초광대역(UWB) 채택 속도 증가

Tesla가 UWB(Ultra-Wideband) 기술을 사용하여 차량 잠금 해제를 고려하고 있다는 뉴스 보도와 함께 UWB를 사용하는 Samsung, Apple 및 Tile의 예상 트래커 태그까지, 이 기술 이면에 갑작스러운 추진력이 있음이 분명합니다.

이 기사는 최근 팟캐스트 "초광대역의 초광대역 가능성"에서 나눈 대화의 일부를 제공합니다. 이 대화에서는 UWB가 제공하는 기회 정의에서 표준화, 상호 운용성 및 시장 채택에 이르기까지 UWB의 배경과 기회를 탐구합니다. . 저는 NXP Semiconductors의 보안 임베디드 트랜잭션 담당 부사장 겸 제너럴 매니저인 Charles Dachs와 HID Global의 SVP 겸 CTO인 Ramesh Songukrishnasamy와 이러한 주제에 대해 논의합니다.

UWB와 함께 등장한 열쇠가 없는 자동차 리모컨 및 추적기 태그

대화를 시작하기 전에 최근 개발 상황을 보면 채택률이 가까운 장래에 증가할 가능성이 있음을 분명히 알 수 있습니다.

지난 1월 BMW는 BMW 디지털 키 플러스(BMW Digital Key Plus)를 순수 전기 BMW iX에 탑재할 것이라고 공식 발표했습니다. UWB 지원 U1 칩을 통합한 iPhone 사용자는 자동차에 열쇠 없이 편리하고 안전하게 액세스할 수 있습니다. 이는 단거리 고대역폭 UWB 기술로 가능해진 안전하고 정확한 위치 파악을 활용합니다. 정밀도는 무선 신호가 방해를 받거나 가로채는 릴레이 공격이 불가능하도록 합니다. Apple과 BMW는 자동차 산업에 글로벌 표준을 제공하는 UWB용 디지털 키 사양 3.0을 수립하기 위해 CCC(Car Connectivity Consortium)와 긴밀히 협력하고 있습니다.

또한 Tesla는 6489.6~7987.2MHz의 주파수 범위에서 작동하는 UWB, BLE 및 패시브 NFC 기능이 있는 키에 대한 문서를 FCC에 제출했습니다. 이것은 다른 문서와 함께 제출되었지만 제거되기 전에 온라인에서 잠시 제공되었던 Tesla의 특정 제출물에 다음 설명이 포함되었습니다.

“이 장치는 완전히 통합된 단일 칩 IR-UWB(Impulse Radio Ultra Wideband) 저에너지 저비용 트랜시버 IC입니다. 이 장치는 IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY 및 IEEE 드래프트 802.15.4z-D03 BPRF/HPRF UWB PHY를 준수하는 프레임 형식을 지원합니다. 자동차 환경의 보안 범위 애플리케이션을 위해 설계되었습니다. 양방향 범위 또는 TDOA 위치 시스템에서 사용하여 자산을 10cm 이하의 정밀도로 찾을 수 있습니다. 또한 최대 7.8Mbps의 데이터 전송 속도를 지원합니다.”

계속해서 UWB 거리 측정이 비행 시간 측정을 기반으로 거리 추정치를 제공하는 방법에 대해 설명합니다. 이를 통해 열쇠가 없는 엔트리 포브를 사용하는 자동차의 일반적인 문제인 릴레이 공격에 면역이 됩니다.

UWB 팟캐스트 하이라이트

이러한 모든 개발을 가능하게 하는 것은 스마트 에지 장치에 공간 인식을 제공하는 UWB의 능력입니다. 이것이 소비자와 초광대역 생태계에 대한 액세스 제어에 의미하는 바는 무엇입니까? Charles Dachs와 Ramesh Songukkrishnamy가 설명합니다.

이것은 팟캐스트에서. 다음은 하이라이트입니다.

UWB의 진화와 기술이 가능하게 하는 것

UWB 기술은 지난 몇 년 동안 어떻게 발전해 왔습니까?

닥스 :수년 전 데이터 전송 기술로 시작하여 당시에는 Wi-Fi, Bluetooth와 같은 기술과 경쟁하고 있었습니다. 그러나 그 이후로 UWB는 OFDM 기반의 데이터 전송 통신 기술에서 IEEE에서 규정한 임펄스 무선 기술로 진화하는 몇 가지 변형을 거쳤습니다. 그리고 최근에는 범위 측정의 무결성과 정확성을 보장하는 보안 확장 및 여러 가지 기능이 향상되었습니다. 오늘날, 그것은 실제로 실제로 감지 기술입니다. 서로에 대해 장치의 보안 위치 기능을 제공하는 고유한 기능을 제공합니다.

UWB는 무엇을 가능하게 합니까?

닥스 :감지 기능을 통해 장치가 서로에 대한 각각의 위치를 ​​매우 정확한 방식으로 이해할 수 있습니다. 장치에 해당 기능을 제공하면 이제 해당 상대 위치에 대한 이해를 기반으로 지능적으로 작동할 수 있습니다.

송국리쉬나사미 :상대 위치를 정확히 파악하는 능력은 물론 매우 안전한 방식으로 수행하는 등의 작업을 가능하게 합니다. 이를 통해 집에서 스마트 잠금을 해제하거나 자동차의 잠금을 해제하거나 작업 공간에 액세스할 때와 같이 일관되고 원활한 사용자 경험을 제공할 수 있습니다.

내가 보기에 UWB는 다른 RF 기술에 비해 향상된 보안과 함께 위치 지정 기능에서 더 높은 수준의 정확도를 가능하게 합니다. 또한 UWB는 RF 간섭에 대한 내성이 강하므로 트래픽이 많은 설정에서 훨씬 더 잘 작동합니다. 이러한 기능은 직장, 병원, 호텔, 가정에서 핸즈프리 액세스 제어와 같은 다양한 사용 사례에서 훨씬 더 나은 원활한 사용자 경험을 가능하게 할 것이라고 생각합니다. 제 생각에는 이것이 이 기술의 주요 차별화 요소 중 하나라고 생각합니다.

이 맥락에서 보안 액세스를 위해 정확성이 얼마나 중요한가요?

송국리쉬나사미 :두 가지 중요한 역할을 합니다. 보안 액세스를 위해서는 다른 사람이 뒤따르는 사람이 아닌 자신과 본인만 확인하는 것입니다. 두 번째로 가장 중요한 것은 사용자 경험입니다. 현재 위치를 정확히 찾아내는 기능을 통해 의도 감지와 같은 고급 기능을 활성화할 수 있습니다. 즉, 누군가가 문을 향해 걸어가는 경우 위치 궤적을 사용하여 문의 잠금을 해제해야 하는지 결정한 다음 자격 증명을 확인하여 잠금을 해제하면 원활하게 됩니다. 그리고 자동문이라면 다가가면 자동으로 문이 열리고, 문밖의 특정 공간을 나가면 자동으로 닫힙니다. 또는 방금 문을 통과하는 경우 도착 각도와 궤적을 보고 이 개인이 유효한 디지털 자격 증명을 가지고 있음에도 불구하고 문을 열 의도가 없는 것으로 판단할 수 있습니다. 나는 이 문을 열지 않을 것입니다.

UWB는 Bluetooth, Wi-Fi와 같은 다른 기술을 사용하는 것과 어떻게 비교됩니까?

닥스 :근본적으로 물리학이 다릅니다. Wi-Fi 및 Bluetooth LE는 좁은 주파수를 통해 전달되는 조정된 사인파에 의존하는 반면 UWB는 500MHz 주파수에서 작동하는 매우 짧은 펄스 신호입니다. 물리학의 근본적인 차이점은 Bluetooth LE, Wi-Fi가 본질적으로 환경 요인에 더 취약하다는 것을 의미합니다. UWB는 펄스 신호가 장치 사이의 거리가 멀어져도 정확도를 유지한다는 사실에서 이점을 얻습니다.

송국리쉬나사미: 표준 측면에서 볼 때 UWB의 특정 사용 사례로 시작하기 때문에 컨소시엄으로서 특정 표준, 물리적 액세스 제어 또는 핸즈프리 액세스 전용 상호 운용성 요구 사항인 특정 성능 요구 사항을 정의할 수 있습니다. 제 생각에는 UWB를 차별화하고 UWB를 채택하여 다른 RF 기술(다른 맥락에서 시작되었지만 물리적 액세스 세계에 적용됨)과 비교하여 보다 원활하고 안전한 액세스를 가능하게 합니다.

상호 운용성은 어떻게 해결되고 있습니까? 시장 채택의 핵심이 될 것입니다.

송국리쉬나사미 :상호운용성과 강력한 생태계가 신기술 채택의 핵심이라고 생각합니다. 상호 운용성이 없으면 다른 제조업체에서 제조한 여러 장치에서 일관된 사용자 경험을 달성할 수 없으며 확장할 수 없습니다. 이것이 UWB를 홍보하고 상호 운용성을 보장하기 위해 업계 리더와 기술 제공업체의 도움을 받아 FiRa 컨소시엄을 구성한 이유입니다. 이는 기술이 발전함에 따라 구매한 장치가 여러 대의 휴대폰 또는 기타 엔드포인트 장치에서 작동할 수 있음을 실제로 보장하거나 최소한 보장합니다.

닥스 :이 독특하고 일관된 경험을 제공하는 것이 소비자에게 핵심이 될 것입니다. 다른 하나는 광범위한 에코시스템 전반에 걸쳐 업계 리더들이 해당 기능을 갖춘 장치를 배포하고 제조하기 시작한다는 것입니다. 그것이 바로 지금 모바일과 자동차에서 일어나고 있는 일입니다.

표준화 측면에서 우리는 어디에 있습니까?

닥스 :빠르게 세 가지를 표준화에 줄 수 있습니다. IEEE가 하나입니다. 지난 2년 동안 원래 IEEE를 광대역 표준으로 확장하는 활동이 많았습니다. 특히 핸즈프리 액세스 사용 사례를 위한 Car Connectivity Consortium에서 표준은 현재 Digital Key Release, 3.0 사양과 함께 자리 잡고 있습니다. 그러면 수동 위치 인식 키리스 액세스가 가능해집니다. 그런 다음 HID, ASSA ABLOY 및 Samsung과 함께 2019년에 FiRa 이니셔티브를 공동으로 시작했습니다. 이제 FiRa 이니셔티브는 자동차 액세스 또는 자동차 생태계를 넘어 이러한 상호 운용성 약속을 이행하도록 하고 있습니다.

FiRa는 현재 50명 이상의 회원을 보유하고 있습니다. 실제로 이미 확정된 IEEE 표준에 정의된 표준 위에 사용 사례를 구축할 수 있도록 PHY 및 MAC 기술 요구 사항 및 사양에 즉시 초점을 맞췄습니다. 그런 다음 사용 사례에 대한 사양을 개발하기 시작했으며 액세스가 첫 번째 핵심 초점 영역이었습니다. 액세스를 넘어 다양한 사용 사례를 다루기 위해 더 많은 작업 그룹이 현재 구성되고 있습니다.

시장 채택

휴대전화와 도어록과 같은 특정 분야에 UWB를 도입한 후 원활한 사용자 경험에 대해 말씀하신 이후 다음 단계는 무엇입니까?

송국리쉬나사미 :정밀한 범위 지정 기능으로 인해 IoT 응용 프로그램의 액세스 또는 장치 간 통신이든, 소비자 전자 제품 영역과 산업 응용 프로그램 모두에서 많은 새로운 위치 기반 서비스를 가능하게 할 것이라고 믿습니다. 물리적 및 디지털 장소, 사물 및 신원에 대한 액세스를 관리하는 UWB 기술의 잠재력은 우리가 제공하는 많은 제품에 기본이 되는 것이기 때문에 이는 우리가 매우 기쁘게 생각하는 것입니다.

닥스 :여기에 추가로 우리가 관심을 보이는 구체적인 예는 실내 내비게이션, 산업 환경에서 서비스의 실시간 위치, 대중 교통 서비스에 대한 티켓 유효성 검사, 본질적으로 유료 영역을 걷는 완전한 핸즈프리 모바일 결제 경험입니다. 쇼핑 경험을 확인하기 위해 사회적 거리두기, 가상 현실, 게임 애플리케이션.

실제로 매우 광범위한 흥미로운 사용 사례가 있습니다. 예를 들어 가정에서는 기본적으로 한 방에서 다른 방으로 음악을 따라가면 오디오 경험이 향상될 수 있습니다.

UWB 생태계의 다음 단계는 무엇입니까?

송국리쉬나사미 :UWB는 처리해야 할 레거시 문제가 거의 없는 거의 깨끗한 시트에서 시작하여 표준을 얼마나 잘 정의할 수 있는지, 상호 운용성을 얼마나 잘 활성화할 수 있는지, 이 생태계를 얼마나 광범위하게 구축할 수 있는지에 관한 것입니다. 이것이 정말 핵심입니다. 우리는 우리가 말하는 동안 진행 중인 작업이 일어나기 시작하는 것을 보고 있습니다. 그리고 이는 이 업계의 주요 업체들이 제품 또는 오퍼링에서 훨씬 더 즐거운 사용자 경험을 만드는 데 힘을 합치도록 하는 매우 높은 확신을 줍니다.

둘째, 보안 및 데이터 프라이버시에 대한 인식과 수요가 증가하고 있다고 생각합니다. 이 기술(UWB)은 이러한 측면 중 일부를 가능하게 하거나 다른 RF 기술의 일부 단점을 극복할 것입니다. 세 번째는 다른 장치와 다른 끝점에서 한 장소에서 다른 장소로 이동하는 다용도 응용 프로그램을 가질 수 있는 기능입니다. 일관된 사용자 상호 작용, 사용자 경험을 만들 수 있다면 채택이 훨씬 더 광범위하고 훨씬 빨라질 것이라고 생각합니다.

닥스 :여기에 덧붙여서 이것이 단순한 실험이 아니라고 매우 확신하게 만드는 것은 UWB가 그들에게 가져올 수 있는 것에 대해 다양한 산업 분야에서 우리가 얻는 순수한 관심입니다. 일부 정말 큰 회사의 승인을 받고 있으며, 결국 기술은 일부 매우 큰 플레이어가 투자하지 않는 한 규모에 도달하지 못합니다. 자동차 분야의 브랜드를 보면 Continental, BMW, Volkswagen, Bosch와 같이 이에 대해 목소리를 높여온 브랜드가 있습니다. 모바일 공간에서 Apple, Samsung, Xiaomi; 액세스 공간, ASSA ABLOY, HID 및 기타 여러 곳에서. 이들은 소규모 플레이어가 아니라 해당 업계의 리더입니다. 그리고 그들이 이 더 넓은 생태계를 만들기 위해 업계의 다른 플레이어와 협력하고 있다는 사실이 여기에서 저에게 큰 확신을 줍니다.

NXP Smarter World 팟캐스트의 일부로 제작된 전체 팟캐스트를 들으려면 여기를 클릭하십시오:"초광대역의 초광대역 가능성".