Ultra Large Bande (ULB) et son importance [Expliqué]

De la Note 20 Ultra récemment annoncée de Samsung aux dernières offres d’Apple : la série iPhone 11 (annoncée l’année dernière), nous commençons à voir la technologie Ultra Large Bande (ULB) faire son chemin vers les smartphones, avec des fabricants (bien que, pour le moment, quelques-uns) commençant à l’implémenter sur leurs offres haut de gamme. Dans le cas d’Apple, c’est AirDrop dont la société affirme bénéficier le plus de l’ULB, tandis qu’avec Samsung, c’est Nearby Share — l’équivalent d’AirDrop de Google — que la technologie promet d’améliorer l’expérience de partage de contenu sans fil. Mais qu’est-ce que la technologie Ultra Large Bande, comment fonctionne-t-elle et quelles sont certaines de ses applications ? Réponses à ces questions et plus dans cette explication.

Qu’est-ce que l’Ultra Large Bande (ULB) ?

L’ULB est une technologie de sensibilisation spatiale qui aide les smartphones à localiser efficacement les appareils à proximité pour établir une connectivité et transférer du contenu. C’est, en essence, un protocole destiné à être utilisé à courte portée et utilise la technologie radio pour localiser et communiquer avec des appareils à proximité. Pour ce faire, la technologie exploite une grande partie du spectre des fréquences radio pour utiliser des ondes radio à très faible puissance et à large bande passante pour échanger des données et des informations entre les appareils. En fait, le nom ultra-large bande provient de la dépendance du protocole à une gamme de fréquences relativement large (3,1 à 10,6 GHz) avec une large bande passante (500 MHz).

Bien qu’Apple ait été le premier à implémenter l’ULB sur un smartphone avec sa gamme d’iPhone 11 (utilisant la puce U1) en 2019, la technologie existe depuis plusieurs décennies. Et, dans l’ensemble, elle a été soumise à des restrictions, initialement, avec l’armée américaine étant la seule autorité ayant le droit d’utiliser la technologie. Finalement, des années plus tard, c’est en 2002 que la Federal Communications Commission (FCC) a autorisé l’utilisation non licenciée de l’ULB (dans la plage de fréquence entre 3,1 et 10,6 GHz), ce qui a permis à la technologie de commencer à être mise en œuvre dans les télécommunications, le radar, l’imagerie et des domaines similaires.

En parlant de l’implémentation de la technologie dans les smartphones, parmi d’autres applications, l’ULB peut être utilisée pour aider un appareil à découvrir des appareils/objets à proximité dans un petit espace physique afin de les localiser (ou communiquer avec) plus précisément. Avec la gamme d’iPhone 11 d’Apple, la technologie est employée à l’aide de la puce U1, qui aide l’appareil à détecter précisément d’autres appareils à proximité qui sont ouverts à accepter du contenu via AirDrop. Ainsi, rendant la découverte et la communication entre les appareils rapides et sans tracas et offrant aux utilisateurs la possibilité de pointer des appareils pour découvrir et transférer du contenu simplement.

Tout comme Apple, avec le Note 20 Ultra récemment sorti, Samsung suit le même principe et s’appuie dessus pour inclure la technologie d’une manière qui améliore l’expérience d’utilisation de Nearby Share — l’utilitaire intégré natif de Google pour le partage de contenu sans fil — en rendant la découverte et la communication des appareils rapides, précises et pratiques.

Comment fonctionne la technologie Ultra Large Bande (ULB) ?

Pour pouvoir découvrir et communiquer avec des appareils, la technologie Ultra Large Bande implique l’utilisation à la fois d’un émetteur et d’un récepteur. Le processus implique généralement un émetteur ULB qui exploite un large spectre d’ondes radio et utilise les ondes avec une large bande passante (et très faible puissance) pour envoyer des impulsions dans une zone sur de petits intervalles de temps périodiques. Pendant ce temps, un récepteur, à l’autre bout, capture ces impulsions et les traduit en données pour effectuer d’autres opérations si nécessaire. De plus, selon le scénario d’utilisation auquel la technologie ULB est appliquée, elle peut être modifiée et utilisée en conséquence.

Lorsqu’une communication similaire a lieu entre deux smartphones (équipés de l’ULB), le mesurage de distance est réalisé à l’aide de la mesure du Temps de Vol (ToF), quelque chose qui est utilisé dans le RADAR (Radio Detection and Ranging). Pour le dire simplement, le ToF est le temps qu’il faut pour qu’une impulsion traverse une distance entre deux points. Étant donné que les ondes radio utilisées avec l’ULB sont de très faible puissance (et à large bande passante : 500 MHz), il est plus facile de transférer de grandes quantités d’impulsions à des vitesses plus rapides. Ainsi, cela permet une meilleure précision de localisation en temps réel.

Bien que la large bande passante de l’onde utilisée soit utile pour transmettre des données sur de courtes distances, et que sa haute fréquence aide à contenir de grandes quantités de données, cela ne s’applique pas à des espaces physiques assez grands qui constituent de nombreux obstacles comme des murs. Contrairement au Wi-Fi, qui utilise également des ondes radio, l’ULB ne peut pas pénétrer efficacement les signaux à travers un mur et nécessite donc une ligne de vue claire (LOS) pour une meilleure communication et découverte. De plus, dans certains cas, il est nécessaire d’avoir un système d’antenne externe pour augmenter la portée et, par conséquent, la réception.

En quoi l’Ultra Large Bande (ULB) est-elle différente du Bluetooth et du Wi-Fi ?

Quelles que soient les technologies radio dont vous parlez, qu’il s’agisse de l’ULB, du Wi-Fi ou du Bluetooth, chacune d’entre elles peut être utilisée dans des systèmes de localisation en temps réel. Ce que cela signifie, c’est que ces technologies sans fil offrent la possibilité d’aider à localiser un objet ou de découvrir d’autres appareils à proximité. Et peuvent donc être employées dans un système en fonction de ses exigences et de son application — bien que leur efficacité soit quelque chose qui les différencie largement.

Le Wi-Fi est l’un des protocoles de réseau sans fil les plus courants et les plus largement adoptés pour la connectivité. Il est principalement utilisé pour le réseautage et l’accès à Internet. Différentes versions du Wi-Fi offrent différentes portées et vitesses, avec les bandes 2,4 GHz et 5 GHz étant les bandes les plus utilisées. Contrairement à l’ULB, le Wi-Fi utilise une bande de fréquence étroite qui permet un taux de transmission beaucoup plus faible, ce qui est l’un de ses plus grands inconvénients par rapport à l’ULB. De plus, étant donné que les bandes d’ondes ont un taux d’absorption élevé, elles nécessitent une ligne de vue claire pour offrir une meilleure connectivité. La métrique clé utilisée pour déterminer la qualité d’une connexion est généralement sa force de signal, ce qui fonctionne dans le cas d’une connexion Internet, mais pas lorsque l’on parle de découvrabilité. Et c’est exactement ce qui limite le Wi-Fi en tant que protocole préféré pour découvrir et localiser des objets à proximité.

Tout comme le Wi-Fi, le Bluetooth s’appuie également sur des ondes dans la bande de fréquence étroite et, par conséquent, n’offre pas l’efficacité avec laquelle son concurrent, l’ULB, diffuse des impulsions. De même, lorsqu’il s’agit de découvrir des objets à proximité, le Bluetooth utilise la force du signal comme métrique pour déterminer la qualité du signal, ce qui, comme nous l’avons déjà mentionné, n’est pas le moyen le plus efficace d’identifier l’emplacement précis d’un objet à proximité. Et donc, tout comme le Wi-Fi, le Bluetooth est également à la traîne par rapport à l’ULB lorsqu’il s’agit de découvrir des objets et des appareils à proximité.

Quelles sont quelques applications de l’Ultra Large Bande (ULB) ?

Avec la technologie possédant la capacité de découvrir avec précision des appareils à proximité et de transférer du contenu sans fil de manière rapide et sans tracas, il existe de nombreux scénarios d’utilisation où l’ULB peut s’avérer bénéfique. Et, dans certains cas, même mieux que les protocoles actuellement en usage.

En dehors des smartphones, où la technologie aide au partage de contenu ou peut aider à déterminer/localiser d’autres appareils à proximité, l’ULB peut être utilisée dans la réalité augmentée (RA), la navigation, les paiements mobiles, l’accès aux véhicules, la navigation intérieure, le suivi des actifs, l’industrie automobile, les applications médicales et diverses autres fins.

Que réserve la technologie Ultra Large Bande (ULB) pour l’avenir ?

Comme nous pouvons le voir avec la dernière offre de Samsung, le Galaxy Note 20 Ultra, la société implémente l’ULB sur l’appareil pour offrir une meilleure fonctionnalité avec Nearby Share. Bien sûr, c’est juste une application que la société a mise en avant pour tirer parti de la technologie ULB pour l’instant. Et il y a probablement un tas d’autres scénarios d’utilisation que cela peut être mis à profit. De même, l’adoption par Apple de la même chose avec sa gamme d’iPhone 11 peut également ouvrir des possibilités pour d’autres applications pour tirer parti des données de position précises afin de fournir une meilleure fonctionnalité (et même de nouvelles fonctionnalités) une fois que les développeurs auront un accès complet à la puce U1 et commenceront à exploiter sa puissance.

De même, nous pouvons également voir des entreprises de suivi d’actifs utilisant l’ULB pour permettre aux utilisateurs de suivre avec précision leurs biens et d’avoir un meilleur contrôle sur ceux-ci. Sans oublier quelques scénarios d’utilisation de la section des applications, tels que le domaine médical : qui peut offrir une meilleure imagerie, un suivi des patients et un meilleur contrôle sur la chirurgie autonome ; l’industrie automobile : qui peut s’améliorer dans la détection des objets à proximité et améliorer l’expérience de conduite autonome tout en la rendant également sûre ; la perspective d’application et le champ d’utilisation de l’ULB sont immensément larges, et nous pouvons espérer en voir de meilleures dans les années à venir à travers différentes industries.