El Bluetooth, LTE o el Wi-Fi son estándares de conectividad que se han ganado la confianza de todos los usuarios, pero hay muchas tecnologías esperando su oportunidad y hoy vamos a hablaros de una que tiene muchas posibilidades de hacerse un hueco gracias a sus numerosas ventajas. Se trata de la banda ultrancha o UWB ('Ultra-wideband'), un tecnología de comunicaciones de corto alcance que utiliza una gran porción del espectro de radio.
Estamos ante una alternativa al Bluetooth que hace veinte años tuvo su momento pero quedó eclipsada. Ahora, con el avance de la interconexión entre dispositivos y al auge del Internet de las Cosas, compañías como Apple, Samsung, Bosch, Sony o Volkswagen están volviendo a impulsarla.
La banda ultrancha es capaz de ofrecer localización precisa en exterior e interior a distancias de menos de 10 centímetros. Y es que al contrario que el Bluetooth que estima la distancia en función de la intensidad de la señal, UWB calcula el tiempo en que la señal va y vuelve, consiguiendo así un nivel de precisión mayor. Esta diferencia puede no ser apreciable en algunos casos, pero en otros como el emparejamiento de dispositivos cercanos puede suponer una importante ventaja en seguridad.
Apple y su chip U1 para mejorar AirDrop
Apple no ha especificado las características exactas de su implementación de UWB, pero sí ha confirmado su utilización en los nuevos iPhone 11. Por el momento, la única utilización de la banda ultrancha la encontramos en una versión modificada de AirDrop, que aprovecha la mejora en la precisión de UWB para detectar otro iPhone cercano que también cuente con este chip.
Según Apple, su nuevo chip U1 está pensado para el uso de AirDrop y hacerlo más "direccional". Esta es la descripción completa que aparece en la web oficial.
"El iPhone 11 Pro es el primer smartphone con banda ultraancha para la detección espacial. El nuevo chip U1 de Apple utiliza esta tecnología para localizar con precisión otros dispositivos de Apple que también tengan chip U1. Es como añadir otro sensor al iPhone que permite un montón de nuevas interacciones. Sin ir más lejos, con el chip U1 y iOS 13, cuando apuntas con tu iPhone al de otra persona, AirDrop da prioridad a ese dispositivo para que puedas enviarle archivos más rápido. Y eso es solo el principio".
¿Se limitará la apuesta de Apple por esta tecnología en AirDrop? Es pronto para saberlo. Pero algunos servicios como Apple Pay, actualmente basado en NFC o el mapeado en interiores podría beneficiarse de la banda ultrancha.
Cómo funciona la banda ultrancha
UWB engloba aquellas tecnologías de radio que hacen uso de una banda mayor de 500 MHz. Sus primeros desarrollos se remontan a los años 50 con las antenas en fase, pero no fue hasta los años 90 y 2000 cuando empezó a llegar a dispositivos personales. En 2002 fue autorizada por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de los EE.UU.
El uso de frecuencias más amplias significa que también tiene mayor facilidad que el Bluetooth o el Wi-Fi para traspasar paredes, pero su principal característica es que funciona midiendo el tiempo que tarda en volver la señal. En base a este preciso dato, se calcula la distancia del objeto con una precisión hasta 10 veces mejor que el Bluetooth.
Mientras que el Bluetooth tiene un nivel aproximado de un metro, la banda ultrancha ofrece generalmente una precisión de unos 10 centímetros. UWB es además direccional, por lo que permite conocer no solo la distancia, también la dirección donde está situada la señal con una precisión de unos 3 grados.
La tecnología permite alcanzar velocidades de transmisión inalámbricas que van desde los 110 Mbps en 10 metros, 480 Mbps a un metro y hasta 1,6Gbps en distancias más cortas. UWB también permite enviar datos en dispositivos móviles. Se han detectado velocidades de hasta 27Mbps, lo que generalmente supone una velocidad mayor que la del Bluetooth pero inferior a la del Wi-Fi.
UWB genera pocas interferencias de radio y es muy eficiente energéticamente, pudiendo un transmisor funcionar durante años con una pequeña pila de botón.
Con un tag de banda ultrancha enganchado a un pequeño accesorio como por ejemplo unas llaves podríamos, en caso de tener un dispositivo compatible con UWB, conocer la distancia a la que está, su elevación y su posición en un mapa con una precisión de 10 centímetros. Una exactitud que puede suponer la diferencia entre engañar o no a un dispositivo con llaves electrónicas que funcionen por proximidad, como las de los coches.
Impulsando su uso desde alianzas y consorcios
A mediados de agosto de 2019 se estableció el FiRa Consortium ('fine ranging'), un grupo enfocado en la creación de un estándar IEEE 802.15.4/4z para las telecomunicaciones de corto rango basado en la tecnología UWB. Entre sus fundadores encontramos a HID Global, NXP Semiconductors, Samsung Electronics y Bosch y ya cuenta con el apoyo de otras compañías como Sony Imaging Products y LitePoint.
No es la única alianza creada alrededor de la banda ultrancha, pues encontramos la UWB Alliance con miembros como Kia Motors, Decawave, Hyundai o iRobot y su objetivo también pasa por impulsar el uso de la banda ultrancha. Según Insider Pro, Tim Harrington, director de la UWB Alliance explica que la decisión de Apple de dar soporte a este estándar puede ser un "cambio clave", comentando que ya se estaría notando el incremento de interés.
NXP, uno de los miembros del FiRa Consortium, ha presentado esta semana el primer chip que engloba el uso de la banda ultrancha, la tecnología NFC y un procesador criptográfico seguro. El SR100T, nombre del chipset, capaz de ofrecer localización en 360º y una precisión de 10 centímetros.
La industria automovilística también se fija en la UWB
La banda ultrancha ya se utiliza en algunos sectores. La NFL la utiliza para localizar jugadores durante los partidos y múltiples empresas la aprovechan para la gestión y seguimiento de la mercancía en el almacén. Recientemente la industria automovilística también está empezando a prestarle atención como posible apuesta de futuro para la sincronización de las llaves con el coche.
NXP Semiconductors y Volkswagen han mostrado el primer concepto de coche utilizando la tecnología de banda ultrancha, explicando que uno de los mayores beneficios es la seguridad y la capacidad para luchar contra ladrones que quieran romper el sistema de apertura de los coches más modernos.
Lars Reger, CTO de NXP, explicaba así las ventajas a EE Times justo antes del Salón de Frankfurt 2019: “El coche puede medir exactamente el tiempo de viaje de una señal entre la llave y el automóvil con UWB, y por lo tanto determinar qué tan lejos está. Por ejemplo, si la llave está en realidad en un edificio cercano y alguien está usando un dispositivo de retransmisión para unir la señal entre la llave y el automóvil con el fin de acceder al coche, dado que la medición indica la ubicación verdadera y precisa de la llave, el automóvil reconocerá que la llave no está cerca y no permitirá que se abra".
A lo que añadía de manera contundente; "Creemos que UWB es la única tecnología que puede proteger el coche contra el robo. El contexto espacial de precisión es la característica clave. Y este próximo hito de seguridad se implementará en grandes cantidades de modelos de automóviles Volkswagen a partir de este año".
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