أصبحت تقنية UWB من التقنيات المهمة في الهواتف الذكية والسيارات الحديثة، بفضل قدرتها على تحديد المسافة والاتجاه بين الأجهزة المتوافقة بدقة عالية.
وتُستخدم هذه التقنية في العثور على الأغراض المفقودة، وفتح بعض السيارات الذكية، وتحسين التفاعل بين الأجهزة، لكن ما هي تقنية النطاق العريض للغاية، وكيف تعمل، وما الفرق بينها وبين Bluetooth وNFC وWi-Fi؟
ما هي تقنية UWB أو النطاق العريض للغاية؟
تقنية UWB وهي اختصار لعبارة Ultra-Wideband تعني النطاق العريض للغاية، وهي تقنية اتصال لاسلكي تستخدم نطاقاً واسعاً من الترددات لنقل البيانات وقياس المسافة بين الأجهزة، وتتميز بقدرتها على تحديد المسافة بدقة عالية.
مع إمكانية تحديد الاتجاه عند دعم الأجهزة لهذه الميزة، ما يجعلها مفيدة في تطبيقات التتبع والموقع الدقيق، توجد هذه التقنية في بعض الهواتف الذكية وأجهزة تتبع الأغراض والسيارات الحديثة، لكنها ليست متاحة في جميع الأجهزة.
كما تتطلب الاستفادة منها توافق الهاتف والجهاز الآخر والتطبيق المستخدم، ولا يكفي تثبيت تطبيق لإضافة دعم UWB إلى هاتف لا يحتوي على المكونات اللازمة.
كيف تعمل تقنية UWB في تحديد المسافات والمواقع؟
تعتمد تقنية UWB على إرسال نبضات لاسلكية قصيرة جداً عبر نطاق واسع من الترددات، ثم قياس الزمن الذي تستغرقه الإشارة للانتقال بين جهازين متوافقين.
وباستخدام هذه القياسات، يمكن حساب المسافة بين الجهازين بدقة عالية قد تصل إلى بضعة سنتيمترات في الظروف المناسبة، بحسب الأجهزة والبيئة المحيطة.
ويمكن لبعض الأنظمة تحديد اتجاه الجهاز أيضاً من خلال تحليل زاوية وصول الإشارة أو استخدام نقاط مرجعية متعددة، فعند البحث عن غرض مزود بجهاز تتبع يدعم UWB، قد يعرض التطبيق المسافة والاتجاه للوصول إليه، بدلاً من الاكتفاء بالإشارة إلى أن الغرض قريب.
ما استخدامات تقنية UWB في الهواتف والسيارات؟
تُستخدم تقنية UWB في التطبيقات التي تحتاج إلى تحديد المسافة والاتجاه بدقة، ولذلك لا يقتصر دورها على الاتصال بين الأجهزة، بل يمتد إلى تتبع الأغراض والتحكم في بعض وظائف السيارات وتحديد المواقع داخل المباني، وتعتمد الميزات المتاحة على توافق الأجهزة والبرامج المستخدمة.
- العثور على الأغراض المفقودة: تساعد في تحديد اتجاه بعض أجهزة التتبع والمسافة إليها مثل الأجهزة المخصصة للعثور على المفاتيح والحقائب.
- فتح السيارات الذكية: تُستخدم في بعض أنظمة المفاتيح الرقمية للتحقق من قرب الهاتف المتوافق من السيارة قبل السماح بتنفيذ وظائف معينة.
- التفاعل بين الأجهزة: تساعد الأجهزة المتوافقة على تحديد مواقع بعضها بالنسبة إلى بعض ما يتيح تنفيذ وظائف تعتمد على المسافة والاتجاه.
- تحديد المواقع داخل المباني: يمكن استخدامها لتتبع المعدات والأصول في المستودعات والمصانع والمرافق التي تحتاج إلى تحديد المواقع بدقة.
ما هي مميزات وعيوب تقنية UWB؟
تتميز تقنية UWB بدقة تحديد المسافة والقدرة على معرفة الاتجاه في الأنظمة التي تدعم ذلك، لكنها لا تناسب كل الاستخدامات ولا تتوفر في جميع الأجهزة، وتعتمد فائدتها الفعلية على طبيعة التطبيق وجودة التنفيذ والظروف المحيطة.
أهم المميزات:
- تحديد المسافة بدقة عالية في الظروف المناسبة.
- إمكانية تحديد الاتجاه عند توفر الدعم اللازم.
- المساعدة في تحسين أمان بعض أنظمة المفاتيح الرقمية.
- إمكانية العمل باستهلاك منخفض للطاقة في بعض التطبيقات.
أبرز العيوب:
- عدم توفرها في جميع الهواتف والسيارات وأجهزة التتبع.
- الحاجة إلى أجهزة متوافقة للاستفادة من ميزاتها.
- احتمال تأثر دقة القياس بالعوائق والبيئة المحيطة.
- قد تتطلب بعض التطبيقات تجهيزات إضافية كما قد تكون تكلفة تطبيقاتها أعلى من الحلول الأكثر انتشاراً.
ما الفرق بين UWB وBluetooth وNFC وWi-Fi؟
تختلف وظيفة كل تقنية عن الأخرى لكل من UWB و Wi-Fi و Bluetooth و NFC، ويمكن أن تتكامل عدة تقنيات داخل الهاتف الواحد، ويوضح الجدول التالي أبرز الفروق بينها من حيث التردد والمدى وسرعة نقل البيانات.
| التقنية | نطاق التردد | المدى أو التغطية | سرعة نقل البيانات |
|---|---|---|---|
| UWB | نحو 6.5 - 10 جيجاهرتز في العديد من التطبيقات، حسب القناة والتنظيم المحلي | قد يصل إلى 100 متر في ظروف الرؤية المباشرة، وقد يقل في الاستخدام الفعلي | قد تصل إلى 27-31 ميجابت/ثانية وفق بعض أنماط المواصفات |
| Bluetooth | 2.4 جيجاهرتز | من أقل من متر إلى أكثر من كيلومتر، وفق تصميم الجهاز والبيئة | حتى 2 ميجابت/ثانية في Bluetooth LE، و3 ميجابت/ثانية في Bluetooth Classic EDR على مستوى الإشارة |
| NFC | 13.56 ميجاهرتز | عادةً بضعة سنتيمترات، وغالباً حتى نحو 2 سم | من 46 كيلوبت/ثانية إلى 1.7 ميجابت/ثانية، حسب المواصفة |
| Wi-Fi | 2.4 و5 و6 جيجاهرتز، حسب المعيار والجهاز | عشرات الأمتار عادةً داخل المباني، وقد يزيد أو يقل حسب العوائق والتردد | من عشرات الميجابت إلى عدة جيجابت/ثانية، حسب المعيار والأجهزة وظروف الشبكة |
رغم وجود هذه التقنيات في الأجهزة الحديثة، فإن لكل منها وظيفة مختلفة؛ إذ تُستخدم UWB لتحديد المسافة والاتجاه بين الأجهزة بدقة، بينما يُستخدم Bluetooth لتوصيل السماعات والساعات والأجهزة الأخرى.
وتناسب NFC التفاعلات القريبة مثل الدفع الإلكتروني وقراءة البطاقات والوسوم، أما Wi-Fi فيوفر الاتصال بالإنترنت والشبكات ونقل البيانات بسرعة.
هل تقنية UWB آمنة وتحافظ على الخصوصية؟
تساعد تقنية UWB على تعزيز الأمان في بعض التطبيقات، مثل مفاتيح السيارات الرقمية، بفضل قدرتها على قياس المسافة بدقة، ما يقلل مخاطر بعض هجمات ترحيل الإشارة، ومع ذلك يعتمد مستوى الحماية على تصميم النظام وآليات المصادقة المستخدمة، وليس على التقنية وحدها.
أما الخصوصية فلا يعني وجود UWB في الهاتف أنه يتتبع موقعك باستمرار؛ إذ يعتمد جمع بيانات الموقع على التطبيق ونظام التشغيل والأذونات الممنوحة، لذلك يُنصح بمراجعة أذونات التطبيقات وتحديث الجهاز باستمرار.
كيف تعرف هل هاتفك يدعم تقنية UWB؟
يمكنك التحقق من دعم هاتفك لتقنية UWB من خلال مراجعة المواصفات الرسمية للجهاز على موقع الشركة المصنعة، والبحث عن اسم التقنية أو اختصار Ultra-Wideband ضمن مواصفات الاتصال، ولا يعني دعم Bluetooth وNFC أن الهاتف يدعم UWB أيضاً، لأن لكل تقنية مكونات ووظائف مختلفة.
إذا لم تجد التقنية ضمن المواصفات، فراجع دليل المستخدم أو صفحة الدعم الخاصة بطراز الهاتف الدقيق أو الأجهزة عامةً، لأن الدعم قد يختلف بين الأجهزة التابعة للسلسلة نفسها، كذلك قد يتطلب تشغيل بعض ميزات UWB تطبيقاً أو جهازاً آخر متوافقاً.
هل يمكن استخدام UWB على هاتف لا يدعمها؟
لا يمكن إضافة دعم تقنية UWB إلى هاتف يفتقر إلى المكونات اللازمة بمجرد تثبيت تطبيق أو تغيير الإعدادات، لكن يمكن استخدام تقنيات أخرى مثل Bluetooth في بعض وظائف تتبع الأغراض والاتصال بالأجهزة القريبة، مع اختلاف الدقة والميزات المتاحة.
ومن المتوقع أن يستمر استخدام UWB في تطبيقات مثل المفاتيح الرقمية للسيارات وتتبع الأغراض وتحديد المواقع داخل المباني، مع تطور الأجهزة والخدمات المتوافقة.
لكن انتشارها سيعتمد على دعم الشركات المصنعة وتكلفة التجهيز ومدى استفادة المستخدمين منها، ولا يعني ذلك أنها ستحل محل Bluetooth أو NFC أو Wi-Fi، إذ تؤدي كل تقنية وظيفة مختلفة.
المصادر:
