La adopción de banda ultra ancha (UWB) acelera

Con informes de noticias que sugieren que Tesla está considerando usar tecnología de banda ultra ancha (UWB) para permitir el desbloqueo de sus autos, además de las etiquetas de seguimiento esperadas de Samsung, Apple e incluso Tile usando UWB, claramente hay un impulso repentino detrás de esta tecnología.

Este artículo presenta extractos de una conversación durante un podcast reciente, "Las posibilidades ultra amplias de la banda ultra ancha", que explora los antecedentes y las oportunidades de UWB, que van desde la definición de las oportunidades presentadas por UWB, hasta la estandarización, la interoperabilidad y la adopción del mercado. . Discuto estos temas con Charles Dachs, vicepresidente y gerente general de transacciones integradas seguras en NXP Semiconductors y Ramesh Songukrishnasamy, vicepresidente senior y director de tecnología de HID Global.

Los llaveros para autos sin llave y las etiquetas de seguimiento emergen con UWB

Antes de entrar en la conversación, los desarrollos recientes ciertamente indican que es probable que la tasa de adopción aumente en un futuro muy cercano.

En enero, BMW anunció oficialmente su BMW Digital Key Plus, que se lanzará en su BMW iX totalmente eléctrico. Los usuarios de iPhones que incorporan el chip U1 habilitado para UWB pueden obtener acceso sin llave al automóvil de manera conveniente y segura. Esto aprovecha la localización segura y precisa habilitada con la tecnología UWB de ancho de banda alto y corto alcance. La precisión asegura que los ataques de relé, donde la señal de radio está bloqueada o interceptada, no son posibles. Apple y BMW han estado trabajando en estrecha colaboración con el Car Connectivity Consortium (CCC) para establecer la especificación de clave digital 3.0 para UWB, que proporciona un estándar global para la industria automotriz.

Además, Tesla presentó un documento a la FCC para un llavero con UWB operando en el rango de frecuencia de 6489.6- 7987.2 MHz, capacidades BLE y NFC pasivo. Esto se archivó con otros documentos, pero una presentación particular de Tesla que estuvo disponible brevemente en línea antes de ser eliminada y que describía el dispositivo incluía esta descripción:

“El dispositivo es un IC transceptor de bajo costo y bajo consumo de radio de impulso de banda ultra ancha (IR-UWB) de un solo chip totalmente integrado. El dispositivo admite formatos de cuadro que cumplen con IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY y IEEE draft 802.15.4z-D03 BPRF / HPRF UWB PHY. Está diseñado para aplicaciones de alcance seguro en un entorno automotriz. Se puede utilizar en sistemas de localización de alcance bidireccional o TDOA para localizar activos con una precisión de hasta 10 cm. También admite velocidades de transferencia de datos de hasta 7,8 Mbps ”.

Continúa describiendo cómo el rango UWB proporciona una estimación de distancia, basada en una medición del tiempo de vuelo, que lo hace inmune a los ataques de retransmisión, un desafío común para los automóviles que usan llaveros de entrada sin llave.

Lo más destacado del podcast de UWB

Lo que hace posibles todos estos desarrollos es la capacidad de UWB para proporcionar conciencia espacial a los dispositivos periféricos inteligentes. ¿Qué significa esto para el control de acceso para el consumidor y para el ecosistema de banda ultra ancha? Charles Dachs y Ramesh Songukrishnasamy explican.

Esto en el podcast. Estos son los aspectos más destacados.

Evolución de UWB y lo que permite la tecnología

¿Cómo ha evolucionado la tecnología UWB a lo largo de los años?

Dachs :Hace muchos años, comenzó como una tecnología de transferencia de datos y en ese momento competía con tecnologías como Wi-Fi y Bluetooth. Pero desde entonces, UWB ha pasado por varias transformaciones, evolucionando de una tecnología de comunicación de transferencia de datos basada en OFDM a una tecnología de radio de impulso, que se especifica en IEEE. Y más recientemente, se ha mejorado con extensiones de seguridad y una serie de cosas que garantizan la integridad y precisión de las mediciones de rango. Hoy en día, realmente es una tecnología de detección. Proporciona la capacidad única de proporcionar capacidades de ubicación segura de dispositivos entre sí.

¿Qué habilita UWB?

Dachs :Su capacidad de detección hace posible que los dispositivos comprendan su ubicación respectiva entre sí, de una manera muy precisa. Cuando proporcionas esa capacidad a los dispositivos, ahora pueden actuar de manera inteligente en función de su comprensión de esa ubicación relativa.

Songukrishnasamy :Permite cosas como una capacidad precisa para ubicar la posición relativa, así como hacerlo de una manera muy segura. Esto hace posible brindar a los usuarios experiencias uniformes y uniformes, como cuando desbloquea la cerradura inteligente en su hogar o desbloquea su automóvil o accede a su espacio de trabajo.

En mi opinión, UWB permite un mayor nivel de precisión en las capacidades de posicionamiento, junto con una mayor seguridad en comparación con otras tecnologías de RF. Y UWB también es más inmune a la interferencia de RF, por lo que funciona mucho mejor en entornos de alto tráfico. Creo que estas capacidades permitirán una experiencia de usuario sin problemas mucho mejor en una variedad de casos de uso, como el control de acceso de manos libres en su lugar de trabajo, hospitales, hoteles y hogares. Creo que esa es una de las diferencias clave de esta tecnología.

¿Qué importancia tiene la precisión para un acceso seguro en este contexto?

Songukrishnasamy :Juega dos papeles importantes. Para un acceso seguro, se trata de asegurarse de que eres tú y solo tú y no otra persona. En segundo lugar, y lo más importante, está la experiencia del usuario. Con la capacidad de identificar dónde se encuentra con precisión en una ubicación, puede habilitar capacidades más avanzadas como la detección de intenciones. Esto significa que si alguien camina hacia la puerta, usted usa la trayectoria de ubicación para determinar si la puerta debe estar desbloqueada y luego verifica las credenciales para desbloquearla, de modo que se vuelva transparente. Y si es una puerta automática, a medida que te acercas, la puerta se abre automáticamente y luego, tan pronto como sales de un determinado espacio fuera de la puerta, se cierra automáticamente. O, si simplemente está pasando por la puerta, al observar el ángulo de llegada y la trayectoria, puede decir que determina que esta persona, a pesar de que tiene la credencial digital válida, no tiene la intención de abrir la puerta, por lo que No voy a abrir esta puerta.

¿Cómo se compara UWB con el uso de otras tecnologías como Bluetooth, Wi-Fi?

Dachs :Fundamentalmente la física es diferente. Wi-Fi y Bluetooth LE se basan en una onda sinusoidal moderada transportada en una frecuencia estrecha, mientras que la señal de pulso UWB muy corta opera en una frecuencia de 500 MHz. Esa diferencia fundamental en la física significa que Bluetooth LE, Wi-Fi son por naturaleza más susceptibles a los factores ambientales. Mientras que UWB se beneficia del hecho de que la señal de pulso mantiene su precisión, incluso cuando aumenta la distancia entre el dispositivo.

Songukrishnasamy: En términos de estándares, dado que estamos comenzando con un caso de uso específico para UWB, como consorcio podemos definir ciertos estándares, ciertos requisitos de rendimiento que son requisitos de interoperabilidad exclusivamente para el control de acceso físico o acceso manos libres. Creo que eso distingue a UWB y la adopción de UWB para permitir un acceso más fluido y seguro en comparación con otras tecnologías de RF (que se originaron en un contexto diferente, pero luego se adaptaron al mundo del acceso físico).

¿Cómo se aborda la interoperabilidad? Será clave para la adopción del mercado.

Songukrishnasamy :Creo que la interoperabilidad y un ecosistema robusto son realmente clave para la adopción de cualquier nueva tecnología. Sin interoperabilidad, no podemos lograr una experiencia de usuario consistente en diferentes dispositivos, fabricados por diferentes fabricantes y no podemos escalar. Y es por eso que creamos el consorcio FiRa con la ayuda de líderes de la industria y proveedores de tecnología para promover UWB y garantizar la interoperabilidad. Eso realmente garantiza, o al menos da seguridad, que el dispositivo que compra puede funcionar con varios teléfonos móviles u otros dispositivos de punto final a medida que evoluciona la tecnología.

Dachs :Asegurarse de brindar esta experiencia única y consistente será clave para el consumidor. El otro es que en un amplio ecosistema, los líderes de la industria comienzan a implementar y fabricar dispositivos que tienen esa capacidad. Y eso es lo que vemos que está sucediendo ahora mismo en los dispositivos móviles y la automoción.

¿Dónde estamos en términos de estandarización?

Dachs :Puedo asignar rápidamente tres ramas a la estandarización. IEEE es uno. En los últimos dos años, hubo muchas actividades que extendieron el IEEE original al estándar de banda ancha con seguridad y también mejoras que permiten una mejor integridad y precisión en las mediciones de rango. En el Car Connectivity Consortium específicamente para el caso de uso de acceso manos libres, los estándares ahora están en su lugar con la especificación 3.0 de Digital Key Release. Eso permitirá el acceso pasivo sin llave consciente de la ubicación. Y luego, junto con HID, ASSA ABLOY y Samsung, iniciamos conjuntamente la iniciativa FiRa en 2019, que ahora se asegura de que, más allá del acceso al automóvil o del ecosistema del automóvil, cumplamos esta promesa de interoperabilidad.

FiRa ahora tiene más de 50 miembros. Se centró de inmediato en los requisitos técnicos y las especificaciones de PHY y MAC para que los casos de uso pudieran construirse sobre los estándares definidos en el estándar IEEE que en realidad ya estaba finalizado. Y luego pasó a comenzar a desarrollar especificaciones para casos de uso y el acceso fue la primera área de enfoque clave. Ahora se están formando más grupos de trabajo para abordar una variedad de casos de uso más allá del acceso.

Adopción en el mercado

Una vez que tengamos UWB en el teléfono y en ciertas cosas, como las cerraduras de las puertas, ¿qué sigue, ya que habla de experiencias de usuario perfectas?

Songukrishnasamy :Debido a su fina capacidad de alcance, creemos que permitirá muchos nuevos servicios basados ​​en la ubicación, ya sea en el acceso o la comunicación de dispositivo a dispositivo en aplicaciones de IoT, tanto en el espacio de la electrónica de consumo como en aplicaciones industriales. Eso es algo que nos entusiasma bastante porque el potencial de la tecnología UWB para administrar el acceso a lugares, cosas e identidades físicos y digitales es algo fundamental para muchas de nuestras ofertas.

Dachs :Para agregar a esto, ejemplos específicos de dónde vemos interés son la navegación interior, la ubicación en tiempo real de los servicios en entornos industriales, la validación de boletos para los servicios de transporte público, las experiencias completas de pago móvil con manos libres donde esencialmente caminas en un área de pago. para verificar su experiencia de compra; distanciamiento social, realidad virtual, aplicaciones de juegos.

Realmente existe una amplia gama de casos de uso interesantes. En el hogar, por ejemplo, las experiencias de audio se pueden mejorar esencialmente haciendo que la música te siga de una habitación a otra.

¿Qué sigue para el ecosistema UWB?

Songukrishnasamy :Con UWB comenzando desde casi una hoja limpia con pocos problemas heredados que tratar, se tratará de qué tan bien podemos definir los estándares, qué tan bien podemos habilitar la interoperabilidad, qué tan ampliamente podemos construir este ecosistema y esa es realmente la clave. Estamos viendo que el trabajo en progreso comienza a suceder mientras hablamos. Y eso da mucha confianza a los actores clave de esta industria para unir fuerzas para crear una experiencia de usuario mucho más agradable en sus productos u ofertas.

En segundo lugar, creo que hay una conciencia cada vez mayor y también una demanda de seguridad y privacidad de los datos. Esta tecnología (UWB) permitirá algunos de esos aspectos o superará algunas de las deficiencias de otras tecnologías de RF. El tercero es la capacidad de tener aplicaciones versátiles que van de un lugar a otro en diferentes dispositivos y diferentes puntos finales. Si pudiéramos crear interacciones de usuario consistentes, una experiencia de usuario, creo que eso haría que la adopción fuera mucho más amplia, mucho más rápida.

Dachs :Para agregar a esto, lo que me da mucha confianza en que esto no es solo un experimento es el gran interés que tenemos en diferentes verticales de la industria sobre lo que UWB puede brindarles. Está recibiendo el respaldo de algunas empresas realmente grandes y, al final, las tecnologías no alcanzan la escala a menos que algunos jugadores muy importantes inviertan. Si nos fijamos en las marcas que existen en el espacio automotriz, las que han hablado al respecto, como Continental, BMW, Volkswagen, Bosch; en el espacio móvil, Apple, Samsung, Xiaomi; en el espacio de acceso, ASSA ABLOY, HID y muchos otros. Estos no son jugadores pequeños, son líderes en sus industrias. Y el hecho de que estén trabajando con otros actores de la industria para crear este ecosistema más amplio es lo que me da mucha confianza aquí.

Escuche el podcast completo, producido como parte del podcast NXP Smarter World, haga clic aquí:"Las posibilidades ultra amplias de la banda ultraancha".