Ultrawideband (UWB) Technology

 

ปัจจุบัน ความต้องการในการเชื่อมต่ออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ เข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มความสะดวกสบายในการใช้งานเริ่มมีสูงขึ้น ไม่ว่าจะเป็นการเชื่อมต่อเครือข่ายภายในอาคารสำนักงาน หรือการเชื่อมต่อเครือข่ายเพื่อความบันเทิงภายในแหล่งที่พักอาศัย  โดยมีเทคโนโลยีไร้สายที่นิยมใช้เพื่อการเชื่อมต่ออุปกรณ์ดังกล่าวประกอบ
ด้วย Wi-Fi, Bluetooth  และเทคโนโลยีคลื่นสั้น (Short-length)   อย่างไรก็ดี ปัจจุบันได้เกิดกระแสความสนใจในวงกว้างเกี่ยวกับเทคโนโลยี Ultrawideband (UWB)  ซึ่งคาดว่าจะเข้ามาเปลี่ยนแปลงระบบการสื่อสารข้อมูลครั้งใหญ่ ด้วยความสามารถที่เหนือกว่าเทคโนโลยีเดิมอย่าง Wi-Fi หรือ Bluetooth อย่างเห็นได้ชัด

ทำความรู้จักกับ Ultrawideband
Ultrawideband  เป็นเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายรูปแบบใหม่ที่ได้รับการสนับสนุนจากกลุ่มพันธมิตร MBOA (MultiBand OFDM Alliance) ที่ได้เริ่มก่อตั้งเมื่อเดือนมิถุนายน 2003 และปัจจุบันมีสมาชิกมากกว่า 50 ราย นำโดย Texas Instruments (TI), Intel, Samsung Electronics, Mitsubishi Electric, Philips, Nokia, Sony, Infineon Technologies เป็นต้น  โดยเทคโนโลยีดังกล่าวจะแตกต่างจากเทคโนโลยีไร้สายที่มีอยู่ใน ปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็น Wi-Fi หรือ Bluetooth ที่เป็นการส่งผ่านคลื่นวิทยุความถี่แคบ  ขณะที่ Ultrawideband จะเป็นการส่งผ่านข้อมูลแบบพัลซ (Pulse) สั้นๆ ผ่านคลื่นวิทยุความถี่กว้าง ทำให้สามารถถ่ายโอนข้อมูลจำนวนมากได้ในระยะทางสั้นๆ แต่กลับใช้พลังงานในระดับต่ำเพียง 0.0001 มิลลิวัตต์ต่อเมกะเฮิรตซ์ นอกจากนี้ ภายในระยะทาง 10 เมตร Ultrawideband ยังสนับสนุนการสร้างพื้นที่โครงข่ายส่วนบุคคลที่เรียกว่า Personal Area Network (PAN) ซึ่งช่วยให้เราสามารถจัดการข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ต่างๆ ที่เคลื่อนที่ไปมาได้อย่างหลากหลาย

และนอกเหนือจากคุณสมบัติข้างต้นแล้ว  Ultrawideband ยังได้รับการวางตำแหน่งในฐานะเทคโนโลยีที่สามารถใช้ประสิทธิภาพของคลื่นความถี่ได้คุ้มค่าที่สุด โดย FCC (Federal Communications Commission) หรือคณะกรรมการบริหารความถี่ของสหรัฐอเมริกา ตั้งความหวังไว้ว่า Ultrawideband จะเข้ามาช่วยลดปัญหาความขาดแคลนของช่องสัญญาณที่อาจจะเกิดขึ้นในอนาคต เนื่องจากการแบ่งสรรช่วงความถี่ในปัจจุบัน จะมีการกำหนดความถี่คลื่นสูงสุด และต่ำสุด และจะต้องมีคลื่นความถี่อีกช่วงหนึ่งซึ่งทำหน้าที่เป็นส่วนป้องกันไม่ให้คลื่นในแต่ละย่านความถี่รบกวนซึ่งกันและกัน ปัจจัยดังกล่าวส่งผลให้ทุกครั้งที่มีการจัดย่านความถี่ใหม่ ก็จะมีช่วงความถี่ที่ต้องสูญเสียไปมากขึ้นด้วย

เทคโนโลยี Ultrawideband ได้รับการกำหนดให้อยู่ในมาตรฐาน IEEE 802.15.3a โดยมีย่านความถี่ที่ถูกกำหนดโดย Federal Communications Commission (FCC) อยู่ที่ 3.1 - 10.6 GHz ซึ่งเป็นย่านความถี่เดียวกันกับการสื่อสารผ่านดาวเทียม  ทั้งนี้ การกำหนดความถี่ในย่านดังกล่าวจะช่วยป้องกันปัญหาการรบกวนของสัญญาณวิทยุกับเทคโนโลยีสื่อสารภาคพื้นอื่นๆ ที่มีการใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน  อย่างไรก็ดี เทคโนโลยีดังกล่าวเคยถูกห้ามนำมาใช้งานในช่วงระยะเวลาหนึ่ง อันเนื่องมาจากในช่วงแรกเทคโนโลยีดังกล่าวได้รับการพัฒนาเพื่อการใช้งานในหน่วยงานทางทหารของสหรัฐอเมริกา รวมถึงความกังวลอันเนื่องมาจากความถี่ของ Ultrawideband ที่แตกต่างจากความถี่วิทยุทั่วไป ซึ่งได้ส่งผลให้หลายฝ่ายกังวลว่า Ultrawideband จะไปรบกวนระบบสื่อสารที่ใช้อยู่ใน
ปัจจุบัน อย่างระบบ Global Positioning System (GPS), ระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ และระบบการบิน เป็นต้น

เปลี่ยนแปลงวิถีแห่งการสื่อสาร
ทั้งนี้ หากเราเปรียบเทียบ Ultrawideband กับเทคโนโลยีอย่าง Wi-Fi หรือ Bluetooth แล้วก็จะพบว่า Ultrawideband มีประสิทธิภาพเหนือกว่า เทคโนโลยีดังกล่าวทั้งด้านความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลการใช้พลังงานที่ต่ำ รวมถึงความสามารถในการรับส่งข้อมูลทะลุทะลวงผ่านสิ่งกีดขวางได้ดีกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ โดย Ultrawideband จะมีความเร็วในการรับ-ส่งข้อมูลสูงสุดถึง 480 Mbps ที่ระยะทางประมาณ 2 เมตร และความเร็ว 110 Mbps ที่ระยะทาง ประมาณ 10 เมตร  ขณะที่ Wi-Fi สามารถรับส่งข้อมูลสูงสุดที่ 54Mbps  และหากเปรียบเทียบกับ Bluetooth ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่กำลังได้รับความนิยมสำหรับเครือข่ายไร้สายส่วนบุคคลในปัจจุบัน  Ultrawideband จะให้ความสามารถในการรับส่งข้อมูลสูงกว่า Bluetooth ถึง 100 เท่าเลยทีเดียว  ซึ่งด้วยความเร็วในระดับดังกล่าว Ultrawideband จึงเป็นเทคโนโลยีที่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ประเภทโฮมเอนเตอร์เทนต์เมนท์ภายในบ้าน โดยตัวอย่างที่เราจะเห็นได้ในอนาคตอันใกล้นี้ก็คือ การที่โทรทัศน์สามารถส่งรายการไปยังหน้าจอโทรทัศน์เครื่องอื่นๆ ได้แบบไร้สายโดยไม่มีปัญหาการกระตุกของสัญญาณภาพ, การเชื่อมต่อเพื่อถ่ายโอนภาพจากกล้องวีดิโอไปยังคอมพิวเตอร์แบบไร้สาย  และหากเป็นการใช้งานภายในสำนักงาน Ultrawideband ก็จะเข้ามาช่วยลดความยุ่งยากในการติดตั้งสายเคเบิลต่างๆ ได้เป็นอย่างมาก

นอกจากนี้ Ultrawideband ยังสามารถนำไปประยุกต์ใช้เพื่อการค้นหาวัตถุ โดยมันมีความสามารถในการอ่านตำแหน่งของวัตถุด้วยความแม่นยำในระดับเซนติเมตร ซึ่งถือว่าสูงมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยี GPS ที่ให้ความแม่นยำเพียงแค่หน่วยเมตรเท่านั้น  นอกจากนี้ มันยังสามารถใช้เป็นเครื่องเรดาห์ตรวจสอบใต้ผิวดิน รวมไปถึงความสามารถในการจับภาพทะลุกำแพงที่อาจจะนำมาเป็นเป็นอุปกรณ์ของตำรวจที่ใช้ในการตรวจสอบก่อนเข้าจับกุมคนร้ายได้

เตรียมพร้อมรับเทคโนโลยีสายพันธ์ใหม่
จากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าดังกล่าว จึงทำให้บริษัทยักษ์ใหญ่ในอุตสาหกรรมไอทีต่างให้ความสนใจที่จะทำการพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวเป็นอย่างมาก โดยกลุ่มพันธมิตรมัลติแบนด์โอเอฟดีเอ็ม ซึ่งนำโดย Texas Instruments ได้วางแผนจะเปิดตัวชิพซิลิคอนตัวอย่างในช่วงไตรมาสสุดท้ายของปี 2004 ขณะที่โมดูลรวมจะเปิดตัวในช่วงไตรมาสแรกของปี 2005 และคาดว่าอุปกรณ์ที่ใช้เทคโนโลยี Ultrawideband จะเริ่มวางตลาดได้ภายในไตรมาส 2 ของปี 2005  อย่างไรก็ดี การเริ่มต้นที่ทุกคนคาดหวังเอาไว้ก็คือการเร่งให้เกิดชิปเซ็ต และระบบที่รองรับเทคโนโลยีดังกล่าวออกมาอย่างรวดเร็ว  ทั้งนี้ หนึ่งในการพัฒนาที่น่าจับตามองมากที่สุดก็คือ แผนการพัฒนาของ XtremeSpectrum Inc ซึ่งมีแผนจะผลิตชิปเซ็ตตัวอย่างสำหรับเครื่องเล่นวีดิโอ-ดีวีดีแบบไร้สาย ด้วยความเร็วในการส่งข้อมูลที่ 100 Mbps และใช้พลังงานที่ต่ำเพียง 200 มิลลิวัตต์

ขณะที่ Intel ก็เป็นอีกบริษัทหนึ่งที่ให้ความสนใจกับเทคโนโลยี Ultrawideband เป็นอย่างมาก โดยบริษัทฯ ได้ทำการตั้งทีมค้นคว้าวิจัยอยู่ใน Intel Architecture Labs มาตั้งแต่ปี 2000 และมีการพัฒนาอุปกรณ์ต่างๆ ออกมามากมาย นอกจากนี้ ทีมค้นคว้าวิจัยของ Intel ยังประสบความสำเร็จในการสร้างระบบต้นแบบที่สามารถส่งข้อมูลที่ความเร็ว 100 Mbps ทั้งนี้ จะเห็นได้ว่าที่ผ่านมาโลกของเราได้มีการพัฒนาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพดีออกมาอย่างมากมาย แต่การที่ผลิตภัณฑ์ขาดการสนับสนุนอย่างเพียงพอก็ได้ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ดังกล่าวสูญหายไปจากตลาดเป็นจำนวนมาก  ด้วยเหตุนี้ สิ่งที่จะทำให้ผลิตภัณฑ์ Ultrawideband เป็นจริงขึ้นมาได้จะต้องขึ้นอยู่กับว่า กลุ่มผู้พัฒนาจะสามารถหาพันธมิตรที่มีความแข็งแกร่ง และเกิดการร่วมมือระหว่างพันธมิตรเพื่อสนับสนุนเทคโนโลยีดังกล่าวได้มากขนาดไหน  อย่างไรก็ดี จากการที่บรรดาผู้พัฒนาเทคโนโลยีด้านการสื่อสารชั้นนำต่างให้ความสนใจในการพัฒนาเทคโนโลยี Ultrawideband อย่างจริงจัง ไม่ว่าจะเป็น Texas Instrument,
Mitsubishi Electric, NEC, Sony, Fujitsu, Philips, Nokia, Siemens เป็นต้น  ด้วยเหตุนี้ อนาคตของ Ultrawideband จึงอยู่ในตำแหน่งที่ค่อนข้างสดใส  และคาดว่าภายในปี 2005 ผู้ผลิตอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ต่างๆ จะเริ่มทยอยเปิดตัวสินค้าที่รองรับ Ultrawideband ออกมาให้เห็นอย่างต่อเนื่องเช่นเดียวกับที่กระแส  Wireless LAN เคยเกิดขึ้นมาก่อนหน้านี้

 

ที่มา : MVT Newsletter : June 2004

 
Home | About us | INET | ITE| PTEC | MTS | NTJ | Software Park
National Electronics and Computer Technology Center (NECTEC)
Copyright ©2001 By Information System Service Section. All rights reserved.