Ultimate magazine theme for WordPress.

كل ما تحتاج لمعرفته حول النطاق العريض للغاية في iPhone 12 و HomePod mini

7

ads

أضافت Apple شريحة U1 الخاصة بها إلى المزيد من المنتجات ، ومن الواضح أنها تخطط لجعل النطاق العريض للغاية ميزة رئيسية في نظام أجهزتها؟ فيما يلي تفصيل لـ UWB ، وما يفعله الآن ، وما يمكن أن يقدمه لك.

إلى جانب إطلاق مجموعة هواتف iPhone 12 الذكية ، قدمت Apple عددًا من المنتجات الأخرى على مدار العديد من الأحداث الخاصة. أدى ظهور دعم النطاق العريض للغاية في HomePod mini ، وكذلك Apple Watch Series 6 ، إلى مزيد من المحادثات حول التكنولوجيا واستخدامها المحتمل في المستقبل من قبل الشركة.

قد لا يزال البعض في حيرة من أمره حيال ما يفعله النطاق العريض للغاية بالفعل ، وكيف يمكن أن يفيدهم في المستقبل. بعيدًا عن تفسير Apple بأنه يمكن استخدامه في بعض عمليات تتبع الموقع ، لم تقدم الشركة الكثير في الواقع في طريق تفسير النطاق العريض للغاية في الممارسة العملية ، خارج تحديد أولويات AirDrop.

في هذه المقالة ، نهدف إلى إزالة الغموض عن النطاق العريض للغاية.

ما هو النطاق العريض للغاية؟

يُشار إلى النطاق العريض جدًا باسم UWB ، وهو بروتوكول لاسلكي للاتصالات ، يعمل باستخدام موجات الراديو. في أبسط صوره ، يمكن استخدامه لنقل الرسائل بين الأجهزة ، مما يجعله مشابهًا إلى حد ما لـ Bluetooth أو Wi-Fi.

نظرًا لأنه يحتوي على تطبيقات محتملة لاتصالات شبكة المنطقة الشخصية ، أي السماح للأجهزة الموجودة على الشخص بالتواصل مع بعضها البعض ، فهناك الكثير من التقاطع مع تقنية Bluetooth الأكثر رسوخًا. ومع ذلك ، فإن الطريقة التي يعمل بها تعني أنه يمكنه تقديم المزيد من الوظائف التي لا يمكن لنوعي الاتصالات الآخرين توفيرها.

الميزة الرئيسية التي تتيحها هي تتبع الموقع بدقة عالية ، حيث من المحتمل أن تتمكن الأجهزة التي تستخدم UWB من تحديد المسافة وحتى موقع الأجهزة الأخرى المتعلقة بنفسها في غضون بضع بوصات. هذا يعني أن له استخدامات محتملة لخدمات تتبع الجهاز ، مثل شكل محسّن من تطبيق Find My.

صفحة منتج iPhone 11 من Apple توضح بالتفصيل تضمين شريحة U1 في عام 2019.

صفحة منتج iPhone 11 من Apple توضح بالتفصيل تضمين شريحة U1 في عام 2019.

في حين أن لديها بعض الأغراض الصناعية ، بما في ذلك أنظمة الرادار والتصوير الطبي وحتى اختبارها للتعامل مع الإشارات في مترو أنفاق مدينة نيويورك ، لا يزال من المرجح أن يكون الاستخدام الرئيسي للتكنولوجيا للمستهلكين هو الاتصالات بين الأجهزة وتتبع الموقع قصير المدى .

كفكرة ، كانت UWB موجودة منذ بعض الوقت. فقط مؤخرًا نسبيًا صعدت إلى الصدارة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إدراج Apple للتقنية في iPhone 11.

تم تشكيل اتحاد FiRa ، الذي يضم Samsung و Oppo و Xiaomi وشركات أخرى في عضويته ، في عام 2019 لتشجيع إنشاء UWB للأجهزة الاستهلاكية التي تعمل عبر الأنظمة الأساسية ، مثل بين طرز الهواتف الذكية المختلفة. على الرغم من وجود المجموعة ، إلا أنها لا تعتبر Apple عضوًا حتى الآن ، وليس من الواضح ما إذا كان تطبيق Apple سيعمل مع إصدار FiRa في المستقبل.

كيف يعمل النطاق العريض للغاية للاتصالات؟

مثل أنظمة الاتصالات الراديوية الأخرى ، يعتمد UWB على مجموعة من أجهزة الإرسال والاستقبال على الأجهزة. بينما تستخدم Wi-Fi و Bluetooth نطاقات تردد ضيقة نسبيًا للتعامل مع الاتصالات بين الأجهزة ، فإن UWB يقوم بالأشياء بشكل مختلف تمامًا.

كما يوحي اسم “النطاق العريض للغاية” ، فإن UWB يلغي النطاقات الضيقة وبدلاً من ذلك ينقل البيانات عبر نطاق تردد أكبر بكثير. في حين أن عرض قناة Wi-FI النموذجي قد يكون بحجم 20 ميجاهرتز أو 40 ميجاهرتز أو 80 ميجاهرتز ، يستخدم UWB بدلاً من ذلك نطاق عرض نطاق ترددي يبلغ 500 ميجاهرتز أو أكثر لعمليات الإرسال الخاصة به.

عادةً ما يكون UWB قادرًا على القيام بذلك لأنه يعمل في نطاق كبير لا يتم استخدامه عادةً لأنواع أخرى من الاتصالات ، والتي سمحت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) بنطاق 3.1 جيجا هرتز إلى 10.6 جيجا هرتز للاستخدام غير المرخص. بالنسبة لشريحة U1 من Apple ، والتي يتم استخدامها لتطبيقات النطاق العريض للغاية من Apple ، تم تفكيكها بواسطة TechInsights أشار إلى أنه ينتقل على ترددين: 6.24 جيجا هرتز و 8.2368 جيجا هرتز.

شريحة U1 في iPhone 11 Pro Max [via TechInsights]

شريحة U1 في iPhone 11 Pro Max [via TechInsights]

من الخصائص غير المعتادة لـ UWB أنه نظام قائم على النبضات ، وهو نظام ينفث الإشارات بشكل متكرر ثم ينطفئ قبل التكرار. في حين أن كل نبضة يمكن أن تستهلك النطاق الكامل للنطاق الترددي المخصص لها ، إلا أن أوقات الإرسال القصيرة للغاية لكل نبضة ، بالإضافة إلى طبيعة الطاقة المنخفضة نسبيًا لنطاق UWB الموجه للمستهلكين ، تجعل من غير المرجح أن تتداخل مع الأنظمة الأخرى في نفس النطاقات.

إن استخدام مثل هذه النطاقات الكبيرة يعني أنه يمكن استخدام الإشارة بسهولة لنقل البيانات. بالنظر إلى قدرته على إرسال أكثر من مليار نبضة في الثانية ، ويستخدم نبضات متعددة لكل بتة من البيانات المشفرة ، يمكن أن يعادل هذا سرعة مئات الميجابت في الثانية في ظل ظروف مثالية

هذه ليست مستويات سرعة شبكة Wi-Fi تمامًا. لا يزال هناك الكثير جدًا للاتصالات خارج عمليات نقل الملفات الكبيرة التي يحركها المستخدم.

مستويات الطاقة المنخفضة التي يفرضها المنظم للبث جنبًا إلى جنب مع الطبيعة الأكثر هشاشة لعمليات الإرسال ذات النطاق العالي تعني أن نطاق المرافق العامة ليس بعيدًا ، وعادة ما يصل إلى 30 قدمًا ، وبالتالي فهو ليس مثاليًا لمثل هذه الاتصالات في المقام الأول.

كيف يعمل النطاق العريض للغاية لتتبع الموقع؟

تفسح الطبيعة القائمة على النبض في النطاق العريض للغاية لتتبع الموقع بعدة طرق. كبداية ، عن طريق إرسال نبضة من البيانات بانتظام ، يمكن أن تمكن الأجهزة المجاورة الأخرى من معرفة وجودها ، أو العكس إذا كانت تتلقى نبضًا من جهاز آخر.

يتيح استخدام UWB ونطاقه الواسع من الترددات المستخدمة أيضًا للأجهزة إجراء حسابات وقت الرحلة (ToF) ، أي المدة التي تستغرقها للحصول على استجابة ، والتي توفر نقطة بيانات أكثر فائدة بكثير: مدى تباعد الأجهزة .

باستخدام هذا النطاق الترددي الواسع ، يمكّن هذا النظام عمليًا من التغلب على الانتشار متعدد المسارات ، أي الحالات التي تأخذ فيها موجات الراديو مسارات متعددة للوصول إلى وجهة ، مثل صدى الأسطح. نظرًا لأن بعض الترددات المستخدمة في النبض من المحتمل جدًا أن تصل إلى المستلم المقصود مباشرة مع خط البصر ، يمكن أن تستند الحسابات إليها وليس الإشارات المحولة الأبطأ على الترددات الأخرى ، مما يؤدي إلى حساب أكثر دقة.

رسم توضيحي من Apple لـ UWB يتم استخدامه للألعاب النسبية القائمة على الموقع ، في هذه الحالة متعددة اللاعبين Pong.

رسم توضيحي من Apple لـ UWB يتم استخدامه للألعاب النسبية القائمة على الموقع ، في هذه الحالة متعددة اللاعبين Pong.

يرسل أحد أجهزة iPhone حزمة من البيانات إلى جهاز iPhone آخر ، في مهمة تُعرف باسم “النطاق”. يستقبلها الجهاز الثاني ، ويرسل ردًا إلى الأول ، والذي يتم استلامه بعد ذلك ، مع تسجيل جميع أوقات الاستلام والإرسال.

يمكن للجهاز الأول بعد ذلك إرسال حزمة ثالثة من البيانات إلى الثانية ، تحتوي على معرف الجهاز ، والطابع الزمني لإرسال الحزمة الأولى ، والطابع الزمني لوقت تلقي الجهاز الأول استجابته ، ووقت إرسال الحزمة الثالثة. هذه بيانات كافية للجهاز الثاني لتحديد مدى بعد الجهازين عن بعضهما البعض.

نظرًا لأن الجهاز الثاني يحتوي على طوابع زمنية لاستلام الحزم وإرسالها ، يمكن إرسال نقاط بيانات مماثلة ، والتي تُعلم الجهاز الأول من النطاق أيضًا.

نظرًا لأنه من الممكن أيضًا لأجهزة الراديو UWB تحديد زاوية الإشارة الواردة ، يمكن أن يمكّنها هذا أيضًا من تحديد الاتجاه الذي يقع فيه الجهاز بالنسبة له. ادمج ذلك مع حساب المسافة ، ويمكن تحديد موضع نسبي عام ، وبدرجة دقة أعلى من الطرق الأخرى.

على سبيل المثال ، من الممكن تحديد موقع جهاز يستخدم إشارات Wi-Fi في نطاق 10 أقدام تقريبًا ، بينما يمكن لـ GPS مع GLONASS الوصول إلى مسافة 6 أقدام. يمكن لـ Bluetooth الوصول إلى مسافة 10 أقدام تقريبًا للأجهزة التي تستخدم Bluetooth 5.0 أو أحدث ، لكن Bluetooth 5.1 تقدم المزيد من إمكانيات الاستشعار الاتجاهي التي يمكن أن تمكن تتبع الموقع في غضون بضع بوصات ، بمجرد أن تصبح التكنولوجيا أكثر شيوعًا.

يمكن لدقة UWB تثبيت جهاز في حدود قدم في أسوأ الأحوال ، ولكن بشكل عام في حدود بضع بوصات. تعتمد الدقة على بعض العوامل ، مثل المسافة وخط الرؤية بين الأجهزة.

دعم UWB و U1 من Apple

على الرغم من أن فكرة UWB كانت موجودة منذ بعض الوقت ، إلا أنها أصبحت مصدر قلق للمستهلك فقط منذ أواخر عام 2019 ، عندما قامت شركة Apple بتضمين التكنولوجيا في نطاق iPhone 11 ، بما في ذلك iPhone 11 Pro و iPhone 11 Pro Max. في تلك النماذج ، قدمت Apple شريحة U1 ، والتي تُستخدم فقط لاتصالات UWB.

في ذلك الوقت ، قدمت Apple سببًا لاستخدامها في AirDrop ، حيث يمكن استخدامها لتحديد أولويات قائمة الأجهزة التي يمكن مشاركة ملف معها. من خلال توجيه iPhone إلى iPhone آخر ، قفز هذا الجهاز إلى أعلى قائمة المشاركة.

يستخدم HomePod mini UWB لميزات قرب الجهاز.

يستخدم HomePod mini UWB لميزات قرب الجهاز.

خارج أجهزة iPhone ، يوجد جهازان آخران فقط في نطاق Apple بهما شرائح U1 ، مع Apple Watch Series 6 و HomePod mini كلاهما مزودان بدعم Ultra Wideband. ومع ذلك ، لم تحدد Apple حقًا أي سبب لوجود U1 في النماذج. على الرغم من أن HomePod mini يمكّن Handoff على أساس التقارب من خلال رسم iPhone بالقرب منه ، إلا أن هذا متاح أيضًا بدون UWB على HomePod ، لكن Apple تقول إنه يُستخدم خصيصًا لوظيفة “قرب الجهاز” على جهاز mini.

خطط Apple المستقبلية لـ UWB

فيما يتعلق بما يمكن توقعه من UWB في المستقبل ، كانت Apple هادئة نسبيًا بشأن ما يلوح في الأفق ، على الرغم من أنها على عكس العناصر الأخرى في نظامها البيئي ، لم تكن صامتة تمامًا.

في يونيو ، قدمت Apple إطار عمل مطور “تفاعلات قريبة” للأجهزة المجهزة بـ U1 ، مما يتيح للمطورين إنشاء تطبيقات تستفيد من بيانات الاتجاهات والمسافة النسبية. كجزء من وثائقها ، اقترحت شركة Apple تطبيقًا لمشاركة الركوب يسمح للسائق والراكب بالعثور على بعضهما البعض بسهولة ، بالإضافة إلى معركة بالون مائي من الواقع المعزز.

يُعتقد أيضًا أن شركة Apple تفكر في بعض الاستخدامات بخلاف iPhone لـ UWB أيضًا ، مع وجود “AirTags” التي يُشاع عنها في كثير من الأحيان كمثال رئيسي.

يشاع أن 'AirTags' عبارة عن علامة تتبع للجهاز مدعومة من UWB [image via Jon Prosser/@CConceptCreator]

يشاع أن ‘AirTags’ عبارة عن علامة تتبع للجهاز مدعومة من UWB [image via Jon Prosser/@CConceptCreator]

يُعتقد أن “علامات AirTags” التي يُعتقد أنها مشابهة من حيث المفهوم لعلامات تتبع البلاط ، تتكون من قرص دائري صغير مزود بأجهزة راديو Bluetooth و UWB. تكمن الفكرة في إرفاقها بالعناصر التي تريد تتبعها ، ثم استخدام تطبيق Find My لنقلها.

يُعتقد أيضًا أن تطبيق Find My لا يوفر الموقع الجغرافي للعلامة فحسب ، بل سيستفيد أيضًا من الواقع المعزز لعرض الموقع القريب للعلامة المتراكبة على بث فيديو مباشر من كاميرا iPhone.

الفكرة هي أن “AirTag” المتبقي في العالم سيتكرر بشكل متكرر باستخدام UWB ، والذي يمكن التقاطه بواسطة أجهزة iPhone القريبة المجهزة بشريحة U1 الموجودة في المنطقة. ستشارك أجهزة iPhone هذه بيانات الموقع الخاصة بالمكان الذي كانت فيه عندما اكتشفت بث UWB ، والذي يمكن توفيره لمالك العلامة عبر التطبيق.

يشير وجود شريحة U1 في HomePod mini إلى أنه قد يكون هناك شكل من أشكال وظائف المنزل الذكي في الطريق ، ومن المحتمل أن تتضمن HomeKit. على سبيل المثال ، يمكن لشركة Apple تمكين ميزة حيث يتم استخدام UWB بواسطة جهاز HomeKit جديد لتحديد “الغرفة” التي يجب تثبيتها عليها استنادًا إلى التواجد القريب والموقع النسبي للمنتجات الأخرى.

قد يكون من الممكن أيضًا استخدام اكتشاف جهاز iPhone في غرفة لتطبيق أوامر شفهية عامة مثل “تشغيل الأضواء” لتطبيقها على تلك الغرفة فقط ، وتشغيلها وإيقافها تلقائيًا أثناء انتقال المستخدم بين الغرف. يفتح هذا النطاق الجغرافي الفائق المحلي عالمًا من إمكانيات التفاعل مع المنزل الذكي.

بالطبع ، هذا يعتمد على قيام Apple بإضافة U1 إلى المزيد من المنتجات وربما تمكين الأجهزة الأخرى من التفاعل مع تطبيق UWB الخاص بها. بالنظر إلى توسع U1 من iPhone إلى Apple Watch و HomePod mini ، يبدو من المعقول للغاية أن تقوم Apple بذلك.

ads

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.