UWB Smart Lock: почему вам стоит отказаться от Bluetooth прямо сейчас?

Введение

Вы действительно доверяете своей нынешней системе безопасности дома? Bluetooth часто позволяет хакерам легко проникнуть внутрь, поэтому вам нужна более надежная защита. Надёжный интеллектуальный замок UWB  мгновенно блокирует атаки, и вы обретаете настоящее спокойствие. G-NiceRF помогает вам оставаться в безопасности уже сегодня. Узнайте, как работает эта технология, здесь.

Почему стоит выбрать UWB-умный замок, а не Bluetooth?

Сейчас вы можете полагаться на Bluetooth для обеспечения безопасности вашего умного дома, но это рискованно. Однако стандартные Bluetooth-замки, использующие RSSI, заведомо неточны и обеспечивают лишь метровый диапазон. В то же время, умный замок UWB обеспечивает превосходную точность в 10 см, что значительно выше. Такая точность — настоящее спасение для разработчиков и пользователей.

Более того, их сигналы гораздо более устойчивы к многолучевым помехам, чем сигналы устаревших беспроводных протоколов. Мы в G-NiceRF разрабатываем эти модули специально для максимальной безопасности и производительности. Умный замок с UWB эффективно предотвращает распространённые атаки через ретранслятор, используя ограничение расстояния. Bluetooth просто не может сравниться с ним в сложных условиях.

Вам нужен надёжный контроль доступа, который работает без сбоев. Поэтому переход на сверхширокополосный доступ  обеспечит безопасность ваших жилых и коммерческих помещений. Он отлично работает в сложных условиях, где сигнал отражается от стен. Для облегчения ситуации перейдите на сверхширокополосный интеллектуальный замок.

Согласно данным о продукте G-NiceRF: «Технология позиционирования UWB внутри помещений обладает превосходной помехоустойчивостью, что позволяет снизить помехи сигнала».

Понимание основ работы систем интеллектуальных замков UWB!

Чтобы использовать эти эффективные модули, необходимо понимать основные технологии, лежащие в основе сверхширокополосной безопасности.

·  IEEE 802.15.4z

Вам необходимы надежные стандарты безопасности, чтобы защитить вашу систему от хакеров. Протокол IEEE 802.15.4z  определяет безопасный диапазон для современных устройств. Он добавляет криптографические функции к интеллектуальному замку UWB, предотвращая атаки с подменой расстояния. Следовательно, злоумышленники не смогут подделывать расстояние, чтобы обмануть ваш замок. Этот стандарт использует для обеспечения безопасности зашифрованные последовательности временных меток (STS)  .

Он гарантирует целостность данных при каждой передаче. Более того, системы интеллектуальных замков с поддержкой UWB используют этот стандарт для защиты от несанкционированного доступа. Этот стандарт поддерживает высокие частоты повторения импульсов, что значительно повышает надёжность.

·  Полоса пропускания 500 МГц

Точность системы определяется использованием широких каналов передачи сигнала. Полоса пропускания 500 МГц генерирует множество наносекундных импульсов с высоким разрешением. Это улучшает временное разрешение, которое определяет производительность лучшего сверхширокополосного интеллектуального замка. Другие системы работают в узком диапазоне, который менее быстр и точен. Сигналы можно чётко различать даже в шумной обстановке. Кроме того, спектральная плотность ниже, что снижает помехи системы от других радиоустройств. Широкая полоса пропускания повышает точность системы до 10 см, что является оптимальным показателем.

·  Импульсное радио

Непрерывная волна является стандартным методом передачи данных для традиционных радиоустройств. Импульсная же радиостанция передаёт ультракороткие импульсы, длительностью не более 2 наносекунд. Эта технология снижает стоимость сверхширокополосного интеллектуального замка, поскольку позволяет экономить энергию при передаче. Стоит отметить, что короткие импульсы менее подвержены шумовым помехам. Эта технология — одна из отличительных особенностей интеллектуальных замков. Она также более эффективна, чем Wi-Fi, для решения этих задач.

·  Временная область

Большинство радиостанций измеряют мощность сигнала, чтобы определить расстояние. Однако UWB работает во временной области, измеряя длительность распространения сигнала. Это позволяет создать высоконадежный UWB-замок для вашего дома. Вы получаете точные показания расстояния в зависимости от времени. Изменения частоты не влияют на него, как в случае с Bluetooth.

Более того, измерение дальности по времени защищено от несанкционированного доступа усилителей сигнала. Оно полностью игнорирует изменения амплитуды сигнала. Вы всегда получаете точные данные о местоположении. Этот подход определяет современную безопасность.

·  5 канал

Выбор частоты существенно влияет на дальность действия вашего устройства. Канал 5 работает на частоте 6489,6 МГц, что является стандартной частотой UWB. Он обеспечивает чистый спектр для надежной связи. Поэтому ваш аналог умного замка Schlage с UWB-диапазоном отлично работает в этом диапазоне. Помехи от Wi-Fi здесь минимальны, поскольку частота Wi-Fi обычно составляет 2,4 ГГц. Вы получаете стабильное соединение без обрывов связи. Модули G-NiceRF эффективно поддерживают этот диапазон. Кроме того, он обеспечивает баланс между дальностью действия и проникновением сквозь препятствия. Эта частота идеально подходит для использования внутри помещений. Вы гарантируете стабильную работу замка.

Технические характеристики и показатели производительности систем интеллектуальных замков UWB!

5 причин, по которым UWB превосходит стандартные Bluetooth-соединения!

Вы откроете для себя пять важнейших преимуществ, благодаря которым сверхширокополосная технология полностью превосходит устаревшие беспроводные протоколы Bluetooth.

·  Время полета

Bluetooth неточно оценивает расстояние, поскольку использует мощность сигнала. В отличие от него, UWB измеряет фактическое время распространения сигнала. Сигналы распространяются со скоростью света, которая постоянна. Поэтому умный замок UWB точно рассчитывает расстояние, основываясь на законах физики. В некоторых случаях вы получаете данные с точностью до миллиметра.

RSSI никогда не сможет достичь такого уровня точности. Более того, время пролёта сигнала является абсолютным и надёжным показателем. Факторы окружающей среды мало влияют на скорость. Цена на умный замок UWB отражает это значение. Вы доверяете физике, лежащей в его основе. Расчёты происходят мгновенно.

·  Устойчивость к многолучевому распространению

Сигналы отражаются от стен, что может сбивать с толку стандартные радиоустройства, такие как Bluetooth. Однако импульсы, посылаемые умными замками UWB, чрезвычайно короткие и чёткие. Приёмники способны отделять собственные прямые сигналы от эха. Конкуренты умного замка Schlage UWB используют этот принцип, чтобы избежать ложных срабатываний.

Многолучевое затухание не мешает работе замка. Более того, лучший умный замок UWB игнорирует беспорядок в комнате. Ваш вход защищён независимо от мебели. Сложная обстановка не представляет проблемы для UWB.

·  Точность 10 см

Сигнал Bluetooth может колебаться на протяжении нескольких метров при использовании, что опасно. С другой стороны, UWB обеспечивает точность определения местоположения до 10 см. Именно такая точность характеризует умные замки UWB сегодня. Благодаря этой технологии вы точно знаете, кто подходит к двери. Она также может отличать человека, стоящего снаружи, от человека внутри. Это означает значительное усиление безопасности для всех.

Дверной замок UWB разработан таким образом, чтобы оставаться запертым, когда вы находитесь внутри. Вы полностью исключаете случайное открывание. Такая детализация позволяет управлять замком без помощи рук.

·  Несинусоидальный

Большинство волн используют непрерывную синусоидальную волну. UWB отличается тем, что его импульсы несинусоидальны и выглядят как шум. Это означает, что умный замок с UWB считается скрытым и его трудно обнаружить. Он чрезвычайно шумный для хакеров, которые могут пытаться его перехватить. Вы получаете скрытую защиту. Кроме того, высокая энергия импульсов пробивает помехи. Структура сигнала устойчива к глушению. Вы получаете преимущество встроенной безопасности.

·  Высокая производительность

Устройства постоянно борются за пространство и воздух в вашем доме. Bluetooth легко переполняется, но UWB работает даже с плотным потоком данных. Ваша система умного замка Schlage на базе UWB легко управляет трафиком. Алгоритмы TDoA управляют системами нескольких пользователей одновременно.

Более того, короткие импульсы быстро освобождают эфирное время для следующего сигнала. Можно отслеживать несколько ключей одновременно. Пропускная способность системы остаётся высокой. Коллизии в сети случаются редко. Высокая пропускная способность отлично подходит для зданий.

Ключевые компоненты, определяющие высокопроизводительные модули безопасности UWB!

Настало время рассмотреть конкретные аппаратные атрибуты, которые влияют и повышают эффективность модуля G-NiceRF.

·  Чип DW3000

Производительность обычно определяется выбранным вами чипом. Специалисты в отрасли знают, что мы используем чип Qorvo DW3000.  Он поддерживает стандарты IEEE 802.15.4z, что гарантирует соответствие вашего UWB-замка. Это экономичный чип с низким энергопотреблением для современных устройств. Большинство UWB-устройств долгое время простаивают без дела. Вы получаете самый передовой из доступных на рынке чипов. Таким образом, ваш контроль доступа основан на самых современных технологиях.

·  TCXO-генератор

Синхронизация для этой технологии критически важна для точности. Она должна быть стабильной, и термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO) гарантирует это. Ваш лучший сверхширокополосный интеллектуальный замок может сохранять точность в течение долгого времени. Для этого нужны наносекунды, чего нельзя добиться с помощью обычных кварцевых генераторов. Более того, термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO) обеспечивает стабильность тактовой частоты. Синхронизация сохраняется идеально. Вы всегда гарантируете надёжную и непрерывную работу.

·  Усилитель мощностью 500 мВт

Большинству стандартных микросхем не хватает мощности для большой дальности связи. Но наш UWB3000F27  оснащен усилителем мощностью 500 мВт для лучшей дальности связи. Это увеличивает дальность связи до 1,5 км на открытом пространстве. В результате дверной замок UWB подключается на ещё большем расстоянии, чем раньше. Вы можете легко управлять удалёнными воротами. Более сильный сигнал значительно повышает надёжность. Кроме того, для интеллектуальных замков UWB требуется запас по мощности. Этот усилитель повышает надёжность при преодолении тяжёлых препятствий. Теперь возможна охрана на большом расстоянии.

·  Антенна на печатной плате

Конструкция антенны определяет форму и качество сигнала. Именно поэтому в наших модулях интегрирована печатная антенна  . Она экономит место на плате для небольших устройств. Таким образом, интеллектуальный замок с поддержкой UWB более компактен. Для антенны не требуются внешние компоненты. Сигнал принимается всенаправленно. Мы также идеально настраиваем антенну для UWB. Она работает в диапазоне 6,5 ГГц. Вы получаете стабильные диаграммы направленности излучения. Результат — простая установка.

·  Интеграция LNA

Слабые импульсы необходимо усиливать, чтобы их было слышно. Это значительно помогает усилить сигнал. Именно здесь в UWB3000F27 на помощь приходит интеграция с малошумящим усилителем (LNA). Он усиливает принятые импульсы для приёмника интеллектуального замка.

Таким образом, UWB-замок Schlage-Rail слышит более чётко. Это обеспечивает повышенную чувствительность системы. Теперь метку можно обнаружить на большем расстоянии. Это также значительно снижает уровень шума. Это улучшает работу приёмника. В результате связь становится более эффективной.

Как UWB Smart Lock предотвращает атаки через реле?

Вы также можете предотвратить попытки взлома сигнала, используя очень специфические меры безопасности, ограничивающие расстояние.

-  Ограничение расстояния: интеллектуальный замок UWB проверяет точное расстояние. 

-  Проверка временной метки: проверяет время сигнала для интеллектуальных замков UWB. 

-  Зашифрованная временная метка: лучший интеллектуальный замок UWB рандомизирует коды. 

-  Шифрование AES128: интеллектуальный замок с поддержкой UWB защищает данные. 

-  Физическая близость: дверной замок UWB подтверждает присутствие пользователя. 

Лучшие советы по оптимизации мощности в шлюзах UWB!

Чтобы батарея вашего замка прослужила долгие годы, необходимо использовать эти методы управления питанием.

·  Микроусилитель сна

Батарейки в замках должны работать годами. Наши модули используют режим сна в режиме микроампер для экономии энергии. Во время этого сна ток падает ниже 100 мкА. Таким образом, умный замок UWB сохраняет заряд, увеличивая циклы замены батарей. Высокие токи быстро разряжают элементы питания, если их не контролировать. Чип мгновенно активируется для проверки уровня заряда, а затем переходит в режим сна. Цена умного замка UWB отражает эту эффективность. Вы также сокращаете расходы на обслуживание.

·  Прерывистые импульсы

Постоянные циклы передачи данных приводят к огромным потерям энергии. Однако при прерывистых импульсах радиосвязь срабатывает только при необходимости. Таким образом, лучший умный замок UWB эффективно экономит заряд батареи. Вы устанавливаете частоту импульсов, чтобы сбалансировать скорость и мощность. Время простоя устройства долгое. Умный дверной замок UWB часто отдыхает. Вы оптимизировали логику системы.

·  Радио-будильник

Основной радиомодуль готов к переходу в спящий режим. Радиобудильник помогает в этом процессе. Он слушает сигнал срабатывания, и именно поэтому умные замки UWB переходят в спящий режим. Более высокая экономия энергии достигается при поздней активации UWB-компонента. Использование модуля 125 кГц позволяет легко продлить срок службы аккумулятора. Вы используете многоуровневый подход к питанию.

·  Питание 3,3 В

Эффективность работы системы зависит от напряжения. Стандартное напряжение питания для этих модулей составляет 3,3 В. Оно эффективно питает микросхему DW3000. Поэтому интеллектуальный замок Schlage UWB работает при низкой температуре. При более высоком напряжении возникает проблема тепловыделения. Необходимо тщательно оценить выходную мощность аккумулятора. Регуляторы эффективны при таком напряжении. Потери мощности остаются постоянными. Система работает надежно. Необходимо учитывать стандартные литиевые элементы.

·  Динамический сон

Статический режим сна со временем приводит к потере времени. В режиме динамического сна система самонастраивается. Замок обнаруживает бездействие в течение определённого периода времени. В результате умный замок с поддержкой UWB переходит в более длительный режим сна. Он дольше остаётся в спящем режиме ночью. Вы сами определяете интервалы времени для пробуждения. В активном режиме система адаптируется к энергопотреблению. Потребление энергии строго контролируется. Мы называем это управлением питанием.

Часто задаваемые вопросы!

В этом разделе даны ответы на наиболее распространенные технические вопросы, касающиеся сверхширокополосной интеграции.

Какой ток в спящем режиме используется для UWB-модулей?

Энергоэффективность критически важна для устройств с аккумулятором. Ток в спящем режиме составляет порядка микроампер. В частности, такие модули, как UWB650Pro,  имеют ток в спящем режиме менее 100 мкА. Поэтому умный замок UWB служит долго. Глубокий сон продлевает срок службы батареи. Вы можете рассчитывать на долгие годы службы. Более того, наши модули оптимизируют потребление энергии. Цена умного замка UWB учитывает это. Вы получаете решение с низким энергопотреблением. Потребление энергии в режиме ожидания незначительно.

Требуется ли прямая видимость для разблокировки UWB?

Многие спрашивают о требованиях к видимости. UWB-сигнал проникает сквозь многие материалы, например, дерево. Он легко проходит сквозь деревянные двери. Поэтому интеллектуальные замки UWB работают скрытно внутри двери. Прямая видимость не требуется. Металл значительно блокирует сигналы. Однако обычные стены вполне подходят для передачи сигнала. Интеллектуальный замок с UWB-сигналом надёжен. Вы всегда получаете надёжное отпирание. Он работает даже из внутренних карманов.

Может ли UWB работать вместе с узкополосными сигналами Wi-Fi?

Помехи — распространённая проблема для разработчиков. Да, UWB легко сосуществует с Wi-Fi. Он использует совершенно другой спектр. Поэтому лучший UWB-умный замок безопасен в использовании. Wi-Fi обычно использует узкие полосы 2,4 ГГц. UWB распространяется в полосе 500 МГц. Кроме того, уровень шума низкий. Сигналы UWB-замков чёткие. Вы не заметите замедления работы сети.

Какие последовательные интерфейсы поддерживают интеграцию модулей UWB?

Разработчикам нужны простые в использовании разъёмы. SPI и UART являются отраслевыми стандартами. Наши устройства поддерживают оба интерфейса. Поэтому интеграция интеллектуального замка типа Schlage с ультраширокополосной связью (UWB) выполняется быстро. Вы можете подключиться к любому микроконтроллеру. UART обеспечивает простую передачу данных. Для сверхвысокой скорости используйте SPI. Выбирайте подходящий для вашего случая. Возможна очень простая интеграция. Высокая совместимость с оборудованием — ключ к успеху.

Является ли время пролета более точным, чем RSSI?

Безопасность важна, а точность её обеспечивает. Да, ToF точнее, чем RSSI. RSSI измеряет уровень сигнала, но он варьируется. Однако в случае интеллектуальных замков UWB он измеряет время излучённых и отражённых импульсов. Системы интеллектуальных замков Schlage UWB делают это, обеспечивая точность до 10 см. При использовании RSSI погрешность показаний обычно составляет несколько метров. ToF обеспечивает реальную близость.

Заключение

Bluetooth не может сравниться с этой новой технологией, ведь дома вам нужны точность и безопасность. Переход на умный замок UWB  решает множество проблем, и хакеры не смогут взломать эти безопасные системы. Вы также получаете длительный срок службы батареи. Подробнее на сайте G-NiceRF  . Мы поможем вам создавать более эффективные продукты уже сегодня. Начните свой новый проект прямо здесь, онлайн.