Tecnología Ultra Wideband (UWB): guía completa de la banda ultraancha

En el universo de las conexiones inalámbricas, llevamos años conviviendo con tipos de Bluetooth, WiFi, NFC o LTE como si no hubiera vida más allá. Sin embargo, en segundo plano se ha ido cocinando una tecnología que, poco a poco, está pasando de ser algo casi desconocido a convertirse en pieza clave de muchos dispositivos de gama alta: la banda ultraancha o Ultra Wideband (UWB).

Puede que el término te suene porque lo has visto asociado a AirTag de Apple, SmartTag de Samsung, llaves digitales del coche o funciones avanzadas de smartphones. Pero la realidad es que UWB lleva décadas existiendo y, gracias al auge del Internet de las Cosas (IoT) y a la obsesión por la localización precisa, ha vuelto a ponerse de moda con más fuerza que nunca.

Qué es la tecnología Ultra Wideband (UWB)

UWB, del inglés Ultra Wideband, es una tecnología de radio de corto alcance que se caracteriza por utilizar un ancho de banda extremadamente amplio para transmitir información de manera inalámbrica. En lugar de ocupar un canal estrecho y bien definido, como ocurre con WiFi o Bluetooth, reparte su energía en un rango muy grande de frecuencias.

A nivel técnico, se considera UWB a aquellas tecnologías de radio que usan un ancho de banda superior a 500 MHz. En la práctica, la UWB moderna trabaja aproximadamente entre 3,1 y 10,6 GHz, lo que supone una franja de más de 7 GHz de anchura disponible para enviar datos y señales de posicionamiento.

Mientras que Bluetooth, WiFi y otros sistemas RF clásicos se mueven en bandas concretas como 900 MHz, 2,4 GHz o 5,1 GHz, la banda ultraancha se despliega sobre un espectro mucho más amplio. Esta forma de operar le permite transmitir más información en menos tiempo y, sobre todo, medir distancias con una precisión de centímetros.

En vez de basarse únicamente en la intensidad de la señal (como hace Bluetooth para estimar proximidad), UWB mide el tiempo que tarda la señal en ir y volver entre dos dispositivos. Al aprovechar la velocidad de la luz como referencia y trabajar con pulsos muy cortos, puede calcular distancias con una exactitud de alrededor de 10 centímetros o incluso menos.

Gracias a este enfoque, la banda ultraancha no solo sabe lo lejos que está un objeto, sino también desde qué dirección llega la señal, logrando una precisión angular de unos pocos grados. Esto abre la puerta a experiencias muy intuitivas: apuntar con el móvil hacia otro dispositivo y que el sistema lo detecte de forma inmediata y prioritaria.

Un poco de historia: de tecnología olvidada a estrella del IoT

Aunque pueda parecer algo recién inventado, la base de lo que hoy llamamos UWB se remonta a finales del siglo XIX. El primer sistema de este tipo fue el transmisor de chispa (spark-gap) desarrollado por Marconi en 1897, que ya utilizaba emisiones de banda muy amplia.

A partir de los años 50 del siglo pasado comenzaron a desarrollarse soluciones más avanzadas de UWB relacionadas con antenas en fase y aplicaciones militares, radares y comunicaciones especiales. Sin embargo, no fue hasta la década de los 90 y principios de los 2000 cuando la tecnología empezó a penetrar en dispositivos de consumo.

En 2002, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de Estados Unidos autorizó su uso comercial, lo que abrió la puerta a estándares y productos. Durante un tiempo se planteó incluso como alternativa para conexiones de muy alta velocidad a corta distancia, por ejemplo para sustituir cables como IEEE 1394 (FireWire) o para implementar Wireless USB (WUSB).

A pesar de ese primer impulso, Bluetooth y WiFi terminaron acaparando el protagonismo en conectividad de consumo. UWB quedó algo eclipsada, utilizada sobre todo en nichos industriales y sistemas de localización. No obstante, su bajo consumo, su capacidad de precisión espacial y el auge del IoT han hecho que grandes marcas vuelvan a apostar fuerte por ella.

Hoy en día, compañías como Apple, Samsung, Google, Bosch, Sony, Volkswagen, BMW, Kia, Hyundai o NXP Semiconductors están impulsando una nueva ola de productos basados en banda ultraancha. Además, se han creado consorcios específicos como FiRa Consortium o UWB Alliance para estandarizarla y garantizar la interoperabilidad entre fabricantes.

Cómo funciona la banda ultraancha UWB a nivel técnico

La clave de UWB está en la forma en que modula y envía la información en el espectro radioeléctrico. En lugar de utilizar una portadora continua, como WiFi o Bluetooth, puede trabajar mediante pulsos de energía ultracortos o combinando múltiples subportadoras en varias bandas de frecuencia.

Una de las implementaciones más representativas es la denominada Impulse Radio UWB (IR-UWB), que transmite pulsos de duración de unos pocos nanosegundos. En este esquema, la información se codifica directamente en propiedades de los pulsos, como su tiempo de emisión o su posición temporal, y la energía queda distribuida en un rango de frecuencias muy amplio.

Otro enfoque importante es el Multiband Orthogonal Frequency Division Multiplexing (MB-OFDM), utilizado por estándares como ECMA-368 (equivalente a ISO/IEC 26907). Este sistema reparte la señal en múltiples subportadoras en diferentes bandas, permitiendo tasas de datos elevadas y buena robustez frente a interferencias.

En la práctica, las soluciones UWB de consumo combinan capacidad de transmisión de datos con funciones de posicionamiento. Se pueden conseguir velocidades del orden de 110 Mbps a unos 10 metros, alrededor de 480 Mbps a 1 metro e incluso acercarse a 1,6 Gbps en distancias muy cortas, aunque en muchos dispositivos móviles se prioriza el uso para rango preciso y bajo consumo frente a la máxima velocidad.

Comparada con Bluetooth, la banda ultraancha suele ofrecer mayor velocidad que este pero por debajo de los mejores modos de WiFi. Eso sí, la gran baza de UWB no es tanto la tasa de transferencia como su capacidad para funcionar como un “radar” de proximidad: enviando y recibiendo pulsos se mide el tiempo de vuelo (Time of Flight, ToF) y se calcula la distancia con enorme precisión.

Además del ToF, los sistemas UWB modernos pueden utilizar diferencias de tiempo de llegada (TDoA) cuando hay varias antenas de referencia, y técnicas de ángulo de llegada (AoA) mediante conjuntos de antenas para determinar desde qué dirección viene la señal. Combinando estos datos se obtiene una localización tridimensional muy precisa, tanto en interiores como en exteriores a corta distancia.

Características clave y ventajas de la UWB frente a otras tecnologías

Una de las mayores fortalezas de UWB es su capacidad para localizar dispositivos con una precisión de centímetros. Donde Bluetooth ofrece un margen de error aproximado de un metro o más, la banda ultraancha puede bajar a unos 10 centímetros de precisión espacial y unos pocos grados de exactitud en la dirección.

Esta capacidad de localización ultra precisa hace que UWB se suela describir como una especie de “GPS para interiores”, ideal para saber exactamente dónde está un objeto dentro de una habitación, un almacén, una fábrica o un hospital. No solo indica si algo está cerca o lejos, sino dónde, en qué dirección y a qué altura.

Otro punto muy relevante es el bajo consumo energético. Al emplear pulsos de energía de muy corta duración y trabajar con densidades de potencia muy bajas, los transmisores UWB pueden funcionar durante años con algo tan sencillo como una pila de botón, lo que resulta perfecto para etiquetas de seguimiento y pequeños rastreadores.

Además, la distribución de la señal sobre un ancho de banda tan amplio hace que la densidad de potencia por Hz sea muy reducida. Esto significa que, vista desde otros sistemas, la señal UWB casi se “camufla” en el ruido de fondo, reduciendo al mínimo la posibilidad de interferencias con WiFi, Bluetooth u otras redes inalámbricas cercanas.

En cuanto a seguridad, la banda ultraancha tiene varias ventajas importantes: la señal es difícil de interceptar y de falsificar, y su precisión en distancia y ángulo permite implementar mecanismos anti-retransmisión (anti-relay). Por ejemplo, en sistemas de llave digital para coches, la UWB puede detectar si la llave está realmente cerca del vehículo o si alguien está intentando engañar al sistema amplificando la señal desde lejos.

Por último, UWB presenta buena capacidad de penetración en ciertos materiales y una tolerancia elevada a ecos y reflexiones, algo fundamental cuando se trabaja en entornos complejos como naves industriales, edificios con muchas paredes o espacios saturados de dispositivos inalámbricos.

Aplicaciones prácticas de la banda ultraancha UWB

Una de las aplicaciones más visibles de UWB hoy en día es su uso en smartphones de gama alta y accesorios de localización. Apple, por ejemplo, introdujo el chip U1 en sus iPhone 11 y versiones posteriores para mejorar AirDrop y habilitar funciones de localización precisa con AirTag.

En el caso de AirDrop, el chip U1 permite que el iPhone detecte con gran exactitud la posición de otro iPhone cercano con UWB. Al apuntar físicamente el teléfono hacia la persona a la que quieres enviar un archivo, el sistema da prioridad a ese dispositivo, haciendo que el proceso sea mucho más intuitivo y rápido.

Más allá de compartir archivos, Apple ha extendido el uso de UWB a AirTag, su pequeño rastreador para localizar objetos personales. Gracias a la banda ultraancha, un iPhone compatible puede mostrar en pantalla instrucciones muy precisas para encontrar unas llaves, una mochila o cualquier cosa a la que se haya enganchado un AirTag, con información de distancia y dirección en tiempo real.

Samsung también ha apostado fuerte por UWB. Empezó integrando un chip de banda ultraancha en el Galaxy Note20 Ultra, junto con funciones como Near Share para compartir archivos y contenido con otros dispositivos cercanos con gran precisión. Desde entonces, la marca ha ido incluyendo UWB en la mayoría de sus modelos insignia Galaxy.

En el ecosistema Samsung, la banda ultraancha también se aprovecha en Galaxy SmartTag y SmartTag+, combinándola con Bluetooth. Cuando se usa un móvil Galaxy con UWB, la localización de la etiqueta se vuelve mucho más exacta, de forma muy similar a cómo funcionan los AirTag de Apple.

Google no se queda atrás: ha incorporado UWB en algunos de sus modelos Pixel y ha desarrollado soporte oficial en Android. Además, trabaja en proyectos relacionados con dispositivos de rastreo similares a los de Apple y Samsung, con nombres en clave como ‘Grogu’.

Otros fabricantes como LG, Oppo o Xiaomi están explorando activamente la incorporación de chips de banda ultraancha en sus móviles, conscientes de que esta tecnología puede redefinir la forma en que el smartphone interactúa con el resto de dispositivos de nuestro entorno.

UWB en la industria del automóvil y otros sectores

Uno de los campos donde la banda ultraancha está generando más expectativas es en la automoción. Fabricantes como BMW, Volkswagen, Kia o Hyundai llevan tiempo trabajando en llaves digitales basadas en UWB que permiten abrir y arrancar el coche simplemente acercando el smartphone, pero con un nivel de seguridad extra frente a ataques de retransmisión.

Empresas como NXP Semiconductors han desarrollado chipsets específicos, como el SR100T, que combinan UWB, NFC y capacidades criptográficas seguras. Estos chips son capaces de ofrecer localización de 360º con precisión de unos 10 centímetros, ideales para llaves digitales, acceso seguro y aplicaciones avanzadas en el vehículo.

En demostraciones con fabricantes de coches, se ha mostrado cómo el vehículo puede medir el tiempo de viaje de la señal entre la llave y el coche para determinar la distancia real. Si la llave está en realidad dentro de un edificio cercano y alguien intenta usar un dispositivo de retransmisión para engañar al sistema, el coche puede detectar que la llave no está en las inmediaciones y negarse a abrir o arrancar.

La industria automovilística considera que UWB es una de las pocas tecnologías capaces de proteger de forma efectiva frente a ciertos tipos de robo por proximidad, gracias a su contexto espacial preciso. Por ello, se espera que se implemente masivamente en una gran cantidad de modelos en los próximos años.

Fuera del automóvil, la banda ultraancha se emplea ya en sectores como el deporte profesional. La NFL, por ejemplo, la ha utilizado para localizar en tiempo real la posición de los jugadores durante los partidos, lo que permite análisis avanzados de rendimiento, repeticiones mejoradas y estadísticas muy detalladas.

En entornos industriales y logísticos, UWB se usa para gestión y seguimiento de mercancías dentro de almacenes y fábricas. Mediante etiquetas UWB colocadas en pallets, carretillas o máquinas y anclas fijas distribuidas por la instalación, se puede saber con enorme precisión dónde está cada activo, optimizando procesos y reduciendo pérdidas.

UWB en redes personales, multimedia y Wireless USB

En el ámbito de las redes personales inalámbricas (WPAN, Wireless Personal Area Network), UWB se ha planteado como sucesora de tecnologías como IEEE 1394 (FireWire) y como base para Wireless USB de alta velocidad. Gracias a su elevada capacidad de transmisión a corta distancia, puede sustituir a muchos cables clásicos en el salón o en la oficina.

Al trabajar con distancias relativamente cortas, se pueden crear múltiples redes personales en habitaciones distintas usando el mismo canal sin apenas interferirse entre sí. Por ejemplo, un grupo de dispositivos conectados a un ordenador en el salón podría compartir un canal UWB, mientras en otra habitación otro grupo de dispositivos utiliza ese mismo canal sin problemas.

Si intentáramos algo similar con WiFi en una misma banda, un solo dispositivo consumiendo gran parte del ancho de banda podría degradar la experiencia del resto de aparatos conectados. En cambio, la naturaleza de la banda ultraancha y su menor alcance hacen posible una mayor reutilización espacial del espectro.

Entre los usos planteados para UWB en WPAN destacan la conexión inalámbrica de cámaras de fotos y vídeo, reproductores MP3, impresoras, escáneres y discos externos a ordenadores o televisores. También se propone como capa física de alto rendimiento para conectividad ad hoc entre equipos de consumo (CE), PC y móviles.

La gran anchura de los canales UWB (528 MHz o incluso cerca de 2.736 MHz, según la configuración) permite aplicaciones exigentes como el streaming de vídeo de alta calidad sin cables, transmitiendo en tiempo real contenidos multimedia entre dispositivos cercanos.

Estándares, consorcios y retos pendientes de la UWB

A nivel de estandarización, UWB ha pasado por varias fases. En su momento se trabajó en IEEE 802.15.3a, que proponía dos candidatos distintos: uno basado en MB-OFDM y otro en espectro ensanchado de secuencia directa (DS). Aquella iniciativa fue finalmente rechazada y no prosperó como estándar definitivo.

Posteriormente, el trabajo se canalizó hacia IEEE 802.15.4a, donde se aprobó una propuesta basada en secuencia directa para tasas de información bajas y se estudió la incorporación de UWB como capa física para Bluetooth dentro del estándar IEEE 802.15.1, con el objetivo de potenciar la precisión de localización y ciertas aplicaciones específicas.

En paralelo, surgieron estándares como ECMA-368, que coincide con ISO/IEC 26907 y emplea MB-OFDM multibanda. Este marco define cómo se estructuran las comunicaciones de alta velocidad a corta distancia, enfocadas a reemplazar conexiones por cable en el entorno doméstico y profesional.

Para impulsar su adopción, se han creado consorcios como el FiRa Consortium (Fine Ranging), impulsado por empresas como HID Global, NXP Semiconductors, Samsung Electronics y Bosch, con el apoyo de otras compañías como Sony Imaging Products o LitePoint. Su misión es definir perfiles de uso, promover la interoperabilidad y crear un ecosistema sólido de productos compatibles.

Por otro lado, existe la UWB Alliance, en la que participan fabricantes como Kia Motors, Decawave, Hyundai o iRobot. Este grupo trabaja para defender la adopción de la banda ultraancha, colaborar con reguladores y asegurar que la tecnología evolucione respetando normas de emisiones electromagnéticas y coexistencia con otras tecnologías.

Aunque UWB tiene un enorme potencial, aún quedan desafíos que resolver para una consolidación total: mejorar el rendimiento energético en ciertos escenarios, garantizar la coexistencia con otros sistemas inalámbricos, robustecer los enlaces en entornos muy ruidosos y seguir reduciendo el coste total de las soluciones.

Igualmente, la interoperabilidad entre dispositivos de distintos fabricantes, la facilidad de integración, la certificación y el cumplimiento de las normativas de contaminación electromagnética son aspectos clave para que la banda ultraancha se convierta en una solución verdaderamente masiva.

Antenas, hardware y requisitos de los dispositivos UWB

Para que todo lo anterior funcione, los dispositivos UWB necesitan antenas y circuitería específicas. A nivel de diseño, se suelen utilizar tecnologías CMOS que permiten fabricar transceptores de banda ultraancha con bajo coste y alto nivel de integración, algo esencial para smartphones, wearables y etiquetas diminutas.

En cuanto a las antenas, en los terminales compactos son habituales diseños monopolo y dipolo omnidireccionales, fáciles de fabricar e integrar en espacios pequeños. Muchas veces se implementan como antenas impresas en la propia PCB, ahorrando espacio y reduciendo el coste de producción.

En infraestructuras fijas, como sistemas de localización en fábricas o almacenes, se recurre a antenas de estación base más grandes y direccionales, que actúan como anclas para recibir las señales de las etiquetas UWB y enviar la información a un servidor central que calcula la posición.

También existen dispositivos especializados como ciertos puntos de acceso o gateways UWB que pueden integrarse con redes Ethernet y WiFi. Estos equipos suelen funcionar con alimentación PoE (Power over Ethernet) según el estándar 802.3af y se utilizan como nodos de referencia en sistemas de localización o comunicaciones de alta velocidad.

En el caso de smartphones y tablets, la compatibilidad con UWB requiere un chip dedicado y soporte a nivel de sistema operativo. De ahí que muchos móviles de gama media o baja aún no incluyan esta tecnología, mientras que sí está extendiéndose en gamas altas de iPhone, Galaxy y Pixel.

Cómo activar y usar la UWB en móviles Android y otros dispositivos

En los móviles Android que incorporan banda ultraancha, es habitual que exista un ajuste específico para activar o desactivar la función. La ubicación concreta del ajuste puede variar según la marca, pero en muchos casos se encuentra en el menú de conexiones avanzadas.

En un Android “puro” o cercano al estándar, puedes buscar la opción entrando en Ajustes > Dispositivos conectados > Preferencias de conexión. Al desplazarte hasta el final de la lista, es probable que encuentres una entrada llamada Banda ultraancha (UWB) que te permitirá habilitarla o desactivarla.

En móviles Samsung, la ruta suele ir por Ajustes > Conexiones, donde dentro de las opciones inalámbricas y de redes aparece la función para activar UWB. Una vez encendida, el teléfono puede aprovecharla para funciones de compartición rápida, llaves digitales, localización precisa con SmartTags y otras características dependientes del ecosistema de la marca.

Es importante tener en cuenta que no todos los smartphones incluyen hardware UWB. Si en el menú de configuración no aparece ninguna referencia a banda ultraancha, lo más probable es que tu dispositivo no sea compatible. Hasta ahora, la mayor parte de los modelos con UWB pertenecen a gamas altas de iPhone, Galaxy, Pixel y algunos otros fabricantes.

En otros dispositivos, como llaves digitales para el coche, etiquetas de seguimiento o gateways industriales, la banda ultraancha suele ir activada siempre que el dispositivo esté en funcionamiento. El usuario normalmente no tiene que tocar ningún ajuste; simplemente disfruta de la localización precisa o del desbloqueo seguro sin cables ni interacciones complejas.

Ventajas y desventajas de la banda ultraancha UWB

Entre las principales ventajas de UWB destaca su enorme precisión para medir distancias y localizar objetos. Puede ser hasta cien veces más exacta que WiFi o Bluetooth en ciertos escenarios de posicionamiento, lo que la convierte en la candidata ideal para RTLS (Real-Time Locating Systems) en logística, sanidad, retail o industria.

El bajo consumo energético y la posibilidad de alimentar pequeños tags durante años con una simple pila son también argumentos de peso. Esto permite montar redes de seguimiento muy amplias sin necesidad de recargas constantes ni infraestructuras complejas de alimentación.

En el plano de la seguridad, su naturaleza de banda ultraancha y sus capacidades de rango preciso hacen que la señal sea difícil de interceptar y de usar en ataques de suplantación. Por eso, muchas propuestas de llaves digitales seguras y accesos físicos confiables están basándose cada vez más en UWB.

Otra ventaja importante es la excelente coexistencia con otras tecnologías inalámbricas. Al repartirse en un rango de frecuencias muy amplio con densidad de potencia baja, tiende a no interferir con WiFi, Bluetooth o redes celulares, facilitando su integración en entornos ya de por sí muy saturados de señales.

Como contrapartida, UWB tiene un alcance efectivo relativamente corto, normalmente de unos pocos metros cuando se busca precisión y fiabilidad. Aunque esta limitación es asumible (e incluso deseable) en muchos casos, la hace menos adecuada para comunicaciones a larga distancia donde otras tecnologías como WiFi o 5G son más apropiadas.

Además, para desplegar sistemas de localización complejos en interiores se necesita cierta infraestructura: anclas, estaciones base o gateways bien situados y calibrados, lo que introduce un coste de instalación y mantenimiento que no siempre es trivial.

Por último, aunque la adopción está creciendo, la banda ultraancha todavía no es un estándar tan universal como Bluetooth. No todos los móviles lo incluyen y aún falta un ecosistema completamente homogéneo de accesorios, aplicaciones y servicios que aprovechen todo su potencial en el ámbito de consumo.

Diferencias entre banda ancha y banda ultraancha

Es muy habitual confundir banda ancha con banda ultraancha simplemente por el parecido de los términos, pero en realidad hablan de cosas distintas. La banda ancha se refiere en general a conexiones de red de alta velocidad, como la fibra óptica, el ADSL o el cable, y se mide normalmente en Mbps o Gbps.

Cuando hablamos de banda ancha en el contexto de Internet, solemos referirnos a la capacidad de una conexión para transportar datos, es decir, cuántos megabits por segundo puede manejar. No describe la tecnología de radio subyacente de forma detallada, sino el rendimiento global de la línea.

En cambio, la banda ultraancha (UWB) es una tecnología de radio concreta definida por el ancho de banda físico de la señal. Para considerarse UWB, la señal debe ocupar más de 500 MHz de ancho de banda o un determinado porcentaje del espectro central en el que opera.

La confusión nace porque ambos conceptos utilizan la palabra “banda”, pero en banda ancha hablamos de capacidad de transmisión de una conexión de red, mientras que en UWB nos referimos al ancho de la señal radioeléctrica en el espectro. Son, por tanto, niveles diferentes de la comunicación y no se deben usar como sinónimos.

Si lo miramos de forma sencilla, se podría decir que una conexión de banda ancha a Internet podría usar distintas tecnologías inalámbricas o cableadas para llegar a tu casa, pero UWB es un tipo específico de señal que se utiliza sobre todo para comunicaciones de corto alcance y localización precisa, no para proporcionar acceso general a la Red.

Al poner todo lo anterior en perspectiva, la tecnología Ultra Wideband (UWB) se presenta como una herramienta clave para el futuro inmediato de la conectividad cercana y la localización de alta precisión. Su combinación de rango ultra preciso, bajo consumo, alta seguridad y buena convivencia con otras redes hace que resulte ideal para llaves digitales, rastreadores, automatización industrial, deportivas avanzadas y muchas funciones inteligentes en el móvil. A medida que más fabricantes integren chips UWB en sus dispositivos y los consorcios sigan puliendo estándares e interoperabilidad, es muy probable que la banda ultraancha pase de ser una desconocida a convertirse en una de las tecnologías inalámbricas más presentes en nuestro día a día.