شرح للنطاق العريض جداً (تعريف UWB)
النطاق العريض للغاية (UWB) هو طريقة اتصال تستخدم في الشبكات اللاسلكية التي تستخدم استهلاك منخفض للطاقة لتحقيق اتصالات ذات نطاق ترددي مرتفع. بمعنى آخر ، فإنه يقصد نقل الكثير من البيانات عبر مسافة قصيرة دون استخدام الكثير من الطاقة.
صُممت تقنية UWB في الأصل لأنظمة الرادار التجارية ، ولها تطبيقات في الإلكترونيات الاستهلاكية وشبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (PAN) .
بعد بعض النجاحات الأولية في منتصف عام 2000 ، انخفض الاهتمام UWB إلى حد كبير لصالح بروتوكولات الشبكة اللاسلكية Wi-Fi و 60 GHz .
ملاحظة: كان يطلق على النطاق العريض للغاية اسم "نبض الإذاعة" أو "النبضة اللاسلكية الرقمية" ، ولكن يُعرف الآن باسم النطاق العريض جداً والمنتصف ultraband أو اختصارًا باسم UWB.
كيف يعمل UWB
ترسل أجهزة الراديو اللاسلكية ذات النطاق الواسع جداً نبضات إشارة قصيرة عبر نطاق واسع. وهذا يعني أنه يتم إرسال البيانات عبر عدد من قنوات التردد في وقت واحد ، أي أكثر من 500 ميغاهرتز.
على سبيل المثال ، فإن إشارة UWB المركزة عند GHz 5 تمتد عادة عبر GHz 4 و GHz 6. تسمح الإشارة العريضة UWB بدعم معدلات البيانات اللاسلكية العالية بسرعة 480 ميجابت في الثانية إلى 1.6 جيجابت في الثانية ، على مسافات تصل إلى بضعة أمتار. عند المسافات الأطول ، تنخفض معدلات بيانات UWB إلى حد كبير.
بالمقارنة مع الطيف المنتشر ، يعني استخدام الطيف الواسع للألتراباند أنه لا يتداخل مع الإرسالات الأخرى في نفس نطاق التردد ، مثل إرسالات الموجات الضيقة والموجة الحاملة.
تطبيقات UWB
تتضمن بعض الاستخدامات لتقنية النطاق العريض للغاية في شبكات المستهلكين ما يلي:
- USB لاسلكي
- فيديو لاسلكي عالي الوضوح
- الطباعة اللاسلكية
- شاشات لاسلكية
- الجيل التالي من البلوتوث
- اتصالات نظير إلى نظير
- نقل الملفات دون جهاز كمبيوتر
كان USB اللاسلكي ليحل محل كبلات USB التقليدية وواجهات الكمبيوتر الشخصي مع اتصال لاسلكي يستند إلى UWB. تعمل معايير كابل USB المتوافق USB UWB المتنافسة ومعتمد USB اللاسلكي (WUSB) بسرعة تتراوح بين 110 ميغابت في الثانية و 480 ميجابت في الثانية حسب المسافة.
كانت إحدى طرق مشاركة الفيديو اللاسلكي عالي الدقة عبر شبكة منزلية عبر اتصالات UWB. في منتصف عام 2000 ، يمكن لوصلات النطاق الترددي العالي لـ UWB التعامل مع كميات أكبر من المحتوى مقارنة بإصدارات Wi-Fi المتوفرة في ذلك الوقت ، ولكن Wi-Fi قد تم التقاطها في النهاية.
تنافست العديد من المعايير الصناعية الأخرى الخاصة بتدفق الفيديو اللاسلكي أيضًا مع UWB بما في ذلك Wireless HD (WiHD) و Wireless High Definition Interface (WHDI) .
ونظراً لأن أجهزة الراديو الخاصة بها تتطلب طاقة منخفضة لتشغيلها ، فمن الممكن نظريًا أن تعمل تكنولوجيا UWB بشكل جيد في أجهزة البلوتوث. حاولت الصناعة لعدة سنوات دمج تكنولوجيا UWB في Bluetooth 3.0 ولكنها تخلت عن هذا الجهد في عام 2009.
النطاق المحدود لإشارات UWB يحول دون استخدامه للاتصالات المباشرة إلى النقاط الساخنة . ومع ذلك ، تم تمكين بعض الموديلات القديمة من الهواتف المحمولة باستخدام UWB لدعم تطبيقات نظير إلى نظير. وفي النهاية ، قدمت تقنية Wi-Fi طاقة وأداء كافيين لتحل محل UWB في الهواتف والأجهزة اللوحية أيضًا.