次世代UWB

NG-UWBは、IEEE 802.15.4zを基盤とした、従来のUWB規格の進化形です。NG-UWBと従来の規格との違いは、主に以下のとおりです。

• 拡張変調方式：NG-UWBでは、ハイパルス繰り返し周波数（HPRF）に基づく3つの高度な変調方式が導入されました。これには、長距離変調方式2種類と高データレート変調方式2種類が含まれており、通信シナリオにおける汎用性が向上します。
• 低遅延通信モード：この機能は、低密度パリティーチェック（LDPC）コード化を利用します。変調方式の動的調整をサポートし、特定のアプリケーションニーズに対応できる、より効率的な通信を実現します。
• ミリ秒単位（MMS）測距：MMS測距は、UWB測距パケットをより小さなフラグメントに分割し、連続するミリ秒単位のタイムスロットで送信します。この方法により、パワーバジェットが増加し、測距動作のパフォーマンスが向上します。
• 測距性能とデータ転送性能の向上：NG-UWBは、測距性能を大幅に向上させ、データ転送能力を高めることで、従来のUWB規格の限界を克服することを目指しています。
• 新しいコード化方式：新しいコード化方式の導入により、リンクバジェットの向上と、他のテクノロジーとの共存性の向上が実現し、多様な環境におけるUWBの堅牢性が高まります。
• センシング機能：高度なセンシング機能により、NG-UWBのアプリケーション範囲が拡大します。
• 新たなアプリケーション：NG-UWBは、非接触型決済、高解像度の音声／ビデオストリーミング、高度なセンシング／レーダー機能、存在検知、侵入検知、バイタルサインモニタリングなど、新しいアプリケーションの可能性を切り開きます。

NBA-MMS測距は、以下の方法でUWBの性能を向上させます。

• 測距パケットの分割：NBA-MMS測距は、UWB測距パケットをより小さなフラグメントに分割します。これらのフラグメントを連続するミリ秒単位のタイムスロットで送信することで、システムは1ミリ秒あたりの許容パワーの使用を最適化できます。これにより、データの送受信効率が高まり、測距プロセス全体の精度と信頼性が向上します。
• パワーバジェットの増加：NBA-MMSでは、活用できるパワーリソースが増えます。連続したタイムスロットにより、より持続的な送信が可能になり、信号強度の向上や、信号劣化が発生する可能性のある困難な環境下でのパフォーマンス向上につながります。
• 制御フェーズでの狭帯域通信：5 GHzバンドでオフセット4相位相シフトキーイング（O-QPSK）物理層を適用することにより、システムはより安定した信頼性の高い制御信号を生成できます。
• 測距精度の向上：断片化されたパケット伝送と狭帯域サポートの組み合わせにより、距離測定におけるタイミング分解能と精度が向上します。これは、高精度な位置特定と測距機能を必要とするアプリケーションに非常に重要です。
• 多様な環境における堅牢性：狭帯域通信の使用を調整できる能力により、困難な状況下でもパフォーマンスを維持できます。

NG-UWBの新たな主要アプリケーションには以下のようなものがあります。

• 非接触型決済
• セキュアアクセス
• 資産トラッキング
• 高解像度の音声／ビデオ
• 高度なセンシング／レーダー機能
• 存在検知と占有者モニタリング
• 侵入検知
• バイタルサインモニタリング

前世代のUWBと同様に、物理層の性能およびコンフォーマンステストからMACおよび相互運用性テストまで、複数のレベルのテストが必要です。これらのテストはFiRa認証方式で規定されています。ローデ・シュワルツは、物理層の規制／規格に準拠するための包括的なソリューションを提供しています。また、製品ライフサイクルの全段階における物理層性能テストもサポートしています。

セキュア測距は、セキュアアクセスや非接触型決済などのアプリケーションにとって重要なUWB機能です。製品内蔵の技術的な機能に加え、FiRaでは特定の物理テストシナリオが規定されており、これらのテストによって攻撃に対する物理層の堅牢性を検証できます。これらはFiRaの物理層認証の一部でもあります。

セキュリティー上の潜在的な脆弱性および関連するテクノロジーの進歩を監視することは、継続的なプロセスです。FiRaコンソーシアムは、セキュリティー脆弱性に関する報告を収集、処理するために、独自のセキュリティーインシデント報告システムを運用しています。