UWB de la próxima generación

NG-UWB es una evolución de los estándares de UWB previos, y se rige por el fundamento estipulado en el estándar IEEE 802.15.4z. Las principales diferencias de NG-UWB frente a los estándares anteriores se resumen en los siguientes puntos:

• Esquemas de modulación ampliados: NG-UWB introduce tres esquemas de modulación avanzados, basados en alta frecuencia de repetición de impulsos (HPRF). Aquí se incluyen dos opciones de modulación de largo alcance y dos de transferencia de datos de alta velocidad, lo que facilita una mayor versatilidad en escenarios de comunicación.
• Modo de comunicación de baja latencia: esta función utiliza la codificación con comprobación de paridad de baja densidad (LDPC). Hace posible una adaptación dinámica del esquema de modulación y con ello una comunicación más eficiente adecuada a las necesidades específicas de la aplicación.
• Determinación de la posición con múltiples milisegundos (MMS): la determinación de posición MMS divide los paquetes de posicionamiento UWB en fragmentos más pequeños que se envían en intervalos consecutivos de un milisegundo. Este concepto permite optimizar el balance de potencia, y con ello el rendimiento en las operaciones de determinación de la posición.
• Determinación de la posición y transferencia de datos mejoradas: con NG-UWB se pretende superar las limitaciones de los anteriores estándares de UWB mejorando de forma sustancial el rendimiento en el posicionamiento y con capacidades avanzadas de transferencia de datos.
• Nuevos esquemas de codificación: la implementación de nuevos esquemas de codificación mejora el balance de potencias del radioenlace y la coexistencia con otras tecnologías, haciendo que UWB funcione de forma más estable en distintos entornos.
• Funciones de detección: las funciones de detección avanzadas expanden la gama de aplicaciones de NG-UWB.
• Aplicaciones emergentes: NG-UWB encierra un gran potencial de nuevas aplicaciones, como pagos a prueba de fraude, streaming de audio y de vídeo de alta definición, funciones avanzadas de detección y de radar, detección de presencia, detección de intrusiones y monitorización de constantes vitales.

La determinación de la posición NBA-MMS mejora el rendimiento de UWB mediante:

• Segmentación de los paquetes de posicionamiento: NBA-MMS divide los paquetes de posicionamiento UWB en fragmentos de menor tamaño. Al enviar estos fragmentos en intervalos consecutivos de un milisegundo, el sistema puede optimizar el uso de la potencia admitida por milisegundo. Así se consigue una mayor eficiencia en la transmisión y recepción de los datos, lo que se traduce en una mejor precisión y fiabilidad del proceso de determinación de la posición en general.
• Balance de potencia mejorado: NBA-MMS permite aprovechar recursos de potencia adicionales. Los intervalos consecutivos mejoran la estabilidad de la transmisión, lo que aporta una mayor intensidad de la señal y mejor rendimiento en entornos exigentes sujetos a degradaciones de la señal.
• Comunicación de banda estrecha en la fase de control: gracias a la aplicación de una capa física de codificación por desplazamiento de fase en cuadratura con offset (O-QPSK) en la banda de 5 GHz, el sistema aporta una señal de control más estable y fiable.
• Precisión de determinación de la posición mejorada: la combinación de transmisión en paquetes fragmentados y apoyo mediante banda estrecha da como resultado una mejor resolución temporal y precisión en las medidas de distancia. Esto es esencial en aplicaciones que dependen de una localización y capacidad de determinación de la posición exactas.
• Solidez en todo tipo de entornos: la capacidad para usar de forma adaptativa la comunicación de banda estrecha ayuda a mantener el rendimiento incluso en condiciones desfavorables.

Entre las aplicaciones emergentes de NG-UWB destacan:

• pagos a prueba de fraudes
• control de acceso seguro
• seguimiento de mercancías
• audio y vídeo de alta definición
• funciones avanzadas de detección y radar
• detección de presencia y monitorización de ocupantes
• detección de intrusiones
• monitorización de signos vitales

De forma similar a la anterior generación de UWB, se requieren medidas en diferentes niveles: desde el rendimiento de capa física y los ensayos de conformidad hasta las medidas de MAC y de interoperabilidad, conforme con los esquemas de certificación de FiRa. Rohde & Schwarz ofrece soluciones completas para verificar la conformidad reglamentaria y con los estándares de la capa física. Asimismo, ofrecemos medidas de rendimiento de la capa física para todas las fases del ciclo de vida del producto.

La determinación de la posición segura es una función esencial de UWB para aplicaciones como el acceso seguro o pagos a prueba de fraude. Además de las funciones de tecnología integradas, FiRa define determinados escenarios de test físicos que permiten verificar la resistencia de la capa física frente a ataques. Estos forman parte de la certificación de capa física del consorcio FiRa.

La monitorización de posibles vulnerabilidades de seguridad y los avances tecnológicos asociados son objeto de un proceso continuo de desarrollo. El consorcio FiRa mantiene un sistema propio de notificación de incidencias para registrar y procesar informes de vulnerabilidades de seguridad.