21 มิ.ย. 2564 3,895 27

ตัวอย่างการจัดสรรคลื่นความถี่ย่าน 3.1-10.6GHz สำหรับ UWB (Ultra Wide Band) ในประเทศสหรัฐอเมริกา

ตัวอย่างการจัดสรรคลื่นความถี่ย่าน 3.1-10.6GHz สำหรับ UWB (Ultra Wide Band) ในประเทศสหรัฐอเมริกา

ประเทศสหรัฐอเมริการจัดสรรคลื่นความถี่ 3.1–10.6 GHz ที่ใช้งานสำหรับเทคโนโลยี Ultra-wideband (UWB) อย่างไร  ด้วยความสามารถที่มีความหลากหลาย ใช้พลังงานต่ำ จดจำการเคลื่อนไหว ระบุตำแหน่งได้แม่นยำ 

Ultra-wideband (UWB) ถือเป็นเทคโนโลยีการสื่อสารในระยะสั้น เช่นเดียวกับ Wi-Fi หรือ Bluetooth ที่ใช้คลื่นความถี่ตามระเบียบข้อบังคับของ FCC ซึ่งเป็นหน่วยงานที่กำกับดูแลภาคโทรคมนาคม ระบุถึงอุปกรณ์ UWB สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องขอใบอนุญาต ในย่านความถี่ 3.1–10.6 GHz ( IEEE 802.15.4 UWB standard )

โดยลักษณะที่สำคัญของเทคโนโลยี Ultra-wideband (UWB)
- คลื่ความถี่ Ultra-wideband (UWB) ส่วนหนึ่งถูกใช้ในคลื่นความถี่มีมีการแบ่งใช้สำหรับเทคโนโลยีเดิม ทั้งเทคโนโลยี 802.11ac บนคลื่นความถี่ 5 GHz ที่นำมาให้บริการ การสื่อสาร WLAN อินเทอร์เน็ตความเร็วสูง 

ซึ่งการทำงานของ Ultra-wideband (UWB) สามารถทำงานร่วมกันกับเทคโนโลยีอื่นๆที่ทำงานบนความถี่ 5GHz ได้โดยไม่มีการรบกวนซึ่งกันและกัน โดยจำกัดแรงของการส่งสัญญาณของ UWB ไว้ในระดับต่ำ จนไม่สามารถไปรบกวนการทำงานของ WiFi ได้

โดย UWB ส่งสัญญาณด้วยระดับความแรงเพียง -41.3 dBm/MHz ระหว่างความถี่ 3.1 ถึง 10.6 GHz ซึ่งจะทำให้ไม่เกิดการรบกวนของสัญญาณของเทคโนโลยีอื่นๆ ที่ใช้ความถึ่ในช่วงนี้

เทคโนโลยี UWB มีข้อดีคือ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลสูง มีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งสูง ใช้พลังงานต่ำ และความเรียบง่ายของอุปรกรณ์และการนำมาใช้งาน และมีช่วงเวลาในการส่งข้อมูลแต่ละช่วงที่ต่ำมาก เพียง 1ns ทำให้สามารถส่งข้อมูลเพื่อระประกาศสถานะของอุปกรณ์ตนเอง หรือเพื่อการสื่อสารได้บ่อย ทำให้เหมาะสำหรับนำมาใช้งานในระยะทางใกล้ และเพื่อค้นหาตำแหน่งแบบ Real-time นั่นเอง



การใช้พลังงานต่ำ พลังงานเฉลี่ยที่ปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณจึงต่ำมาก สามารถสั่งได้ตามกำลังไมโครวัตต์ อุปกรณ์ UWB สามารถยืดอายุแบตเตอรี่ได้ เหมาะสำหรับการนำมาใช้งานกับอุปกรณ์ประเภท IOT เป็นอย่างยิ่ง

อัตราข้อมูลสูง UWB เปิดใช้งานการใช้คลื่นความถี่กว้างมาก ซึ่งช่วยให้เรามีอัตราข้อมูลสูง (>100Mbit/s) ในระยะการส่งข้อมูลที่ค่อนข้างสั้นคือภายในรัศมี 10 เมตร

System Maximum Data Rate : (Mbps) : Transmission Distance (m)
UWB : 100 : 10
IEEE 802.11a :   54 : 50
Bluetooth : 1 : 10
IEEE 802.11b : 11 : 100

จะเห็นได้ว่า UWB สามารถรับส่งสัญญาณMaximum Data Rate (Mbps) ได้ดีกว่าการใช้เทคโนโลยีอื่นๆ อีกด้วย

เราจะเห็นได้ว่า กฏของ FCC สอดคล้องกับการรับส่งสัญญาณ UWB ที่สามารถกระจายคลื่นความถี่โดยการใช้ประโยชน์จากพลังงานที่ต่ำ ความแม่นยำในระดับสูง และความสะดวกในการใช้งาน จึงทำให้นักพัฒนาเชิงพาณิชย์จำนวนมากจึงหันมาใช้ UWB แทนตัวเลือกการสื่อสารระยะใกล้ (NFC) เพื่อปรับปรุงการใช้งานการออกแบบและความปลอดภัย

ความแม่นยำระดับสูง ตามที่กล่าวไว้ข้างต้น ความละเอียดเวลาที่คมชัดของสัญญาณ UWB ช่วยให้เรามีระบบที่สามารถแก้ไขส่วนประกอบแบบหลายพาธได้โดยไม่ต้องใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อน สิ่งนี้ทำให้ UWB เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันการประมาณช่วงตามเวลาที่มาถึงทันที

เทคโนโลยี UWB ได้รับการนำมาใช้งานอย่างกว้างขวางในปัจจุบัน โดยเฉพาะอุปกรณ์จากค่าย Apple ที่ะรบบว่าอุปกรณ์อย่าง Homepod, iPhone, Apple watch หรือแม้แต่ Air Tag ได้รองรับเทคโนโลยี UWB โดยหลักๆ เพื่อใช้ เป็น Achor ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่างๆเข้าด้วยกัน เพื่อค้นหาตำแหน่ง ระบุตำแหน่งอุปกรณ์ และใช้ส่งข้อมูลระหว่าง Device เป็นต้น




ข้อมูล  allaboutcircuits fcc  lifewire  hackaday  ofcom  ofcom