UWB im Smart Home: Präzise, ​​sichere und kontextbezogene Hausautomation

Die Ankunft der Ultrabreitband (UWB) für das Smart Home Es verändert grundlegend die Art und Weise, wie Menschen kommunizieren und einander verstehen. Geräte miteinanderWir sprechen nicht nur davon, dass alles miteinander verbunden ist, sondern davon, dass das System es weiß. Wo genau befinden Sie sich und was tun Sie? automatisch und sicher zu reagieren, fast ohne dass Sie irgendetwas berühren müssen.

Dank dieser Technologie kann ein Mobiltelefon, eine Uhr oder ein UWB-Tag zu einer Art von … werden. Präzisionsradar mit einer Genauigkeit von wenigen ZentimeternDies öffnet die Tür für Schlösser, die sich beim Näherkommen automatisch entriegeln, Beleuchtung, die sich an Ihre Anwesenheit anpasst, Klimatisierung, die Raum für Raum reguliert, und Sicherheitssysteme, die viel schwerer zu überlisten sind als herkömmliches Bluetooth oder WLAN.

Was genau ist UWB und was bietet es im Vergleich zu Bluetooth oder Wi-Fi?

Wenn wir von UWB (Ultra Wideband) sprechen, meinen wir … Kurzstreckenfunktechnologie, die eine riesige Bandbreite nutztvon mindestens 500 MHz, typischerweise im Bereich von 3,1 bis 10,6 GHz. Im Gegensatz zu Bluetooth oder WLAN, die in relativ schmalen Kanälen arbeiten, breitet UWB sein Signal über ein sehr breites Spektrum aus. ultrakurze Energieimpulse von wenigen Nanosekunden.

Dieses Übertragungsverfahren ermöglicht eine extrem niedrige Leistung jedes MHz (etwa -41,3 dBm/MHz), so dass das Signal Es beeinträchtigt keine anderen benachbarten Technologien. Gleichzeitig ist es sehr störungsresistent. Während der Frequenzbereich um 2,4 GHz durch WLAN-Netzwerke, Bluetooth, Mikrowellen usw. stark ausgelastet ist, arbeitet UWB mit höheren Frequenzen und einem anderen Signaltyp, was ihm einen klaren Vorteil verschafft. komplizierte Umgebungen.

Ein weiterer wesentlicher Unterschied besteht darin, dass UWB zur Entfernungsschätzung nicht auf die Signalstärke, sondern auf die … angewiesen ist. exakte Umlaufzeit der FunkimpulseDurch die präzise Messung in Pikosekunden, wie lange ein Signal benötigt, um von einem Gerät zum anderen und zurück zu gelangen, kann die Entfernung berechnet werden. Typische Fehler von 10 bis 30 Zentimeternund unter optimalen Bedingungen sogar noch besser.

Zusätzlich zur Entfernung kann UWB auch die Richtung oder Einfallswinkel des Signals Bei Verwendung mehrerer Antennen funktioniert es ähnlich wie ein kleines Radar. Dadurch lässt sich nicht nur die Entfernung zu einem Gerät im Haus bestimmen, sondern auch die genaue Richtung, was für Anwendungen wie beispielsweise … von entscheidender Bedeutung ist. Digitale Schlüssel, Objektortungssysteme und präsenzbasierte Hausautomation.

In puncto Geschwindigkeit kann UWB Folgendes erreichen: Hunderte von Mbit/s auf sehr kurzen DistanzenTypische Geschwindigkeiten liegen bei 110 Mbit/s in 10 Metern Entfernung, 480 Mbit/s in 1 Meter Entfernung und Spitzenwerten von über 1 Gbit/s in unmittelbarer Nähe. Mobile und tragbare Geräte nutzen diese Geschwindigkeiten häufig. niedrigere Datenraten um Batterie zu sparen, ist aber in der Regel dennoch leistungsfähiger als Bluetooth und mehr als ausreichend für die in einem Smart Home benötigten Nachrichtenübermittlungen.

Wie UWB ortet: ToF, TDoA, TWR und AoA angewendet auf die Hausautomation

Das Herzstück von UWB liegt in seiner Fähigkeit, Folgendes anzubieten Indoor-Positionierung mit submetergenauer Genauigkeit.Dies ist ein Problem, mit dem GPS zu kämpfen hat, sobald man ein Gebäude betritt. Um dieses Problem zu beheben, definiert der IEEE-802.15.4z-Standard verschiedene Techniken, die bereits in fortschrittlichen Hausautomatisierungs- und Sicherheitsprojekten für Wohngebäude eingesetzt werden.

Die Grundlage von allem ist die Flugzeit (ToF)Das heißt, man misst die Zeit, die ein Radioimpuls benötigt, um von Punkt A nach Punkt B zu gelangen. Mit diesen Daten und dem Wissen, dass sich das Signal mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, lässt sich eine sehr präzise Entfernung berechnen. Auf diesem Prinzip basieren verschiedene Methoden:

• ToA (Ankunftszeit)Jeder feste Anker misst die Ankunftszeit des von einem Tag oder Mobilgerät ausgesendeten UWB-Signals. Durch die Kombination mehrerer Messungen lässt sich die Position bestimmen.
• TDoA (Zeitdifferenz der Ankunft)Anstatt mit absoluten Zeiten zu arbeiten, verwenden wir Zeitunterschiede zwischen AnkernDaher müssen nur die Empfänger korrekt synchronisiert werden. Dies ist die bevorzugte Methode in Verfolgung von Geräten mit geringem Stromverbrauchweil das Label nur sendet, ohne komplexe Nachrichten empfangen oder verarbeiten zu müssen.
• TWR (Zwei-Wege-Entfernungsmessung)Hier findet ein Dialog zwischen dem Tag und dem Anker statt, in dem mehrere Nachrichten hin und her gesendet werden, um die Uhrzeit zu verfeinern und die Entfernung zu berechnen. Er ist sehr genau, aber Es erfordert mehr Botschaften und mehr Energie.Daher ist es Fällen vorbehalten, in denen die Messfrequenz niedrig ist oder das Etikett über eine gute Batterie verfügt.
• Anstellwinkel (AoA): werden verwendet Antennenbaugruppen Am Empfänger wird der Einfallswinkel des Signals bestimmt. UWB kann dies, ist aber in der Regel teurer und weniger genau als das klassische TDoA-Verfahren und wird daher seltener für die Massenpositionierung eingesetzt.

In realen Installationen, insbesondere in Fabriken, Krankenhäusern oder großen Gebäuden, ist es üblich, UWB-Verankerungspunkte an Decken und WändenDie Tags (Personen, Autos, Roboter, Haustiere, Haushaltsgeräte) sind mit einem Server verbunden, der als Positionsbestimmungssystem fungiert. Sie senden regelmäßig Daten, der Server berechnet die Position und teilt diese Information mit dem Gebäudemanagementsystem oder der Hausautomatisierungsplattform.

Für ein mittelgroßes Smart HomeSchon wenige, in den wichtigsten Räumen (Eingangsbereich, Wohnzimmer, Flur) verteilte Sensoren genügen. Mit vier strategisch platzierten Sensoren entsteht ein sehr zuverlässiges Triangulationssystem, das erkennt, ob man sich der Tür nähert oder auf dem Sofa entspannt. Dies erweitert die Möglichkeiten der kontextbezogenen Automatisierung erheblich.

Wichtigste Vorteile von UWB im Smart Home

Der größte Vorteil von UWB gegenüber anderen Heimradios ist seine räumliche Genauigkeit und zuverlässige Leistung in komplexen UmgebungenIn einem Haus voller Wände, Möbel, Haushaltsgeräte und drahtloser Netzwerke macht das den entscheidenden Unterschied.

Zuerst wird die Genauigkeit von 10-30 cm Es ermöglicht Automatisierungen, die mit Bluetooth RSSI unmöglich oder zu ungenau wären. Während Bluetooth auf Schätzungen von 2 bis 5 Metern basiert und mit jeder Änderung der Telefonausrichtung zu kämpfen hat, liefert UWB weiterhin konsistente Daten, anhand derer Sie unterscheiden können, ob Sie sich in der Nähe des Telefons befinden. außerhalb der Tür, direkt daneben oder bereits im Haus.

Ein weiterer großer Vorteil ist die Fähigkeit, bestimmte Hindernisse zu überwinden ohne dabei so stark beeinträchtigt zu werden wie bei schmalbandigen Signalen. Wände, Böden oder Maschinen beeinflussen dies natürlich, aber dank der großen Bandbreite kann das System den ersten eingehenden Impuls weiterhin erkennen und Echos und Reflexionen herausfiltern, was sich in Folgendem niederschlägt: stabilere Positionen in realen Umgebungen.

Hinsichtlich des Energieverbrauchs ist UWB nicht so sparsam wie das einfachste BLE, aber in vielen Fällen ist der praktische Unterschied nicht dramatisch. Etiketten, die fast immer schlafen und nur zum Aussenden kurzer Impulse aufwachen, wird mit Knopfzellenbatterien eine Autonomie von ein bis zwei Jahren erreicht, selbst bei kontinuierlicher Indoor-Ortung.

Schließlich bietet Ultrabreitband durch die Verteilung seiner Energie über ein so breites Spektrum eine natürlicher Schutz vor Störungen und AngriffenEs ist schwer zu entdecken, abzufangen und zu fälschen, was es besonders attraktiv macht für Zugangssicherheit, Zahlungsabwicklung und Anwesenheitskontrolle im Haus.

UWB versus BLE RSSI und BLE AoA in der Indoor-Positionierung

Bei der Auswahl eines Indoor-Positionierungssystems für die moderne Hausautomation stellt sich üblicherweise die Frage zwischen BLE (in den Varianten RSSI und AoA) und UWBJede Technologie hat ihre Vor- und Nachteile, sowohl in technischer Hinsicht als auch hinsichtlich der Kosten.

Mit BLE RSSI werden sie verwendet sehr billige Leuchtfeuer Diese senden ihre Kennung aus, und der Empfänger schätzt die Entfernung anhand der Signalstärke. Das ist einfach, kostengünstig und wird von den meisten Mobiltelefonen und Geräten unterstützt, aber die Die tatsächliche Genauigkeit sinkt selten unter 2 bis 5 Meter., weit entfernt von dem, was für eine präzise Zutrittskontrolle oder eine raumweise Automatisierung erforderlich ist.

Bluetooth AoA (oder AoD) verbessert diese Situation erheblich, indem es hinzufügt Berechnung mehrerer Antennen und Winkel Um eine Genauigkeit im Meterbereich zu erreichen, wird die Infrastruktur jedoch komplexer: Antennenarrays, sorgfältige Kalibrierungen, in einer bestimmten Höhe angebrachte Verankerungen und oft mehr Installationspunkte sind erforderlich, um eine homogene Abdeckung in Häusern mit Fluren, unebenen Böden und dicken Wänden zu gewährleisten.

UWB hingegen befindet sich eindeutig im Bereich von 10-30 cm Genauigkeitmit einfacheren Timing-Algorithmen und einer Ankerplatzierung, die der eines gut aufgebauten BLE-AoA-Systems ähnelt. Seine Schwäche liegt in der Kosten für Etiketten und Hardwarewas immer noch überlegen ist, und in der geringeren Verfügbarkeit von Standard-UWB in Low-End-Geräten.

Hinsichtlich Interferenzen verschiebt sich das Gleichgewicht eindeutig zugunsten von UWB: Während das 2,4-GHz-Band zunehmend ausgelastet ist, behält das Ultrabreitband seine Leistungsfähigkeit bei. sehr stabile Leistung auch in dichten drahtlosen UmgebungenWenn Sie bereits über viele Netzwerke, Sensoren und WLAN zu Hause verfügen, wird dieses Detail wichtig, um sicherzustellen, dass das Positionierungssystem nicht genau dann ausfällt, wenn Sie es am dringendsten benötigen.

Wie Matter UWB-Ortung für intelligentere Zuhause nutzt

In diesem Szenario passt UWB als das Element, das den räumlichen Kontext liefertWährend Matter sicherstellt, dass ein Schalter eine Lampe unabhängig vom Hersteller steuern kann, ermöglicht UWB dem System, zu verstehen wo der Benutzer ist Und wo im Haus soll was jeweils passieren? Das ist der Unterschied zwischen „Schalte irgendein Licht ein“ und „Schalte das Licht im Flur ein, durch den du gerade gehst“.

In der Praxis fungiert eine Uhr, ein Mobiltelefon oder ein Schlüsselanhänger mit UWB als Etikette für das persönliche ErscheinungsbildBeim Betreten eines Raumes erfassen die UWB-Anker des Hauses Ihre Position zentimetergenau und übermitteln diese an den Matter-Hub. Dies wiederum löst Szenen aus: Selbstregulierende Lampen, Thermostate, die die Temperatur anpassen In diesem Raum öffnen sich die Vorhänge, die Lautsprecher wechseln die Wiedergabezonen entsprechend Ihren Bewegungen usw.

Darüber hinaus vereinfacht UWB die Integration neuer Matter-Geräte in das ZuhauseAnstatt nach QR-Codes oder temporären Netzwerken zu suchen oder versteckte Knöpfe zu drücken, kann das System die genaue Position der neuen Glühbirne oder Steckdose erkennen und Ihnen eine nahezu automatische Einrichtung anbieten: „Ich habe ein neues Gerät im Wohnzimmer erkannt, möchten Sie es zur Filmszene hinzufügen?“

Das Ergebnis ist ein Zuhause, in dem die Geräte nicht nur untereinander kompatibel sind, sondern Sie reagieren auf Ihre physische Anwesenheit mit einer Natürlichkeit, die an Science-Fiction grenzt.Und all dies bei einem hohen Sicherheitsniveau, dank der Kombination aus Ende-zu-Ende-Verschlüsselung von Matter und zum sicheren räumlichen Kontext von UWB, der Versuche der Identitätsfälschung oder des unbefugten Fernzugriffs reduziert.

Praktische Anwendungen von UWB in der Hausautomation und im vernetzten Zuhause

Die Kombination von UWB, Matter und anderen IoT-Standards führt zu einer Vielzahl von Entwicklungen. sehr konkrete Anwendungsfälle im AlltagEinige der interessantesten für das Smart Home sind die folgenden.

Für ein effizientes Energiemanagement ist es wichtig zu wissen, welche Räume belegt sind und welche nicht. sehr aggressive Sparstrategien anwenden ohne Komforteinbußen. Klimaanlagen können in leeren Räumen komplett abgeschaltet werden, die Nutzung von Solarenergie kann während der Spitzenzeiten priorisiert werden, und Standby-Verbrauch kann in Bereichen vermieden werden, in denen sich tagsüber kaum jemand aufhält.

Bei der Objektortung ermöglichen UWB-Tags an Schlüsseln, Geldbörsen, Fernbedienungen oder sogar Haustierhalsbändern Folgendes: Die Suche nach dem, „was immer verloren geht“, sollte kein Drama mehr sein.Mit einem kompatiblen Mobiltelefon erhalten Sie radarähnliche Wegbeschreibungen mit Pfeilen und genauen Entfernungsangaben, die Sie zu dem gesuchten Objekt führen, selbst wenn es hinter einem Kissen oder in einer offenen Schublade versteckt ist.

Auch die Sicherheit profitiert erheblich von dieser räumlichen Genauigkeit. Schlösser und Alarmsysteme, die UWB mit Biometrie, Kameras und starker Verschlüsselung kombinieren, können Machen Sie deutlich, ob sich Ihr Mobiltelefon außerhalb der Tür befindet oder sich bereits im Haus befindet.Minimierung des Risikos unbeabsichtigter Öffnungen oder Relay-Angriffe, die in der Automobilindustrie und im Bereich der Zutrittskontrolle von großer Bedeutung sind.

Intelligente Türschlösser mit UWB: Komfort und Sicherheit auf höchstem Niveau

Kommerzielle Beispiele wie die Ultraloq Bolt Mission UWB + NFC Mithilfe dieser Technologie können sie nicht nur feststellen, ob Sie sich in der Nähe befinden, sondern auch, von welcher Seite Sie sich der Tür nähern. Auf diese Weise kann das System Sperren oder Entsperren nur dann, wenn die Sicherheitslogik dies zulässt.So lassen sich Situationen vermeiden, in denen sich beispielsweise die Tür öffnet, wenn sich das Mobiltelefon in einem angrenzenden Raum im Haus befindet.

Andere Modelle, wie beispielsweise bestimmte Lockly-Varianten, kombinieren UWB mit hochauflösende Kameras, Indoor-Displays und fortschrittliche BiometrieDies ermöglicht eine sehr differenzierte Zugangskontrolle: Sie können Gesicht, Fingerabdruck, PIN, physischen Schlüssel oder digitale Zugangsdaten verwenden, und das Schloss lässt sich in Sprachassistenten und Hausautomatisierungsplattformen integrieren, die Matter oder Aliro unterstützen.

Diese Vorteile bringen jedoch auch Verantwortlichkeiten mit sich. Ein seriöses Sicherheitsprojekt für Wohngebäude muss Aspekte wie die folgenden berücksichtigen: Datenschutz biometrischer Daten, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung, Firmware-Verwaltung und Kompatibilität mit anderen Systemen (Videoüberwachung, Alarmanlagen, Zutrittskontrolle). Ein intelligentes Türschloss sollte nicht als einziges Schutzelement betrachtet werden, sondern vielmehr als eine weitere Schutzebene innerhalb eines Gesamtkonzepts.

Einige spezialisierte Systemintegratoren bezeichnen diese UWB-Schlösser als Ergänzung zu Sicherheitstüren, Perimetersensoren und AlarmsystemenSie bewerten die spezifischen Bedrohungen für jedes Haus (Lage, Zugang, Gebäudetyp) und wählen Modelle aus, die strenge physische und elektronische Sicherheitsstandards erfüllen. Sie berücksichtigen auch Wartung, regelmäßige Updates und manuelle Datensicherungspläne für den Notfall.

Können Daten über UWB gesendet werden oder eignet es sich nur zur Entfernungsmessung?

Eine immer wiederkehrende Frage bei der Diskussion über UWB in Schlössern und Hausautomation ist, ob Das Ultrabreitband selbst dient als Datenkanal oder ob wir weiterhin BLE oder Wi-Fi verwenden sollten, um Befehle wie „Öffne die Tür“ zu senden.

Die Antwort lautet: UWB, wie im IEEE-Standard 802.15.4z festgelegt, Ja, es ermöglicht die DatenübertragungTatsächlich erreicht es in vielen Nahbereichsszenarien höhere Geschwindigkeiten als Bluetooth. In der Praxis entscheiden sich jedoch viele Hersteller für einen Hybridansatz: BLE wird für den klassischen Steuerkanal verwendet. (Pairing, Befehle, Konfiguration) und UWB ist hauptsächlich für hochpräzise Entfernungsmessung gedacht.

Diese Konstruktion hat praktische Vorteile. Zum einen nutzt sie die Vorteile der riesige installierte Basis von BLE in Mobiltelefonen und ZubehörDies vereinfacht die Kompatibilität. Andererseits bleibt UWB bei Entfernungsmessungen relativ „sauber“, wodurch verhindert wird, dass ein hoher Datenverkehr die Positionsgenauigkeit beeinträchtigt.

Nichts hindert jedoch ein Schloss oder ein Haushaltsgerät daran, eine solche Funktion zu implementieren. 100% Kontrollprotokoll über UWBDabei wird dieselbe Verbindung, die die Entfernung misst, auch den Befehl zum Öffnen oder Schließen überträgt. Tatsächlich wird dies bereits in einigen industriellen Anwendungsfällen eingesetzt, um die hohe Sicherheit und geringe Latenz von Ultrabreitband für kritische Kommunikationen auszunutzen.

Zusammenfassend lässt sich technisch sagen, dass UWB ist nicht nur ein einfacher „Abstandssensor“.Es handelt sich um einen kompletten Kommunikationsstack, der, wenn der Hersteller es wünscht, BLE im Datenkanal ganz oder teilweise ersetzen kann, vorausgesetzt, die Hardware und das Betriebssystem des Mobiltelefons unterstützen dies.

Kann UWB feststellen, ob man sich innerhalb oder außerhalb des Hauses befindet?

Eine weitere sehr häufig gestellte Frage ist, inwieweit UWB kann um eindeutig zu unterscheiden, ob sich der Nutzer innerhalb oder außerhalb der Wohnung befindet., etwas, das für die Logik von berührungslosen Türschlössern und bestimmten Alarmsystemen von entscheidender Bedeutung ist.

Auf Plattformen wie Android bieten UWB-APIs typischerweise Folgendes: Entfernung und Winkel in einem ungefähren Bereich von -90º bis 90ºBezüglich des Referenzgeräts: Mit nur einem Ankerpunkt und diesen Daten lässt sich nicht mit hundertprozentiger Sicherheit sagen, ob man sich innerhalb oder außerhalb des Gebäudes befindet, insbesondere wenn die Tür nahe an einer Wand liegt oder mehrere Zugangspunkte vorhanden sind.

Um diese Situation zu verbessern, greifen Hersteller von Schlössern und fortschrittlichen Hausautomatisierungslösungen zu verschiedenen Tricks: Mehrere UWB-Anker rund um den ZugangGeometrische Modelle des Hausgrundrisses und sogar die Kombination von UWB mit zusätzlichen Sensoren (mobile Beschleunigungsmesser, WLAN in der Nähe, Türstatus usw.).

Mit diesem multimodalen Ansatz ist es möglich zu erreichen Sehr hohes Vertrauen in die „Innen vs. Außen“-ErkennungAuch wenn es rein theoretisch immer Grenzfälle (ungewöhnliche Reflexe, extreme Körperhaltungen) geben wird, in denen absolute Sicherheit schwer zu gewährleisten ist, beinhalten viele Implementierungen Sicherheitsschwellen und zusätzliche Anforderungen. Dazu gehören beispielsweise die Annäherung des Telefons an die Tür, ein zu langes Ausbleiben der Signalübertragung von innen oder die Bestätigung durch einen weiteren Faktor, etwa biometrische Daten.

Im häuslichen Bereich bietet UWB bei einer gut geplanten Installation folgende Vorteile: enormer Vorteil gegenüber Systemen, die ausschließlich auf der Signalstärke basierenDiese lassen sich mit Relaisgeräten oder Bluetooth-Repeatern deutlich leichter täuschen. Der räumliche Kontext, den es bietet, reduziert in Verbindung mit guten Designpraktiken dieses Risiko drastisch.

Anwendungsfälle jenseits des privaten Bereichs: Autos, Fabriken, Gesundheit und Freizeit

Obwohl wir uns hier auf das Smart Home konzentrieren, ist es hilfreich, einen Gesamtüberblick darüber zu haben, wie UWB expandiert in andere Sektoren.weil viele dieser Anwendungen irgendwann auch im vernetzten Zuhause Einzug halten werden.

In der Automobilindustrie setzen mehrere Hersteller auf UWB für ultrasichere digitale SchlüsselDas Auto misst die Laufzeit des Signals zwischen Schlüssel (oder Mobiltelefon) und Fahrzeug und erkennt so Versuche, das Signal mithilfe eines Repeaters in einem nahegelegenen Gebäude zu manipulieren. Befindet sich der Schlüssel nicht in der Nähe des Autos, wird es nicht entriegelt.

In der Logistik und in Fabriken ermöglichen UWB-basierte RTLS-Systeme (Real-Time Locating System) Folgendes: Echtzeitüberwachung des Standorts von internen Gütern, Werkzeugen und Fahrzeugen mit einer Präzision, die mit klassischem WLAN oder BLE unmöglich ist. Diese Industrieerfahrung in rauen Umgebungen dient als Grundlage für immer robustere Heimlösungen.

Im Gesundheitsbereich wird UWB seit Jahren eingesetzt. medizinische Bildgebungssysteme, Herz- und Atemwegsüberwachungsowie in Rettungsteams zur Ortung von Verschütteten nach Erdbeben oder Naturkatastrophen. In jüngster Zeit kommen UWB-basierte Anwesenheitssensoren auf den Markt, die Funktionen wie … integrieren können. Sturzerkennung, Personenzählung oder kontaktlose Überwachung in Häusern und Wohnungen.

Im Bereich Entertainment und Augmented Reality erforschen Technologieunternehmen Erlebnisse, bei denen das Richten eines Mobiltelefons auf ein bestimmtes Objekt oder einen bestimmten Ort Kontextinformationen, Animationen oder erweiterte Interaktionen auslöst. UWB-Fähigkeit, genau zu wissen, wo Sie hinschauen Und was Sie vor sich haben, verleiht der lokalisierten AR im Vergleich zu Lösungen, die ausschließlich auf GPS und Kompass basieren, eine enorme Tiefe.

Einführung von UWB in mobilen Geräten, Wearables und Heimnetzwerken

Die Expansion von UWB in den Bereich Smart Home geht Hand in Hand mit seiner Integration in Smartphones, Uhren und Lautsprecherdie als Universalfernbedienungen und Anwesenheits-Tags fungieren. Seit 2019 Apple verbaut U1-Chips auf verschiedenen iPhones, Apple Watches und Geräten wie dem HomePod mini, wobei diese für Funktionen wie die folgenden genutzt werden: Verbesserte AirDrop-, AirTag- und digitale Schlüsselfunktionen.

Samsung seinerseits integriert UWB schon seit Jahren in seine High-End-Geräte der Galaxy Note-, Galaxy S- und Fold-Reihen und nutzt es für verschiedene Funktionen. Richtungsabhängige Nearby Share-Funktion und hochpräziser Galaxy SmartTag+Google hat offizielle UWB-APIs zu Android hinzugefügt und damit den Weg für weitere Hersteller geebnet, diese Technologie in ihre Mobiltelefone und Heimgeräte zu integrieren.

Marken wie Xiaomi haben Prototypen und Produkte vorgestellt, bei denen das mit UWB ausgestattete Mobiltelefon dies ermöglicht. Jedes kompatible Gerät lässt sich einfach durch Anvisieren steuern.Fernseher, Lautsprecher, Glühbirnen, Saugroboter… Die Idee ist, dass das Heim-Ökosystem den Winkel und die Entfernung vom Telefon zum Gerät erkennt und eine sofortige Schnittstelle zur Steuerung bietet.

Neben Mobiltelefonen nutzen mittlerweile auch einige High-End-Laptops UWB für die Anwesenheit des Benutzers vor dem Gerät erkennenDiese Sensoren können die Sitzung automatisch sperren oder entsperren oder Energie sparen, indem sie den Bildschirm ausschalten, wenn niemand anwesend ist. Sie lassen sich auch in Displays, Soundbars oder Wohnzimmergeräte integrieren, die sich so zu Smart-Home-Zentralen entwickeln können.

Da die Hardwarekosten sinken und Konsortien wie FiRa und UWB Allianz Mit der Konsolidierung der Standards wird erwartet, dass die Anzahl der UWB-Geräte in wenigen Jahren eine Milliarde übersteigen wird, was es der auf präziser Positionierung basierenden Hausautomation erleichtern wird, sich von einem Nischenmarkt zu einem alltäglichen Phänomen zu entwickeln.

Zusammengenommen ergeben all diese Teile ein Bild, in dem die Ultrabreitband (UWB) wird zum räumlichen Rückgrat des Smart Homes.Ein System, das präzise weiß, wo Sie, Ihre Schlüssel, Ihre Haustiere und Ihre Geräte sich befinden und Beleuchtung, Schlösser, Klimaanlage und Unterhaltungselektronik mithilfe von Standards wie Matter koordiniert. Obwohl Kosten und Verbreitung noch Entwicklungspotenzial haben, macht die Kombination aus Präzision, Sicherheit, geringen Störungen und Kommunikationsmöglichkeiten UWB zu einer vielversprechenden Technologie für die nächste Generation der Hausautomation und Zutrittskontrolle.

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Holger

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