أخبار ar.wedoany.com، بفضل خصائصها مثل النبضات النانوية، وعرض النطاق الترددي الفائق الذي يصل إلى 500 ميجاهرتز، وتقنية قياس المسافة عالية الدقة TOF، تتغلغل تقنية UWB (النطاق العريض جدًا) من الإلكترونيات الاستهلاكية إلى المجالات الصناعية الأساسية، لتصبح تقنية أساسية تقود التحول الرقمي للصناعة. إن احتياجات الصناعة 4.0 لتحديد المواقع بدقة سنتيمترية، والتفاعل عالي الأمان، والاتصالات القوية المقاومة للتداخل، توفر مساحة تطبيقية لتقنية UWB في سيناريوهات مثل التصنيع الذكي، والتخزين الذكي، والسلامة في المناجم والمصانع.
وفقًا لتوقعات أبحاث السوق من Techno Systems، تتمتع تقنية UWB بإمكانيات سوقية مماثلة لتقنيتي Bluetooth وWi-Fi، ومن المتوقع أن تتجاوز شحنات رقاقات UWB العالمية 1.2 مليار شريحة بحلول عام 2027.
ظهرت تقنية نقل البيانات عبر UWB لأول مرة في عام 1960، واستُخدمت بشكل أساسي في أنظمة الرادار العسكرية، وتحديد المواقع، والاتصالات. في عام 2002، فتحت لجنة الاتصالات الفيدرالية الأمريكية (FCC) نطاق الترددات 3.1 جيجاهرتز - 10.6 جيجاهرتز لاستخدامات UWB في الاتصالات الداخلية، مما يمثل دخول هذه التقنية إلى المجال المدني. ركزت الحلول المبكرة لـ UWB القائمة على بروتوكول 802.15.3a على نقل البيانات عالية السرعة لمسافات قصيرة، لكنها انسحبت من السوق التجاري بسبب مشاكل مثل ارتفاع استهلاك الطاقة، وارتفاع التكلفة، وتجزئة المعايير الصناعية. أما معيار 802.15.4a/z الذي تم إطلاقه في عام 2004، فقد جعل تحديد المواقع عالي الدقة على المستوى السنتيمتري قدرة أساسية، مع دعم معدل نقل بيانات يصل إلى 27 ميجابت في الثانية، ليصبح النموذج التقني السائد للتطبيق الصناعي الحالي.
قبل اعتمادها في هاتف Apple iPhone 11، تم نشر تقنية UWB في أكثر من 40 قطاعًا رأسيًا (صناعي، سيارات، استهلاكي) على أكثر من 8 ملايين جهاز. تنبع ميزة تحديد المواقع لتقنية UWB من تقنية TOF (زمن الطيران)، فبالمقارنة مع تقنيات الترددات اللاسلكية الأخرى التي تعتمد على RSSI، يمكن لـ UWB تحقيق دقة تحديد موقع على المستوى السنتيمتري بموثوقية تزيد عن 99%، بينما تصل دقة التقنيات الأخرى إلى مستوى الأمتار فقط وموثوقيتها حوالي 70%. يعد عرض النطاق الترددي العالي جدًا البالغ 500 ميجاهرتز مفتاحًا لتحقيق هذه الدقة العالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن وقت التبادل الجوي القصير جدًا لحزم البيانات (10 مللي ثانية) وبروتوكولات حدود المسافة في UWB، تمكنها من تحقيق معدل تحديث للموقع يصل إلى 100 مرة في الثانية ضمن نظام تشفير AES، مما يشكل مصفوفة وظائف متعددة تجمع بين "تحديد المواقع + الوصول الآمن + الرادار".
في يناير 2020، استحوذت شركة Qorvo، مزود حلول الترددات اللاسلكية، على شركة Decawave المتخصصة في تقنية UWB، مما أضاف المنتجات ذات الصلة ومجموعة الملكية الفكرية والفريق. أطلقت Qorvo في عام 2025 منتجها من الجيل الثالث، QM35826، الذي يعتمد بنية قابلة للبرمجة مفتوحة المصدر وأداء ترددات لاسلكية، بهدف دفع عجلة التصنيع لتقنية UWB الصناعية. تم تطبيق الرقاقات السابقة DW1000 وDW3000 وQPF5100Q (للسيارات) وQM3582x (للاستخدام العام) في مجالات مثل تتبع الأصول الصناعية، وتحديد المواقع عالية الدقة في الأماكن المغلقة، والاستشعار الراداري الذكي، والتحكم في سلامة الأفراد في المصانع، حيث تجاوز إجمالي شحناتها 10 ملايين شريحة، وتجاوزت شحنات الوحدات النمطية المليون وحدة.
رقاقة QM35826، وهي شريحة SoC من نوع UWB، تم تطويرها بناءً على بنية QM3582x، وتستخدم تصميم بنية أجهزة "All-in-One"، مما يغير الطريقة التقليدية لربط البرامج الثابتة لرقاقة UWB ببنية النظام، ويمنح مصنعي المعدات الصناعية الاستقلالية التقنية الكاملة في سلسلة القيمة. تدعم هذه الرقاقة قيام العملاء بدمج حزم البروتوكولات الخاصة بهم وخوارزمياتهم المميزة بمرونة، ويمكن تكييفها مع سيناريوهات مثل تتبع الأصول الصناعية، والملاحة عالية الدقة في الأماكن المغلقة، والاستشعار الراداري الذكي، والتحكم في سلامة الأفراد في المصانع. تم تجهيز QM35826 ببنية هوائيات قابلة للتكوين من نوع 2 إرسال و4 استقبال، وتدعم تقنية تنوع الاستقبال ومعيار omlox الصناعي المخصص، مع التحكم في خطأ قياس المسافة ضمن ±5 سنتيمتر، ودقة زاوية الوصول (AoA) تصل إلى ±2 درجة، ودعم قدرات تحديد المواقع متعددة الأبعاد مثل 2D-AoA وAoA شامل 360 درجة و3D-AoA.
فيما يتعلق بالأمان، تقوم رقاقة QM35826 بدمج مسرعات تشفير مخصصة من نوع RSA وECC وSHA وAES ومولد أرقام عشوائية حقيقي (TRNG) على مستوى أجهزة الشريحة، مما يمكنها من إجراء عمليات تشفير البيانات، والمصادقة على هوية الجهاز، والإدارة الديناميكية للمفاتيح. على مستوى أمان قياس المسافة الأساسي، تم تجهيزها بآليات أمان مثل الطابع الزمني المشفر (Scrambled Time Stamp) وزمن الطيران المحسن (ToF)، مما يمكنها من تجنب تهديدات مثل خداع قياس المسافة، وتزوير البيانات، وهجمات الوسيط. بالنسبة للأجهزة الطرفية، تم تجهيز QM35826 بمجموعة كاملة من واجهات الأجهزة الطرفية الصناعية العامة، والتي يمكنها الاتصال مباشرة بأجهزة مثل أجهزة الاستشعار الصناعية، ووحدات التحكم القابلة للبرمجة، وشاشات العرض، والمشغلات. يبلغ تيار العمل في وضع السكون العميق 2 ميكروأمبير فقط (بدون احتفاظ بالبيانات)، بينما يبلغ تيار وضع السكون العادي 38 ميكروأمبير (يدعم احتفاظ ببيانات SRAM)، مما يجعله مناسبًا لحلول الإمداد بالطاقة طويلة الأمد باستخدام البطاريات الزرية.
تعمل Qorvo على خدمة العملاء من خلال دمج الرقاقات والوحدات النمطية والخوارزميات وموارد الإنتاج، مما يعزز نمو النظام البيئي لتقنية UWB. تقوم الشركة ببناء خارطة طريق تقنية تركز على الحلول المتكاملة، والتوحيد القياسي، وتكييف السيناريوهات، وأنشأت حلقة تعاون صناعي مغلقة تجمع بين "الدعم الأصلي من الشركة المصنعة - شركاء الحلول المحليين - العملاء النهائيين". تركز خارطة الطريق التقنية على حلول "التسليم الجاهز" (Turnkey)، وتغطي مكونات الأجهزة اللازمة لطبقة الخدمات، وطبقة البنية التحتية، وطبقة تتبع الأفراد والأصول، وتوفر دعمًا كاملاً للسلسلة من خلال شبكة الشركاء بما في ذلك تصميم الهوائيات، والوحدات النمطية الجاهزة، والأجهزة الكاملة ذات العلامة البيضاء، ومحركات تحديد المواقع. فيما يتعلق باستراتيجية التطوير، تلتزم الشركة بالتوجه نحو التوحيد القياسي، حيث تركز على تطوير حلول قابلة للتوسع على نطاق واسع بناءً على معياري FiRa وomlox، مع الاحتفاظ بمساحة للتخصيص المرن من خلال خط منتجات أجهزة الإرسال والاستقبال. مؤخرًا، نظمت Qorvo تدريبًا متخصصًا عبر الإنترنت لأكثر من عشر شركات تصميم مستقلة أساسية (IDH) بهدف الاستجابة بشكل أكثر مباشرة لاحتياجات العملاء الصناعيين في الصين.
