de campainhas, alto-falantes, lâmpadas e outros dispositivos.

Já é usado para detecção de localização. Os jogadores da NFL têm transmissores UWB em cada ombreira, parte da tecnologia de transmissão usada para replays instantâneos de animações. A localização de uma bola de futebol é atualizada 2.000 vezes por segundo, de acordo com Harrington.

A Boeing usa tags UWB para rastrear mais de 10.000 ferramentas, carrinhos e outros itens em seu vasto chão de fábrica.

UWB usa muito pouca energia. Um sensor que envia um pulso a cada segundo deve funcionar por sete anos com uma única bateria de moeda.

A Verizon tem algo chamado 5G Ultra Wideband. Aquilo é a mesma coisa?

Não. A Verizon usa as mesmas palavras, mas é apenas um rótulo de marca.

“5G Ultra Wideband é nossa marca para nosso serviço 5G”, disse o porta-voz Kevin King. “Não é uma tecnologia.”

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