Ultra Wideband: la nueva tecnología por la que apuestan Apple y Samsung
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Es posible que no hayas oído hablar nunca de Ultra Wideband (UWB). Se trata de una tecnología que está disponible comercialmente en varios dispositivos de Apple desde 2019, y que ha sido recientemente incluida por Samsung en algunos dispositivos de gama alta, así como por Google en el desarrollo de Android.
¿Por qué UWB despierta un interés creciente en la industria? Veamos qué es y para qué sirve.
¿Qué es Ultra Wideband?
UWB permite la comunicación entre dispositivos en distancias relativamente cortas, de forma similar a Wi-Fi o Bluetooth. Pero aporta algunas funcionalidades que no son posibles con estas otras tecnologías.
Como su nombre describe, Ultra Wideband (banda ultra ancha en español) utiliza un ancho de banda muy grande, que puede llegar hasta 500Mhz en cada transmisión.
UWB permite una localización espacial muy precisa. Dispositivos con UWB pueden determinar no solo la distancia entre sí, sino también su posición relativa con gran precisión. Esto permite mejorar las capacidades de uso de dispositivos para localizar, emparejarse o interactuar entre sí, como, por ejemplo. entre smartphones y auriculares o llaveros UWB, o utilizar un smartphone o un smartwatch con UWB como llave digital para la apertura de vehículos de forma muy segura.
UWB no es un concepto o tecnología nueva, sino que se ha venido utilizando desde hace décadas en numerosos ámbitos profesionales o industriales, como radares de corto alcance para vehículos, equipos de imagen médica o sistemas de señalización ferroviaria.
¿Cómo funciona UWB?
UWB implica, al igual que otros sistemas de comunicación radio, la incorporación de emisores y receptores adicionales en los dispositivos, que de momento sólo están disponibles en algunos terminales de gama alta.
UWB es un sistema basado en pulsos. Esto significa que las señales se transmiten de forma repetitiva durante periodos muy cortos de tiempo (típicamente en ráfagas de no más de 5 milisegundos), permaneciendo apagado durante la mayor parte del tiempo. Esta característica, unida a una importante limitación en la potencia máxima permitida, implica que las señales UWB pueden coexistir con otros sistemas de comunicación operando en las mismas frecuencias, sin generar apenas interferencia.
UWB permite alcanzar velocidades de transmisión de varios centenares de megabits por segundo. Si bien estas velocidades de transmisión distan bastante de los sistemas Wi-Fi más modernos, son adecuadas para un elevado número de casos de uso. No obstante, estas velocidades disminuyen rápidamente en función de la distancia entre dispositivos y de la interrupción de la línea directa de visión, resultando apropiadas únicamente para comunicaciones de corto alcance (desde unos pocos cm a unos pocos metros).
Transmisión de datos con UWB
UWB resulta muy interesante en el desarrollo de capacidades para la realidad aumentada localizada. Por ejemplo, mostrando información adicional sobre una obra de arte, un monumento, o cualquier spot turístico con solo orientar el dispositivo hacia dicho elemento, que incorporaría un sistema UWB para la entrega de dicha información.
Samsung, por ejemplo, utiliza la función “Near Share” en sus dispositivos con UWB, que permite a los usuarios una gran precisión al conectarse a otros dispositivos Android simplemente apuntando hacia ellos. Near Share mostrará automáticamente una lista de los usuarios disponibles, en la parte superior de su panel para compartir instantáneamente, una vez seleccionados, fotos, videos u otros archivos.
En el caso de Apple, esta capacidad se utiliza en AirDrop, funcionalidad utilizada para la compartición de archivos entre dispositivos. La incorporación de UWB permite priorizar la lista de dispositivos a los que se puede compartir. Simplemente apuntando un iPhone contra otro, ambos con UWB, estos dispositivos se ponen los primeros en la lista de dispositivos a los que compartir, facilitando la experiencia del usuario. Aunque la transmisión no sea necesariamente a través de UWB.
Localización con UWB
En cierta medida, UWB se podría considerar como un radar que escanea de forma continua el espacio, y puede enfocarse de forma precisa en un objeto, descubrir su posición y comunicarse con el mismo.
Dispositivos UWB son capaces de calcular con precisión no solo la distancia, sino también la posición relativa entre sí, y el ángulo existente entre ellos.
Así, mientras que, con la ayuda de satélites es posible determinar una localización de un dispositivo GNSS (GPS, Glonass o Galileo) con una precisión en exteriores de unos pocos metros, y algunos más en el caso de localización a través de señales Wi-Fi o Bluetooth (en su versión 5.0 o anterior), UWB permite la localización con precisiones inferiores a 30 cm, algo sólo al alcance de la reciente versión 5.1 de Bluetooth, que está empezando a llegar al mercado.
Apple, por ejemplo, utiliza UWB en la funcionalidad “Device Proximity” del nuevo HomePod mini, y que permite iniciar la transferencia de audio desde un iPhone con UWB, simplemente acercándolo al mismo.
‘Device Proximity’ del altavoz Homepod Mini con tecnología UWB.
Fuente: Apple
Interacción con el entorno
Tanto Apple como Google están trabajando en facilitar el desarrollo de aplicaciones que tengan en cuenta la dirección relativa y la distancia entre dispositivos, utilizando la tecnología UWB. Como ejemplos de las posibilidades que abre el uso de esta tecnología, podríamos citar aplicaciones de viajes compartidos que permitan a un conductor y a un pasajero localizarse mutuamente de forma sencilla, o una “guerra de globos de agua” virtuales, utilizando realidad aumentada.
Es esperable también la utilización de la tecnología UWB para mejorar la precisión y la experiencia de uso de localizadores de objetos, llegando incluso a un guiado preciso, con realidad aumentada, hacia el objeto que se pretende localizar. La tecnología UWB determinará no solo la posición, sino que también puede identificar si un objeto está estacionario o en movimiento, y si está acercándose o alejándose.
UWB también permite convertir un smartphone en una llave digital. Esto podría llevar a escenarios del tipo desbloqueo de cerraduras y apertura automática de la puerta del garaje o una barrera de acceso a medida que un usuario se aproxima con su vehículo a su vivienda o lugar de trabajo, con mucha mayor seguridad que otros sistemas inalámbricos utilizados actualmente.
Interacción con personas
UWB permite una excepcional precisión para detectar personas, con baja interferencia de la temperatura ambiente o de otros objetos. Esto permite alcanzar más precisión que con otros sistemas u otras frecuencias, como infrarrojos, láser u ondas acústicas.
Estas capacidades, que se han utilizado tradicionalmente en sistemas médicos (monitorización cardiaca y respiratoria) o de rescate de personas (p. ej.. detección de heridos en terremotos o desastres naturales), pueden tener numerosos usos en dispositivos de consumo.
Sensor de presencia humana para dispositivos, con tecnología UWB.
Fuente: Novelda
¿En qué equipos está disponible?
UWB está disponible en iPhone 11, iPhone 11 Pro y en toda la gama de dispositivos iPhone 12, así como en Apple Watch 6 y HomePod mini.
Samsung, por su parte, ha incorporado UWB este año, por primera vez, en sus terminales Galaxy Note 20, Galaxy Note 20 Ultra y Galaxy Z Fold 2, mientras que Xiaomi está probando esta tecnología en versiones especiales de dispositivos de la Serie Mi 10 y algunos de sus dispositivos de hogar inteligente.
En cuanto a PCs portátiles, Lenovo acaba de lanzar, en noviembre de este año, el modelo ThinkPad X1 Nano, que incorpora la tecnología UWB para determinar de forma eficiente la presencia de una persona frente al dispositivo, e interactuar cuando esto ocurre, activando, por ejemplo, el bloqueo o desbloqueo del dispositivo.
Google, por su parte, ha incluido recientemente un API de Ultra Wideband en el código de Android para su uso por desarrolladores de aplicaciones.
¿Qué podemos esperar de UWB en los próximos años?
Siguiendo los movimientos iniciales de Apple y Samsung en dispositivos, y de Google a nivel de ecosistema Android, otros fabricantes como Oppo o Xiaomi están trabajando en la incorporación de UWB en sus smartphones. Si bien es esperable la incorporación de esta tecnología inicialmente en las gamas más altas, es también previsible su evolución posterior hacia dispositivos en otras gamas.
En este contexto, UWB tiene el potencial de convertirse en una tecnología muy común, como lo es hoy en día Bluetooth, no solo en smartphones, sino también en wearables, portátiles, tabletas y dispositivos de hogar inteligente. De hecho, la UWB Alliance espera que la tecnología UWB esté presente en más de mil millones de dispositivos en el año 2025.
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