Het is in Nederland geruime tijd stil geweest rond het communicatiefenomeen ultra wide band (uwb). Computable besteedde er voor het laatst aandacht aan in mei 1999. Tot Intel op de onlangs gehouden Intel Development Forum uwb op de agenda zette. Bijna gelijktijdig kwam John Rooijmans met een artikel waarin hij hernieuwde aandacht voor uwb vraagt en de mogelijkheden van dit communicatiefenomeen uit de doeken doet.
“De ether is vol”, horen we dagelijks. Iedereen herinnert zich nog de miljardendans om de umts frequentie’s in het jaar 2000. Onlangs werd er weer flink geschoven in de FM radiobanden. Pas nu is gebleken dat geheime militaire communicatie al tientallen jaren dwars door al die geordende toegewezen frequentieband tuintjes crossten zonder dat de eigenaar, die veel geld voor onbezorgd gebruik neertelde, er iets van merkte.
Ze deden dat met ultra wide band ofwel uwb. Dat zijn radiosignalen met een enorm brede frequentieband. Honderden bestaande frequentiebanden worden door uwb overlapt, maar zo zwak dat het praktisch niet meetbaar is. Het uwb-signaal verdwijnt gewoon in de natuurlijke ruis die overal in de ether aanwezig is. Denk maar aan het sneeuwbeeld op een televisie zonder antenne. Door alle sneeuw over dat enorm brede frequentiegebied bij elkaar te vegen is er toch weer wat zinnigs van te maken. De militaire geheimhouding op deze radiotechnologie werd in de jaren negentig stapje voor stapje vrijgegeven. Uwb mag vanaf februari 2002 voor civiele toepassingen worden ingezet onder strikte regels van de FCC ofwel de Amerikaanse radiocontroledienst. Omdat het niet in de bestaande frequentieverdeling past is het vrije band, dus gratis.
De Nederlandse overheid vroeg consultancy bedrijf Gemex te verkennen wat de komst van uwb voor ons land kan betekenen (http://www.gemex.nl). De uitkomst van de verkenning kwam als een schok.bij het nationaal frequentie overleg. Uwb is zo revolutionair dat het veel bestaande telecommunicatiediensten op z’n kop zet.
Simpeler en efficiënter
Sinds de toelating in Amerika hebben de groten op chip en radiogebied zoals onder ander Intel, Philips, Texas instruments en Motorola zich op deze nieuwe technologie gestort. De belangrijkste reden: ultra wide band is technisch gezien vele malen simpeler en efficiënter dan de huidige draadloze technieken. Het kan duizend keer meer informatie verzenden met duizend keer minder energie. Het is digitaal en zeer betrouwbaar. Als de eerste chips straks uitkomen kunnen bijna alle draadjes in huis in de prullenbak. Drie dvd-video’s kunnen met uwb gelijktijdig draadloos over 10 meter worden verzonden, met het energieverbruik van een zakrekenmachientje. Een uwb-mobieltje zou twee jaar werken zonder op te laden.
Het kan nog veel meer, zoals bijvoorbeeld de afstand tussen twee apparaatjes tot op centimeters nauwkeurig bepalen. Een wereld van nieuwe mogelijkheden gaat open. Een brandweerman met een uwb-zendertje aan z’n riem kan in een gebouw vol dikke rook precies worden gevonden. Het kan worden ingezet voor het opsporen van mensen onder puin of skiërs die door een lawine zijn bedolven.
In een ziekenhuis in Washington zijn uwb-labels ter grootte van een melkdop op honderden apparaten, artsen en verpleegsters geplakt, zodat alles en iedereen met één druk op de knop op het computerscherm te vinden is. De batterijen van zulke labels gaan vijf jaar mee. Voor bewakingsdoeleinden biedt de technologie geweldige mogelijkheden. Als museumstukken een centimeter worden verplaatst gaat het alarm af. Poortjes zijn niet meer nodig tegen winkeldiefstal. En het gaat nog verder.
Uwb-radar kan door muren kijken. De politie in Amerika maakt daar al gebruik van bij kidnapping of drugsinvallen. Honderden nieuwe mogelijkheden borrelen op. In Rome is al succesvol met uwb-radar voor medische toepassing geëxperimenteerd, zodat voortaan onderzoek zonder gevaarlijke straling mogelijk is.
Netwerken
Op korte termijn ligt de grootste markt voor uwb echter in de draadloze computernetwerken. Huidige draadloze pc-netwerken kunnen vergeleken met uwb-netwerken tien tot honderd keer minder informatie per seconde verzenden.
De problemen bij kilometerheffing zouden met uwb worden vervangen door drukteheffing. Een chipje in de voorruit van elke auto telt pulsen van alle voertuigen binnen 15 meter die in dezelfde richting gaan of staan. Vergelijkbaar met een soort dosimeter. Op deze manier wordt de eigen bijdrage aan verkeersdrukte gemeten, waar dan ook in Nederland. De afrekening is een toeslag bij elke tankbeurt of een korting op een hogere basisbrandstofprijs. Dan wil iedereen wel zo’n chip in de voorruit. Je hebt als automobilisten bij deze methode namelijk invloed op de heffing; drukte vermijden levert besparing op. Met andere woorden rijden op lege wegen is goedkoper. Invoering van druktemeting kan een groot zelfoplossend vermogen van knelpunten opleveren. Daarnaast wordt het milieu ook gespaard. Pulsen worden alleen geteld bij draaiende motor. De motor uit bij gesloten spoorbomen of bij langdurig stilstaan in een file levert dubbele besparing op.
Deze druktemeting vereist geen extra infrastructuur langs de wegen. De pulsen die de chip afgeeft zijn anoniem maar kunnen tot op een afstand van een kilometer worden opgevangen. Voertuigen kunnen daarmee door een verkeersregelsysteem of vanaf een controlescherm worden aangestuurd voor een betere doorstroming. De chip kan als onderdeel van een groot mobiel netwerk functioneren. Extra voordeel is dat het rijgedrag positief beïnvloed wordt. Afstand bewaren levert namelijk minder pulsen op. Bumperkleven of met grote snelheid veel auto’s passeren kost meer geld. De chip kan tevens een soort miniradar bevatten met afstandsmeting tot op de centimeter nauwkeurig. De extra’tjes die de bestuurder dan krijgt zijn botswaarschuwing, parkeer insteekhulp, gevaardetector of zelfs een op oneffenheden reagerende autovering. Handig bij drempels.
Verboden
De vraag die onmiddelijk opkomt is “als UWB zo geweldig veel mogelijkheden biedt waarom is het dan nog niet overal verkrijgbaar?”. Om te beginnen is het nog niet toegelaten in Europa. Europese toelating door Etsi staat voor 2005 gepland, maar de beslissing daarover zal waarschijnlijk pas in 2006 vallen. Daarnaast zijn de huidige telecombedrijven absoluut niet blij met deze concurrentie. De kans dat uwb stoort op hun frequentiebanden wordt breed uitgemeten. Het is ook niet leuk als je miljarden hebt uitgegeven voor het gebruik van bepaalde frequenties en anderen fietsen daar zomaar doorheen zonder iets te betalen. Er zijn echter nog meer mensen niet blij met uwb, zoals de radio astronomen die de hemel voor onderzoek aftasten op heel specifieke frequenties die alleen aan hen zijn toegewezen. Het is een ieder verboden om uit te zenden op die frequenties. Zelfs als het door meting niet is vast te stellen. Het mag gewoon niet volgens de huidige internationale regels. Van beide kanten zal nog veel moeten worden afgestemd om een vreedzaam naast elkaar bestaan van uwb naast de bestaande systemen mogelijk te maken.
Ondanks de weerstand rollen de eerste chips voor draadloze USB2.0 (480Mbit/sec) dit jaar van de band. Een bedrijf in Cambridge produceert vanaf het voorjaar commerciele chips voor locatiebepaling binnen de strenge voorwaarden van de Amerikaanse regelgevers.
De komende drie jaren zal ultra wide band uitgroeien tot een miljarden industrie.< BR>
John Rooymans
