<본 글은 www.firaconsortium.org/의 기술설명 내용을 한국어로 정리한 글입니다.>
UWB (Ultra-Wide Band)
1) 주파수 특성 상 정확도가 높고 전력소모가 적으며, 연결성이 견고하고 보안이 좋음
- Narrow band 무선 기술에 비해, 넓은 대역폭을 사용하므로 connection이 안정적이고, 간섭이 거의 없어서 multi-path가 많은 환경 (즉, 실내)에서 positioning에 적합하다.
2) 위치확인에 특화되어있음
- 기기간 상대 위치를 높은 정확도로 확인 가능
- 200 m LOS안에서 동작 가능
- 적은 Power spectral density 함수를 가지므로, 다른 신호에 간섭이 적음
3) 서비스 시나리오
UWB 기술 변화
UWB 기술은 완전히 새로운 것은 아니었다. 지금와서 새로 각광받는 이유는 UWB가 기존 애플리케이션을 고수하지 않고 새로운 서비스 시나리오에 맞춰 그 특성을 바꿔왔던 것에 있다. 이전에는 광대역 통신은 보통 초고속 통신용으로 사용되었고, 이것은 직접적인 Wi-Fi의 경쟁자가 되었다. 따라서 기술의 면모를 바꾸면서 UWB는 생존할 수 있었다.
1. OFDM radio 통신에서 Impulse radio (IEEE 802.15.4a)로 모듈레이션 변경
- 인터넷과 같은 고속 고용량 통신 서비스를 철수하고 bluetooth와 같은 IoT-friendly한 서비스 시나리오로 변모
2. 보안 강화 (IEEE 802.15.4z)
- IoT의 고질적 문제로 언급되는 보안성을 강화하여 IoT 서비스 내에서의 입지를 견고히 함, 특히 이 부분은 location-based 서비스에 매우 적합함
IEEE foundation과의 연계
802.15.4 TG와 같이 진행 중
802.15.4가 PHY/MAC 그리고 그 sub layer들을 정의함 - Low datarate, precise ranging
추가적으로, additional coding, preamble option등을 논의 중
(200 m 내에서 integrity나 accuracy를 높일 수 있는 대안들)
- HRP (High Repetition Pulse)를 사용하는 것
- 상위 계층을 정의하고 interoperable한 방식으로 구현하는 것
- Multiple-verticals, Key performance indicators
동작 원리
- UWB 장치가 있는 기기가 다른 UWB 기기의 센싱 범위로 들어오면 ranging할 수 있음
- ToF 측정을 통해 정확한 위치를 알 수 있음
통신환경
- 500 MHz 이상의 광대역 사용
- 2 ns 의 짧은 pulse를 이용해 cm 단위의 정확도를 얻을 수 있음
- Positioning 과정이 순식간 (Instant) 이므로 실시간으로 트랙킹 가능
UWB 기술 비교
BLE/Wi-Fi
- 시장에서 널리 사용되고 있음
- 하지만, positioning 능력에 있어서 상대적으로 정확도가 낮음
- 뿐만아니라, RF 레벨에서의 보안성도 좋지 않음
UWB
- 10 cm LOS 까지 ranging할 수 있음
- 1초에 200-1000회 위치 재확인 가능
- 광대역을 사용하므로, Multi-path에 강점
포스팅이 유용하셨다면
아래 하트를 눌러주세요
로그인이 필요하지 않습니다.
공감은 포스팅에 큰 힘이 됩니다.
